人工气候箱自动控制的技术特点

人工气候箱是模拟自然环境，控制温度、湿度、光照度以及CO2浓度等四个环境因素的技术方案，实现温度、光照、湿度和CO2浓度的程序控制，满足了恒定或渐变的要求，即温、湿度的变化过程连续，不产生阶梯式变化；配置符合植物生长发育的光源，光源谱线与太阳光谱线相似，照度均匀，可分组按设定光照强度自动启闭，最小可调时间单位为1min，并进行24h循环。正是因为人工气候箱能够控制如此多的参数，因此我们将其称为智能人工气候箱。

人工气候箱采用自动控制系统，能够将参数进行全自动控制，只要事先设置好仪器运行的参数，仪器就会按照我们所预想的方式运行而无需人工看守。自动控制系统采用了智能传感技术、模糊控制技术、网络通信技术等现代先进的理论和技术，结合本气候室对温度、湿度、光照和CO2精准控制的需要，搭建了硬件环境并开发了自动控制系统。而人工气候培养箱的自动控制系统具有以下特点。

（1）物理拓扑的两层结构提高了系统运行的可靠性。第一层可以脱离第二层独立工作。同时，第一层的各独立计算机控制单元之间以及与上位机之间采用分布式结构，这可避免某一控制单元损坏而影响其他单元的正常工作，既可以通过上位机对气候室实施调控，也可通过现场的控制单元直接对该气候室单元实施操作。这种两层物理结构保证了气候室运行的可靠性。（2）软件的算法和控制技术先进。软件系统采用多点采样、反馈控制、离散PID与数学模型相结合的模糊控制算法，特别是解决了制冷与制热、加湿与去湿的控制及温度与湿度间的去偶等问题。先进的智能传感技术、变频控制技术，对温度、湿度、光照可进行精准控制和过程记录。（3）图形化人机交互界面使用方便。在液晶触摸屏实时显示气候室的温度、湿度光照等实时数值、历史数据、实验设定数据和系统运行状态，菜单结构操作方便。管理计算机采用WindowsXP图形界面，实时显示、记录、保存气候室的运行数据，打印运行报告。（4）系统具有远程管理接口，可接入局域网和Internet实现远程管理功能。管理系统提供用户管理功能，非法用户无法对系统进行操作。通过手机无线信号提供了设备非正常运行的报警功能。