密集烤房控制器在煙葉育苗大棚溫度控制中的應用

趙湘江+薛博+信偉+楊少杰+聶威+趙清海+趙洪軍

摘要 利用閑置密集烤房控制器，對其程序進行升級，配套外部設備，以期實現育苗大棚溫濕度的自動控制和調節，提高資產利用率，減工降本，提高育苗質量。

關鍵詞 密集烤房控制器；溫度控制；煙葉；育苗大棚；應用

中圖分類號 S572；S625.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）06-0069-02

Application of Bulk Curing Barn Controller in Tobacco Seedling Shed Temperature Control

ZHAO Xiang-jiang 1 XUE Bo 1 * XIN Wei 2 YANG Shao-jie 1 NIE Wei 1 ZHAO Qing-hai 2 ZHAO Hong-jun 2

（1 Shandong Weifang Tobacco Co.，LTD，Weifang Shandong 261205； 2 Zhucheng Branch，Shandong Weifang Tobacco Co.，LTD）

Abstract The idle bulk curing barn controller was used，by updating the program and matching external equipments，so as to achieve shed temperature and humidity automatic control and regulation，improve asset utilization，reduce the work，improve seedling quality.

Key words bulk curing barn controller；temperature control；tobacco；seedling shed；application

煙葉育苗工作是整個煙葉生產的基礎，育苗的優劣直接影響煙葉種植的后期環節。由于煙葉育苗環節，煙苗處于生長發育初期，對溫濕度的要求非常突出，如果管理不當，就會出現煙苗根系腐爛、病蟲害嚴重、死苗等情況。目前，煙葉育苗的日常管理還是以人工觀察、手動控制為主，勞動強度大、工作效率低而且管理不到位，難以達到科學合理的煙苗培育要求。因此，對育苗大棚溫濕度自動控制的研究顯的很有必要。

密集烤房控制器是按照國煙辦綜〔2009〕418號文件生產制造的，屬于煙葉烘烤專用配套設備，在7—9月可以用于煙葉烘烤，穩定可靠。但是在烤煙結束以后基本處于閑置狀態。為了節約資源，通過對密集烤房控制器程序加以升級，并配備一些外部輔助設備，就可以應用于煙葉育苗大棚的溫度控制中。目前，雖然有廠家生產制造智能煙葉育苗大棚，但成本較高，并且需要按照特定要求重新改造大棚，把密集烤房控制器應用于煙葉育苗大棚的溫度控制中，在國內還沒有先例。為實現煙葉育苗溫濕度的精準自動控制，在育苗棚內的多個點放置溫濕度傳感器，實現了多點測量。同時，為了充分利用現有密集烤房控制器的設備接口，可配備相應接口的溫濕度傳感器、電動卷膜器等外部設備，實現育苗大棚的溫濕度自動控制。在傳感器的上方制作透明的塑料裝置，既能避免育苗期間灑水濺到傳感器上，又可以接受陽光的照射，使傳感器測出的溫度更接近棚內的溫度，避免在控制育苗大棚內的溫度時出現差錯。

1 控制器系統的組成及相關硬件

煙葉育苗棚智能控溫系統主要由三大部分組成：密集烤房控制器、測溫系統、控制配電柜。

1.1 密集烤房控制器

密集烤房控制器是按照國家煙草專賣局（公司）的相關標準生產制造的，經過對程序軟件的升級改造，使密集烤房控制器具有烤煙功能模塊和煙葉育苗功能模塊2個部分。密集烤房控制器是整個控制系統的核心，實現數據采集、分析、處理和發出控制命令。

1.2 測溫系統

育苗大棚一般長50 m、寬12 m，面積比較大。測溫系統對棚內的5個點使用DS18B20進行溫度測量取平均值，以更精準地測量溫度。在育苗的過程中，早晨需要對棚內的霧氣進行釋放，所以增加了1個AM2302B進行濕度測試，根據所測濕度大小，在特定時間內自動釋放煙葉育苗大棚內的霧氣[1-2]。

1.3 控制配電柜

控制配電柜是由CJX20901交流接觸器、NES-150-24開關電源以及電動卷膜器組成。配電柜配有手動/自動切換開關，當密集烤房控制器被用于烘烤時，育苗大棚的溫度就可以進行手動控制。

2 控制軟件

控制軟件主要嵌入在單片機內，密集烤房控制器所選用的單片機是STC89C516RD+，是可靠穩定的品牌；所使用的開發環境為Keil uvision4，使用的開發語言為C[3-4]，如圖1所示。

系統的參數需要人工設置，可以根據不同的時間段設置不同的參數，操作界面顯示直觀。數據區實時存儲溫濕度數據，通過數據分析比較各個時間的數據，自動控制電動卷膜器的升降。控制軟件具有以下特點：①實時動態顯示傳感器的平均溫度和濕度，便于觀察育苗大棚內的溫度和及時發現故障；②可以通過按鍵操作查看各個點的溫度，及時了解掌握煙葉育苗棚內的溫度狀況；③軟件分為烤煙模塊和育苗功能模塊，通過按鍵操作進入不同的模塊，簡單方便；④硬件具有實時時鐘功能，通過軟件編程分階段地對外圍設備進行控制；⑤采集分析育苗大棚內的濕度數據，按照程序設定的目標濕度及時地排出育苗大棚內的霧氣。

3 應用效果

經過一個煙葉育苗季節的試驗使用，密集烤房控制器的育苗功能模塊程序運行穩定、操作簡便，控制更加準確和及時，得到了用戶的高度好評。采用多點測量溫度方式，使大棚內的溫度控制更加合理。同時，由于外圍的卷膜器等設備完全由密集烤房控制器根據人工設置的目標參數和采集的溫濕度參數按照一定的控制規則自動控制，使操作更加及時和準確，避免人工操作麻煩。

4 效益分析

4.1 提高了資產利用率

在烘烤空閑期，使密集烤房控制器得到充分的利用，避免了資產浪費，提高了資產的使用率。

4.2 節約了人力、物力、財力等資源

育苗期按60 d計，若人工操作則需0.5個工/d，用工1人，工資80元/個工，則需費用2 400元；使用密集烤房控制器自動控制大棚的外圍設備以自動調節棚內的溫濕度，則每天需用電0.96 kW·h/棚，電費單價為0.57元/（kW·h），總計成本僅32.8元。大大減少了人員的占用，降低了人力開支。

4.3 提高了育苗質量

采用多點溫度測量的方式，使得棚內的溫度控制更加合理。同時，設備自動控制，使溫濕度的調節更加及時和準確，大大降低了人工誤操作和疏忽帶來的損失。

5 結語

目前，密集烤房控制器在煙葉育苗大棚溫度控制中的研究和應用在國內尚未見報道，通過密集烤房控制器在育苗大棚溫度控制中的試驗應用效果來看，該項研究和應用取得了預期的效果。密集烤房控制器的育苗功能模塊程序運行穩定、控制準確，對大棚內的溫度測量合理、調節及時，取得了很好的經濟和社會效益。

6 參考文獻

[1] 楊春健.南方溫室通風降溫措施的探討[J].廣西農業科學，2002（5）：280-282.

[2] 閆恩誠，謝小妍，劉鵬.塑料溫室通風降溫措施的探討[J].農機化研究，2002（3）：115-117.

[3] 候殿有.單片機C語言程序設計[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[4] 劉坤，趙紅波，張憲棟.51單片機C語言應用開發技術大全[M].北京：人民郵電出版社，2012.