基于PLC与WinCC组态软件的智能温室控制系统设计
《2024年基于PLC的智能温室监控系统》范文

《基于PLC的智能温室监控系统》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展和进步,智能温室已经成为现代农业生产的重要工具。
而智能温室监控系统作为其中的核心技术,对保障温室作物生长、提高农业生产效率和减少资源浪费具有重大意义。
本文将着重探讨基于PLC(可编程逻辑控制器)的智能温室监控系统的设计及应用,通过高精度控制温室环境参数,以实现优化农业生产和资源管理。
二、系统架构设计基于PLC的智能温室监控系统主要包括以下几个部分:数据采集层、控制层和上层管理层。
1. 数据采集层:通过传感器网络实时采集温室内的环境参数,如温度、湿度、光照强度等,以及作物的生长状态等信息。
这些数据对于评估作物生长环境和进行实时调控具有重要意义。
2. 控制层:控制层由PLC控制器和执行机构组成。
PLC控制器接收数据采集层的数据,通过预先设定的逻辑程序进行分析和处理,然后向执行机构发出控制指令,以实现对温室环境的自动调节。
3. 上层管理层:通过计算机或移动设备等终端设备,实现对整个系统的远程监控和管理。
用户可以通过该层对系统进行配置、查询和操作,实现对温室的实时监控和远程控制。
三、系统功能实现基于PLC的智能温室监控系统具有以下功能:1. 环境参数监测:实时监测温室内的环境参数,如温度、湿度、光照强度等,为作物的生长提供适宜的环境条件。
2. 自动调控:根据监测到的环境参数和作物生长状态,通过PLC控制器和执行机构进行自动调控,以优化温室环境。
3. 远程监控:通过上层管理层,实现对温室的远程监控和管理,方便用户随时了解温室状况并进行操作。
4. 数据分析与优化:通过对历史数据的分析,发现作物生长的最佳环境参数范围,为优化农业生产提供依据。
5. 报警功能:当环境参数超出预设范围时,系统会发出报警信号,以便及时采取措施防止作物受损。
四、应用实例及效果分析以某蔬菜种植基地为例,引入基于PLC的智能温室监控系统后,取得了显著的效果:1. 提高了作物产量和质量:通过精确控制温室环境参数,为作物提供了适宜的生长环境,使得作物产量和质量得到了显著提高。
基于plc的智能温室综合控制系统

控制系统:在该案例中,PLC被广泛应用于多个温室的控制系统中,同时结合现代物联网技术实现整个园区的智能化管理。
该系统能够实现整个农业园区的智能化管理,提高生产效率和管理水平。
该农业园区基于PLC的智能温室综合控制系统,将多个温室进行统一管理,实现了环境参数的实时监测和设备的自动化控制。同时,通过物联网技术将各个温室的数据进行汇总和分析,为决策提供科学依据。此外,该系统还具备智能预警功能,能够及时发现环境异常并采取相应措施进行处理。通过该系统的应用,整个农业园区的生产效率和管理水平得到了显著提高。
基于plc的智能温室控制系统应用案例
该蔬菜温室基于PLC的智能控制系统,能够根据不同的蔬菜品种和生长阶段,对温室内的环境参数进行精细调节,营造适宜的生长环境。同时,该系统还具备远程监控和数据分析功能,方便管理人员及时掌握温室内的环境状况,预测作物生长趋势,为决策提供科学依据。
控制系统:采用PLC作为控制核心,通过传感器采集温室内温度、湿度、光照、CO2浓度等参数,通过算法控制温室设备(如风机、湿帘、喷淋、补光灯等)进行调节,实现智能化控制。
PLC控制程序使用Ladder逻辑编程语言编写,实现温室内环境参数的采集、处理和控制。
组态界面可以显示温室内环境参数的实时数据、趋势图和控制按钮等,方便用户进行操作和维护。
03
CHAPTER
基于plc的智能温室控制系统实现
总结词
合理、高效、节能
详细描述
在智能温室控制系统中,PLC控制器是整个系统的核心。选择合适的PLC控制器需要考虑控制精度、响应速度、可靠性、可扩展性以及成本等多个因素。同时,还需要根据实际需求对PLC进行配置,包括输入输出模块、通讯接口、编程语言等。
该系统能够显著提高蔬菜的产量和质量,降低能耗和人工成本,提高生也采用PLC作为控制核心,通过传感器采集温室内温度、湿度、光照、CO2浓度等参数,但需要根据花卉生长的不同要求进行个性化定制。
