温室通风与遮阳系统自动控制 · 课程目录

温室控制概述

温室农业的意义 · 自动控制系统的组成 · 通风与遮阳的作用

传感器基础

温度/湿度/光照传感器原理与选型

开窗电机 · 遮阳幕布电机 · 变频风机 · 驱动电路

控制器核心

PLC/单片机/树莓派 · I/O接口与扩展模块

通风控制逻辑

温度阈值 · 多级通风 · 温差与时间补偿

遮阳控制逻辑

光照强度阈值 · 太阳高度角补偿 · 内外遮阳联动

联动控制策略

温光耦合 · 雨天/大风保护 · 夜间模式与节能

PID控制基础

比例·积分·微分 · 参数整定 · 位置式与增量式

传感器数据采集

模拟量4-20mA/0-10V · 数字量I2C/SPI · 滤波去噪

通信协议基础

RS485/Modbus · MQTT物联网 · OPC UA

PLC编程入门

梯形图 · 功能块图 · 结构化文本 · 常用指令

单片机编程(C语言)

GPIO · ADC采集 · 定时器中断 · PWM输出

Python在温室控制中的应用

PySerial · Flask控制界面 · 数据记录与CSV

SCADA系统基础

组态软件 · 画面设计 · 报警与事件记录

人机界面(HMI)设计

触摸屏选型 · 页面布局 · 参数设置与实时曲线

数据采集与监控系统

数据库选型(MySQL/InfluxDB) · 存储策略 · 历史查询

故障诊断与报警

传感器故障检测 · 执行器反馈校验 · 多级报警

系统安全与冗余

看门狗 · 手动/自动切换 · 电源冗余与UPS

节能优化策略

基于室外温湿度预测 · 变频调速 · 遮阳通风协同

作物生长模型简介

番茄/黄瓜环境需求 · 积温模型 · 光积分模型

基于模型的环境控制

模型预测控制(MPC) · 温室建模 · 参数优化

物联网云平台

阿里云IoT/腾讯云IoT · 数据上云 · 手机APP控制

边缘计算与雾计算

边缘网关 · 本地决策 · 低延迟控制策略

系统调试与测试

传感器校准 · 执行机构行程 · 控制逻辑仿真

项目实战一：小型温室通风系统

需求分析 · 硬件选型 · 程序编写 · 调试

项目实战二：中型温室遮阳系统

光照传感器布局 · 遮阳幕分区控制 · 手动干预

项目实战三：环境综合控制系统

温湿度+光照+CO₂ · 多变量耦合控制

系统维护与升级

日常巡检 · 常见故障排除 · 系统升级扩展

行业标准与规范

温室电气设计规范 · 控制系统安全标准 · 农业物联网标准

AI · 数字孪生 · 碳中和与智慧农业