无糖组培自动控制系统MHY-01390 特点

无糖组培技术的特点在于用CO2气体代替培养基中的糖作为组培植株的碳源，采用人工环境控制的手段，提供适宜不同种类植株生长的光、温、水、气等条件，促进植株的光合作用，从而促进植株的生长发育，达到快速繁殖优质种苗的目的。无糖组培工厂化育苗环境控制系统，利用嵌入式单片机系统实现了对组培箱内各主要环境因子的综合调控。本系统具有运行稳定、成本低廉、操作方便、界面友好、显示方式灵活、数据分析能力强等许多优点，能完成对大型组培环境的综合自动调控，完全适用于无糖组培的规模化生产，具有广阔的应用前景。

CO2增施部分

     系统由高压CO2钢瓶、减压阀门、流量控制阀门、电磁阀、缓冲罐、风机和回流控制装置等组成。

如下图,其中：1.减压阀门；2.电磁阀。

    CO2增施采用CO2施放和风机强制换气的方法。CO2增施时具有较大的滞后性，CO2施放结束CO2电磁阀关闭到CO2均匀分布到各组箱内也有一段滞后时间，CO2浓度变化到CO2传感器检测到实际值之间还会有1分钟左右的滞后时间。

     控制过程为：CO2增施时，控制系统向CO2电磁阀发出开启T1时间信号，压力为P流速为S的高浓度CO2经过电磁阀进入缓冲罐内，此时，控制系统控制风机开T2时间，风压P由回流阀调节，把混合气体吹入组培箱内。等待一段时间滞后T3时间后，CO2传感器的检测值稳定下来，再开始新的控制周期。CO2电磁阀打开持续时间T1、CO2流速S、风机打开持续时间T2、风压P、和CO2浓度检测等待时间T3都是可调的。实际生产中，不同生产周期中组培箱的数量由可能变化很大，通过调节上述控制参数，都可以达到较高的控制精度，很好的满足了生产的要求。

湿度控制部分

     在组培箱内设置湿度传感器检测组培箱内气体的湿度。当检测到组培箱内湿度大于上限值时，环境控制仪可以控制风机持续打开一段时间，通过通风除湿。实际应用中，因为CO2搅拌风机和除湿风机为同一风机，且CO2补气时，也会对组培箱内湿度产生影响，所以程序把除湿动作和CO2补气动作设置成互锁状态。系统除湿时，CO2不能补气；CO2补气时，不能除湿。当系统的湿度传感器检测到的组培箱内湿度低于下限值时，环境控制仪控制喷雾装置进行喷雾增湿，湿度检测值高于设定值下限后，停止增湿。

光照控制部分

     每个组培箱内安装了一排4个灯管，系统可以根据需要，开启部分或全部灯管。控制方式为定时控制和定量控制相结合。在光期外，采用定时控制，灯管全部关闭；光期内，则采用定量控制，把组培箱内的光照强度控制在一定范围内。

系统结构及功能特点

     无糖组培自动控制系统为分布式系统，由计算机、无糖组培环境控制仪、传感器与检测部分和执行机构等部分组成分布式控制系统。

系统结构图如下：

 无糖组培环境控制仪

     基于嵌入式技术开发了无糖组培环境控制仪，控制仪采用中文汉字液晶与键盘作为人机界面，可以通过键盘设定控制参数，控制仪可以采集多路CO2浓度、湿度、温度和光照，自动控制CO2电磁阀、调节阀、风机、加湿、光照等设备，调节环境参数达到设定的目标值。控制仪还具有环境参数记录和历史数据存储功能，可以通过RS485总线与PC机联接。

无糖组培计算机软件

     无糖组培计算机软件用于管理整个分布式控制系统，计算机可以与多台控制仪相联，控制仪的数量由生产规模的大小决定。计算机通过485总线与控制仪进行通信，可以在计算机上对环境调节设备如电磁阀等进行直接控制，也可以设定控制仪控制参数，读取控制仪中CO2浓度等检测值，对组培箱内的环境参数进行监测。计算机软件还可以读取控制仪中存储的环境历史数据，保存在SQL数据库中，并生成历史数据曲线图和CO2消耗速率柱形图等，为在生产过程中分析确定组培微环境的优环境控制参数提供了有效的技术手段。

应用实例

     江苏省连云港市振兴集团种业公司无糖组培育苗车间有150个组培箱，年产量为300万株的。现培育植株有非洲菊、凤梨、蝴蝶兰等。每天光照12小时；光照强度为1900Lux～2000Lux；温度为23℃～26℃；湿度为80%～92%。在植株培养初期，需要的CO2量较少，CO2浓度上限值设为1200PPM，下限值设为1000PPM，CO2一次补气时间为2s,风机一次转动时间为50s，每天光期平均补气6次。在植株培养后期，需要的CO2量较大，CO2浓度上限值设为2200PPM，下限值设为2000PPM，CO2一次补气时间为3s,风机一次转动时间为60s，每天光期平均补气7次。植株生长良好，发根率达，取得了良好的经济效益。同时一个年产量3000万株的大规模无糖组培育苗工厂也在建设之中。