基于PLC的温室大棚控制系统设计

摘要温室大棚是用来栽培农作物的设施,它能改变农作物的生长环境,使其能够外界的四季变化和恶劣气候,为农作物的生长创造适宜的条件。
温室大棚作为高效农业的重要组成部分,已经成为我们研究的方向。
如何利用科学技术控制温室内的各种环境因子,已成为我国温室大棚行业研究的重要课题之一。
本论文主要介绍了基于PLC控制的温室大棚系统设计方案,该研究中浓度传感器、光照传感器对温室大棚中各项指标将采用温度传感器、CO2进行检测,将测量值送入PLC中,在PLC中将其与设定值进行比较,再发出相应的指令驱动外围设备来调控温室大棚内的环境参数,从而实现了温室大棚的自动化、智能化控制。
在此基础上,实现监测、数据记录、数据输出显示等功能,实现了控制系统优良的人机界面,为温室大棚的研究提供新的方向。
关键词:温室大棚;可编程控制器(PLC);传感器;控制;ABSTRACTGreenhouses are used for growing plants in a range of facilities, it can change the crop growing environment, enabling it to the outside of four seasons and harsh climate, creating suitable conditions for crop growth. Greenhouses as important component of agriculture, has become our research directions. How to use science and technology to control environmental factors within the greenhouse, greenhouse industry has become an important subject of study.Described in this paper, based on Siemens S7-200 series PLC control system design of greenhouseThe research will be used temperature sensor, andCO2 concentration sensor, and light sensor on greenhouse big shed in the the index for detection, will measurement value into PLC in the, in PLC will be its and set value for compared, again issued corresponding of instruction drive peripheral equipment to Regulation greenhouse big shed within of environment parameter, to achieved has greenhouse big shed of automation, and intelligent of control. On this basis, using configuration software configuration design of control systems, monitoring, data logging, data output function, achieving excellent control system human-machine interface, for greenhouse research to provide new direction.Keywords:greenhouse; programmable logic controllers(PLC); sensor; control;application.