人工气候室对系统硬件与软件设计的研究

    人工气候室是在环境实验、科学研究（诸如种养殖、植保、组培、生物工程）等领域应用非常广泛的实验设备。它能模拟自然界的各种气象条件，按照实验要求精确控制室内的温度、湿度、光照以及二氧化碳浓度等指标，复现各种气候环境，为研究不同物种的生长、发育、生理、生化过程创造了良好的环境条件。因此人工气候室广泛应用于科研、现代农业、医药、冶金化工、林业、环境科学及生物遗传工程等领域。在人们的日常生活中，人的居住空间也是一个人工环境。空气污染，直接危害到人的身体健康；噪音污染，影响人的情绪、工作、休息，可以导致神经衰弱；温度过热、过冷，会导致人的不适，耗费电能；空气过湿，将使人感到沉闷和窒息；空气过燥，会使人的口腔和皮肤感到不适，甚至引起口腔炎、咽炎、皮肤干裂等疾病。如果能有系统自动控制这个常见的人工环境，将为人们的生活创造一个舒适、智能的生活环境，所以这是一个很有发展前途的研究内容。国内外很多专家、学者已经对此展开了系统的研究，也取得了骄人的研究成果。
    目前，在市场流通的人工气候室，均采用传统的模拟电路与小规模数字电路，以通、断的方式进行控制。这种落后的控制方式导致了三个无法解决的问题：①温、湿度控制精度低；②温、湿度控制相互干扰；③能源浪费严重。同时还存在室内灯光的光谱与照度不能满足植物生长的要求；对实验过程的数据无法进行检测、记录和处理等问题。而国外产品的价格高得惊人，一般单位无力承受。由于较多的研究成果均基于单片机完成的，虽然价格便宜，但单片机的可扩展性较差，而且同一个环境需要控制的参数较多（例如温度、湿度、有毒气体的浓度、噪音等），如果采用 PLC 为核心，则可以提高系统的性价比。本控制系统采用先进的智能传感技术，采用 PLC 作为控制核心，就整个系统硬件与软件设计进行研究，并在实验室进行了模拟监测，控制效果好，精度较高。

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