自改革开放以来,随着经济的快速发展,土地污染、大气污染和水污染等问题日益严重,特别是饮食安全被国人普遍重视和关注。对于蔬菜的安全生产问题,建立立体的无土栽培蔬菜园,生产出绿色无污染的产品是广大人民群众的迫切需求。如此,既可提高蔬菜的质量和产量,降低生产成本,也可减轻生产人员的劳动强度,进而提高生产效率。温室控制系统的发展经历了从“手动控制”到“计算机集成控制”几个发展阶段。传统的控制方式,对复杂而又相互影响的环境因素,很难达到植物生长所需要的环境控制要求。随着科学技术的进步,蔬菜园的管理和控制水平在逐步地提高。目前,计算机智能控制系统已成为温室环境控制系统的主流。本系统硬件总体设计采用上、下位机结构,由控制层、通讯层和管理层组成。远程监控系统采用Force Control设计,实现对蔬菜园的远程监控与管理;现场采用Smart 700 IE触摸屏,在Win CC flexible下进行设计,实现参数设置和控制功能。控制器采用西门子S7-200 PLC,在STEP 7-Micro/WIN环境下进行软件设计和开发,实现对环境和营养液参数的检测与控制。上、下位机之间的远程无线通信采用GPRS网络实现。控制层以西门子S7-200系列PLC控制器为核心,实现对营养液调配和环境参数的控制,现场通过触摸屏实现相关参数的设置与控制。营养液调配以生菜为例,主要控制其生长所需的酸度和电导率,采用模糊控制技术,实现智能控制。信息采集采用有线和无线两种方式,有线传感器检测营养液的酸碱度和电导率,无线温湿度传感器Zig Bee模块检测环境数据。通讯层应用无线通信技术,无线数据终端采用GPRS DTU模块,将来自PLC的数据打包后通过GPRS网络传输到Internet,管理中心通过Internet实现设备到监控系统之间的无线、双向数据传输。管理层接收GPRS DTU发来的数据,对获取的数据进行处理,实现栽培区的集中监控。管理中心监控系统具有远程监控、趋势分析、报表输出、数据查询等功能。本文结合PLC控制技术、模糊控制技术和GPRS无线通信技术,设计的远程蔬菜园智能监控系统,实现了现场控制和远程监控功能,包括营养液的自动调配、系统运行状态监控、手自动模式的切换、自动报警及远程无线通信等功能。系统经过测试,具有较高的稳定性、安全性及可靠性,符合总体设计要求。