目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1课题概述 (1)1.1.1课题简介 (1)1.1.2研究目的及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.2.1国内研究现状 (2)1.2.2国外研究现状 (2)1.3研究内容 (3)2 控制系统的整体控制方案 (4)2.1控制系统的设计任务 (4)2.2系统的控制方案 (4)3 控制系统的硬件设计 (7)3.1电气控制系统设计 (7)3.1.1系统主电路设计 (7)3.1.2控制系统各部分控制电路设计 (7)3.2 PLC简介 (12)3.2.1 PLC的产生和系统组成 (12)3.2.2 PLC的工作原理 (12)3.3 PLC控制系统设计的基本原则及步骤 (14)3.3.1设计PLC控制系统的基本原则 (14)3.3.2 PLC控制系统的设计步骤 (14)3.4 PLC硬件电路设计 (17)3.4.1 PLC型号的选择 (17)3.4.2传感器的选型 (17)3.4.3模拟量输入模块EM235 (19)3.4.4 PLC O/I地址分配表 (21)3.4.5 PLC硬件接线图设计 (23)4 控制系统的软件设计 (24)4.1 PLC程序设计方法 (24)4.2编程软件STEP7-MICRO/WIN概述 (24)4.3控制系统的程序设计 (25)4.3.1程序的设计思路 (25)4.3.2程序控制流程图 (26)4.3.3控制程序设计及分析 (29)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (39)附录1 外文资料翻译 (40)附录2 电气原理图 (53)附录3 软件程序 (54)1 绪论1.1课题概述1.1.1课题简介温室大棚是用来栽培植物的设施。
基于PLC和组态软件的智能温室监控系统设计

基于PLC和组态软件的智能温室监控系统设计针对北方的气候特点,把编辑程序控制器和组态软件加入到控制系统中,对温室的温度、湿度、光、水等参数进行自动化控制,实现温室自动化管理监控。
利用PLC的可靠性、通用性及组态软件的人机互联通讯功能实现对智能温室的控制,提高温室环境的控制效果,根据客户需求将室内温度、光源、水等因素综合进行协调,达到最佳状态。
标签:智能温室PLC 组态软件我国北方很多地区,受到光照、温度、湿度、地理位置等因素的影响,越来越多的农业种植开始广泛使用温室进行种植,智能温室的使用越来越广泛。
一、系统的选择本文主要通过PLC和组态软件对温室监控系统进行设计。
下机位PLC选择的是产自日本三菱公司的FX2N-48MR-001型号,传感器的元件分别为AD590温度传感器、HS1101湿度传感器、MG811 CO2传感器以及GM5516光敏电阻传感器。
这四种传感器的选择作为检测温度、湿度、水浓度的元件,采用日本三菱公司的GX Developer软件对其进行软件的程序设计。
上机位组态软件主要选择使用的是北京亚控科技有限公司生产的组态王软件,该软件可以完成系统监控数据的实时显示、各种参数的设置、手动和自动操作系统的切换、用户管理等多种功能。
二、智能温室系统的控制算法研究1.温室环境的主要特点温室环境是一个环境系统复杂的大的生态系统,难以建立精确地控制模型系统。
因为作物对环境气候的要求不是特别准确,是在一个模糊的界限中,例如作物对于温度的要求不是特别严格,在一天或者一段时间内,作物会生长的很好,所以,对于各种参数并不需要进行精确的控制。
计算机控制的对象主要是温室内部的气候环境,它具有以下特点:非线性系统、分布的参数系统、实时变化系统、时间延迟系统、多变耦合系统。
2.智能温室的控制对象的微分方程公式3.系统设计的总体结构3.1温室控制系统的设计目的温度控制系统是安装室内外的温湿度传感器、光照传感器等对室内外的温室湿度、温度、水浓度、光照强弱度进行采集和监测,并将采集和监测到的信息数据通过安装的控制设备对温室进行保温、通风、阳光照射等行动的操控。
《2024年基于PLC的智能温室监控系统》范文

《基于PLC的智能温室监控系统》篇一一、引言随着现代农业技术的快速发展,智能温室监控系统逐渐成为农业现代化的重要组成部分。
这种系统不仅可以提高农作物的产量和质量,还可以节省能源和人力资源。
基于PLC(可编程逻辑控制器)的智能温室监控系统以其高可靠性、灵活性和易维护性,成为了当前智能农业领域的研究热点。
