植物灌溉系統設計論文
1系統方案設計
1.1主機選型
可編程控制器的種類(lèi)和型號可根據系統的大小和穩定性的要求進(jìn)行調整。三菱﹑西門(mén)子﹑歐姆龍的小型機一般可以滿(mǎn)足要求，這里選用三菱ＦＸ２Ｎ系列，其體積小﹑配置靈活﹑價(jià)格適中，很適于在機電一體化產(chǎn)品中使用。因本系統只有數字量開(kāi)關(guān)輸入，無(wú)模擬量輸入，故憑可編程控制器本身的抗干擾能力已能滿(mǎn)足要求，而不必另外增加其他抗干擾措施。
1.2傳感器選擇
土壤溫度傳感器：測試溫度的傳感器有很多種，較普遍使用的是熱電偶和熱電阻傳感器。本文采用熱電阻Ｐｔ１００溫度傳感器進(jìn)行土壤溫度的數據采集，熱電阻的優(yōu)點(diǎn)是線(xiàn)性度好、精度高，有較好的長(cháng)期穩定性，工作溫度范圍大，只要經(jīng)過(guò)適當的數據處理就可以傳輸、顯示并記錄其溫度輸出。土壤濕度傳感器選擇由中國科學(xué)院南京土壤研究所生產(chǎn)的ＦＪＡ－１０型負壓式土壤濕度計。該濕度計的測量范圍為０ｋＰａ～１００ｋＰａ，測量精度為±２．５ｋＰａ；輸出電壓信號為０Ｖ～５Ｖ，供電電源為交流２２０Ｖ。雨量傳感器選用型號為ＦＤＹ－０１的翻斗型雨量傳感器，其輸出信號為單干式舌簧管通斷，工作強度為０℃～５０℃。
2系統實(shí)現
該灌溉系統的控制方式分為手動(dòng)模式和自動(dòng)模式，用戶(hù)可以通過(guò)按鈕自由選擇。自動(dòng)工作模式可根據不同植物的灌溉要求設定好參數，滿(mǎn)足灌溉條件即可自動(dòng)進(jìn)行灌溉，并可根據溫、濕度傳感器的參數自動(dòng)停止灌溉。手動(dòng)控制模式通過(guò)按鈕手動(dòng)進(jìn)行各植物的灌溉和停止。當降雨量達到一定值，或土壤中水份充足時(shí)，或供水水管斷流時(shí)，報警系統啟動(dòng)。這時(shí)出現問(wèn)題的種植區域報警燈點(diǎn)亮，發(fā)出報警聲音信號，提醒操作人員。解決問(wèn)題后，可以按下“消音”按鈕以解除鈴響。
2.1硬件設計
2.1.1Ｉ／Ｏ點(diǎn)估算
輸入信號共需１７個(gè)輸入信號點(diǎn)，考慮到以后可能會(huì )對系統進(jìn)行調整與擴充，所以留１５％的.備用點(diǎn)，應�。硞�(gè)點(diǎn)備用，這樣共需２０個(gè)輸入點(diǎn)。輸出信號：共需要１４個(gè)輸出點(diǎn)，考慮到以后可能會(huì )對系統進(jìn)行調整與擴充，所以留１５％的備用點(diǎn)，應�。矀�(gè)點(diǎn)備用，這樣共需１６個(gè)輸出點(diǎn)。
2.2軟件設計
系統控制程序流程圖接通電源，按下總啟動(dòng)按鈕，系統啟動(dòng)，人工選擇是自動(dòng)工作方式還是手動(dòng)工作方式。若選用自動(dòng)工作模式，首先確認程序的時(shí)間設定有無(wú)錯誤，如設定值正確，程序繼續將往下執行，否則，則檢查電磁閥是否打開(kāi)。程序運行過(guò)程中遇到下雨或水泵斷水等情況，報警系統啟動(dòng)，哪個(gè)種植區域出現問(wèn)題，哪個(gè)區域報警指示燈亮。等消除報警音之后，程序可以繼續正常運行，直到程序結束。當按下手動(dòng)總開(kāi)按鈕，自動(dòng)運行模式停止，手動(dòng)運行開(kāi)始，手動(dòng)運行指示燈亮。通過(guò)各種植區域手動(dòng)和停止按鈕來(lái)控制水泵和每個(gè)種植區域的電磁閥運行。
2.3人機界面
�。停茫牵蛹础氨O視與控制通用系統”，是一套基于Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系統可用來(lái)快速構造和生成上位機監控系統的組態(tài)觸屏軟件系統。組態(tài)技術(shù)在節水灌溉控制系統中的應用能夠形成可視化人機界面，并能夠對灌溉的運行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效、便捷的監控。同時(shí)，組態(tài)王軟件具有良好的擴展性和設備硬件無(wú)關(guān)性，能夠根據不同的現場(chǎng)控制需要方便快捷地建立動(dòng)畫(huà)畫(huà)面和監控系統以及形成各種數據報表。監控畫(huà)面由主畫(huà)面、點(diǎn)動(dòng)控制、自動(dòng)控制、報警記錄及留言板等畫(huà)面組成，如圖３所示。主畫(huà)面為系統啟動(dòng)畫(huà)面，由各功能按鍵進(jìn)入各種植區域對應的子畫(huà)面，進(jìn)行各功能參數的設定和系統監控。
3結語(yǔ)
本文展示了一種基于觸摸屏和ＰＬＣ控制的自動(dòng)灌溉系統，針對不同植物的不同灌溉要求，能夠實(shí)現自動(dòng)控制。
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