本文将详细介绍基于PLC 的智能温室监控系统的设计、实现及其应用。
二、系统设计1. 硬件设计基于PLC的智能温室监控系统硬件主要包括传感器、执行器、PLC控制器、上位机等部分。
传感器负责实时监测温室内的温度、湿度、光照、CO2浓度等环境参数,执行器则根据PLC控制器的指令对温室内的环境进行调节,如调节遮阳网、加湿器、通风设备等。
上位机则是与PLC进行数据交互的人机界面,实现数据的可视化展示和操作控制。
2. 软件设计软件设计主要包括PLC控制程序的设计和上位机监控界面的设计。
PLC控制程序采用梯形图或指令表编程,实现对温室环境的实时监测和控制。
上位机监控界面则采用图形化界面设计,方便用户进行操作和查看数据。
同时,系统还具有数据存储和分析功能,为农业生产和科研提供数据支持。
三、系统实现1. 数据采集与传输传感器实时采集温室内的环境参数,通过数据线与PLC控制器进行数据传输。
PLC控制器对数据进行处理后,通过以太网或无线通信方式将数据传输至上位机监控界面。
2. 控制策略实现根据预设的控制策略,PLC控制器对执行器发出控制指令,调节温室内的环境参数。
例如,当温度过高时,PLC控制器会控制遮阳网下降,降低温度;当湿度过低时,PLC控制器会控制加湿器工作,提高湿度。
四、系统应用基于PLC的智能温室监控系统在农业领域具有广泛的应用前景。
首先,它可以提高农作物的生长速度和产量,降低生产成本。
其次,它可以实现农作物的精准管理,提高农产品的品质和安全性。
此外,该系统还可以为农业科研提供数据支持,推动农业科技的进步。
五、系统优势与展望1. 系统优势基于PLC的智能温室监控系统具有以下优势:一是高可靠性,PLC控制器具有较高的抗干扰能力和稳定性;二是灵活性,系统可根据实际需求进行定制化设计;三是易维护性,系统采用模块化设计,方便维护和升级。
基于PLC的智能温室控制系统设计毕业设计论文

基于PLC的智能温室控制系统设计毕业设计论文毕业设计(论文)基于PLC的智能温室控制系统设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
《2024年基于PLC的智能温室监控系统》范文

《基于PLC的智能温室监控系统》篇一一、引言随着科技的不断进步,农业领域也在逐步实现智能化、自动化。
智能温室作为现代农业的重要组成部分,其监控系统的设计与实施显得尤为重要。
本文将详细介绍基于PLC(可编程逻辑控制器)的智能温室监控系统,阐述其设计原理、功能特点及应用前景。
二、系统概述基于PLC的智能温室监控系统,以PLC为核心控制器,通过传感器网络实时监测温室内环境参数(如温度、湿度、光照等),并利用执行器对温室环境进行自动调节。
该系统具有高可靠性、高灵活性及易于维护等优点,可实现对温室的智能化管理。
三、系统设计1. 硬件设计(1)PLC控制器:作为整个系统的核心,负责接收传感器数据、处理逻辑运算、控制执行器等任务。
(2)传感器网络:包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,用于实时监测温室环境参数。
(3)执行器:包括加热器、加湿器、遮阳帘等,根据PLC 的指令对温室环境进行自动调节。
(4)通信模块:用于实现PLC与上位机(如计算机或手机)之间的数据传输与控制指令下发。
2. 软件设计(1)数据采集:通过传感器网络实时采集温室环境参数,并将其传输至PLC控制器。
(2)数据处理:PLC控制器对接收到的数据进行处理,如数据滤波、数据分析等,以获取更准确的温室环境信息。
(3)逻辑运算:PLC根据处理后的数据,通过预先设定的逻辑运算规则,判断温室内环境是否满足作物生长需求。
(4)控制输出:根据逻辑运算结果,PLC控制执行器对温室环境进行自动调节,如开启或关闭加热器、加湿器等。
四、功能特点1. 实时监测:通过传感器网络实时监测温室环境参数,确保作物生长环境的稳定性。
2. 自动调节:根据预设的逻辑规则,自动调节温室环境参数,如温度、湿度、光照等。
3. 远程监控:通过通信模块实现上位机对温室的远程监控,方便用户随时了解温室状况。
4. 节能环保:根据实际需求自动调节温室环境,避免能源浪费,同时有利于作物的健康生长。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述

基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述智能蔬菜大棚控制系统是利用PLC(可编程逻辑控制器)作为核心,通过传感器、执行器等装置对大棚环境进行监测和控制,实现对蔬菜生长环境的精准调控。
本文将针对基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统的设计进行简述。
1. 系统结构智能蔬菜大棚控制系统的结构主要包括传感器、执行器、PLC控制器、人机界面(HMI)以及通信网络等组成。
传感器用于感知大棚内部的环境参数,例如温度、湿度、光照等;执行器用于控制大棚内的设备,例如通风系统、灌溉系统等;PLC控制器则是系统的核心,接收传感器的信号并根据预设的控制逻辑进行对环境的调控;人机界面则是用户与系统交互的接口,通过HMI界面用户可以实时监测大棚环境、设置参数以及进行控制操作;通信网络用于实现系统与外部设备的数据交换和远程监控。
2. 控制策略智能蔬菜大棚控制系统的控制策略主要包括温度控制、湿度控制、光照控制、CO2浓度控制、灌溉控制等。
通过传感器感知大棚内的环境参数,并根据预设的控制策略,PLC控制器可以对大棚内部设备进行精准的调控。
例如在温度控制方面,PLC控制器可以根据预设的温度范围,控制通风系统和加热系统的开关,以保持大棚内的温度在适宜的范围内;在灌溉控制方面,根据土壤湿度传感器的反馈,PLC控制器可以控制灌溉系统的开关,保持土壤的适宜湿度。
3. 系统优势基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统相较于传统的人工操作具有诸多优势。
系统能够自动化地监测和控制大棚内的环境参数,无需人工持续进行监测和调控,降低了劳动成本。
系统具有精准的控制能力,可以根据蔬菜的生长需求精确调控大棚内的环境,提高了蔬菜的产量和质量。
通过人机界面用户可以远程对大棚进行监控和控制,实现了远程智能化管理。
4. 系统实现基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统的实现需要经过系统设计、硬件选型、程序编写、现场调试等多个工程阶段。
在系统设计阶段,需要根据大棚的实际情况和蔬菜的生长需求,确定系统的功能模块和控制策略,并选择合适的传感器、执行器、PLC控制器和人机界面等硬件设备。
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成 的智 能温 室控 制 系统 。上 位 机为 一 台 P C机 , 下 位
机 采用 德 国西 门子 P L C, C P U 选用 2 2 6 。下 位 机 的功
能是 实现 对各 栋温 室环 境参 数 的检测 与控 制 . 通 过温
统操 作 的人性 化 和过程 的可 视化 。
1 温 室 环 境 控 制 要 求 及 总体 控 制 方 案
总体 上来 讲 ,温 室环境 中 涉及很 多环境 因子 。 而
的数 据 , 并 完 成 数据 的 统计 分 析 、 显示 、 编辑 、 存 储 以 及 打 印输 出 等操 作 。控制 系统 的 原理 如 图 l 所示 。
第 1 0 期 总第 2 4 4期
2 0 1 4年 1 0月
农业科 技 与装备
Ag r i c u l t u r a l S c i e n c e &Te c h n o l o
N O. 1 0 To t a l N o. 2 4 4
oC t .2 0 1 4
基于 P L C与 W i n C C 组态 软 件 的 智能 温 室 控 制 系统 设计
的需要 。 上 位机 通过 串行 通讯 接 口分别 读取各 个 温室
2 0 0系列 的可 编 程 控 制 器 ( P L C) 和 Wi n C C组 态 软 件
ห้องสมุดไป่ตู้
的温 室环 境控 制 系统设 计方 案 , 利 用传 感器 自动 采 集
温室 环境 参数 , 对 温室 环境 实现智 能化 控制 。通 过 采 用组 态软 件完 成控 制 系统 的组态设 计 , 实现 了控 制 系
高. 能很 好 地 实 现 对 智 能 温 室 环 境 因 子 的 自动控 制 , 满 足 温室 作 物 生 长 环 境 控 制 要 求 。 关键词 : 控 制 系统 ; P L C; Wi n C C组 态 ; 智 能温 室 中 图分 类 号 : T P 2 7 3 文献 标 识 码 : A 文章编号 : 1 6 7 4 — 1 1 6 1 ( 2 0 1 4 ) 1 0 — 0 0 2 0 — 0 3
且这 些环 境 因子之 间是 相互 作用 的 。 要 更好 地 制定 相
应 的调控 策 略 . 就 必须 了解 温室 内部各 环境 因子之 间 的关 系 。影 响作物 生 长发育 的环 境 因子 主要有 温 度 、 湿度 、 光 照强 度 和 C O : 浓度等 , 因此 温室 控 制 主要 针 对 以上气 候 因子进 行 智能控 制 。 温 度调 控主要 是 通过
用 电磁 阀控制 二氧 化碳储 液罐 来实 现 。 光 照调 控可 利
用遮 幕系 统 以及人 工光 源来进 行控 制 。
本研 究设 计 的控 制 系 统 是 由上 位 机 和下 位 机 组
于设 施农 业生 产 中 ,温 室生 产成 为现 代农业 的标志 。 随着 现代 农业 的发 展 , 特别是 随着 农业 人 口向城 市 转 移, 对农 业 自动化 的要 求越 来 越 高 , 温 室技 术 也 逐 步
式。 打破 了植 物生 长 的地 域 和 时空 界 限 , 推 动 了农 业 生产 和社 会文 明 的发展 。 现代 温 室越来 越 广泛地 应用
水管 道加 热 , 夏 季 高温采 用开 天窗 、 开启 帘幕 系 统 、 湿 帘一 风机 系统 等来进 行 降温 。 湿度 调控 通过 风 机系统 和喷灌 系 统来 实现 。 C O : 浓 度调控 通 过风机 系 统及 利
2 硬 件 系统 设 计
2 . 1 系 统 的 主 电 路 和 控 制 电 路
主电路 主要是 通 过交 流接 触器 、 继 电器来 对 风机
电机 、 湿 帘潜 水 泵 、 遮 幕 电机 、 天 窗 电机 等实 现 控 制 . 图 2为部分 主 电路原 理 图。 为提高 系统 的可 靠性 , 采 用手动 和 自动控 制两 种模 式 . 供使用 者 自由切 换 控制 电路 。以 内遮 阴电机 控制 电路 ( 如 图 3所 示 ) 为例, 手 动控 制模 式 由旋钮 开 关 来手 动 控 制 遮幕 机 的张 开 或 收缩 ; 而采 用 P L C进 行 自动 控制 , 可通 过 P L C程 序控
度、 湿度 、 C O 浓度、 光 照 强度 等传 感 器将 模 拟 量信 号 经E M2 3 1 模块 转换 成 数字 信号 ,把这 些数 据 暂 时储 存起 来并 与相 应 的给定 值进 行 比较 。经过 控制 计算 ,
发 出相应 的控 制信 号来 控制 加热 系统 、通 风 系统 、 帘 幕 系统 、 C O 施 放装 置 、 喷灌 系统 等执 行 机构 的动 作 , 实 现对 温室 环境 的调控 . 以满足 温室 内作 物生 长 发育
刘 永 华
( 江 苏农 林 职 业 技 术 学 院 , 江 苏 句容 2 1 2 4 0 0 )
摘要 : 对 温 室 环 境 中温 度 、 湿度 、 光照 、 C O : 浓 度 等 环境 因子 进 行 调 控 是 实 现设 施作 物生 产 高 产 、 优质 、 高 效 的 关 键 。 以 Wi n C C组 态 软 件 为 上 位 机 编 程 软件 , 以P L C为控 制 器 , 设 计 一种 基 于 P L C的 智 能 温室 控 制 系统 。 该 系统 人 机 界 面 友 好 , 性能稳定可靠 , 性 价 比
温室 综合利 用新 材料 、 自动控 制 、 环 境工 程 、 生物 工程 等相 关 技术 , 在局 部 环境 调 控 温 度 、 湿度 、 光照 、 C O : 浓度 、 营 养液 养 分 等 环 境 因 子 , 以创 造作 物生 长 最适 宜 的环境条 件 。 温 室栽培 改 变 了传 统农 业生 产模
加 热系统 与 冷却 系统 来进行 , 冬 天采 用加 热装 置 如热