温室轨道施药机器人PLC控制系统设计
摘要：在农业生产中，施药系统作为至关重要的一部分，一直以来备受关注，尤其是在资源缺乏地区更是如此。随着我国社会的进步，近年来人工成本逐年上升，在农业生产中人工成本一直居高不下，而我国的农业施药方式多为传统漫溉，有诸如药份蒸发、渗透、跑水等弊端，费时费力，虽然对此进行了相应的技术升级，但是仍然没有得到非常显著的改进，药份的浪费问题依然很严峻，人工成本也没有办法从中削弱，对于农业施药中的自动化改造势在必行。本文针对农业施药和自动化方向，基于PLC控制器设计了一套自动化农业施药系统。该系统使用湿度传感器、压力传感器等检测装置对系统进行实时反馈和监测，调节变频器和水泵的运行，运用组态触摸屏作为人机交互，让工作人员可以直观的进行监测和控制，并且针对施工现场进行了完整的规划和设计。
关键字：农业施药系统；PLC控制器；节约药物；
目录
第一章 引言………………………………………………………………………1
1.1课题来源及研究意义……………………………………………………1
1.1.1 课题来源……………………………………………………………
1.1.2 课题的研究意义……………………………………………………1
1.2国内外施药技术研究与应用概况………………………………………1
1.2.1 农业施药方式………………………………………………………1
1.2.2 国外施药技术研究与应用概况……………………………………6
1.2.3 国内施药技术研究与应用概况……………………………………7
1.3本文的主要研究内容……………………………………………………8
第二章 施药控制系统的设计方案………………………………………………9
2.1施药系统概述……………………………………………………………9
2.1.1 控制要求……………………………………………………………9
2.1.2农业生产现场………………………………………………………10
2.2 施药系统的组成…………………………………………………………10
2.2.1 PLC控制器…………………………………………………………10
2.2.2 变频器………………………………………………………………12
2.2.3 触摸屏………………………………………………………………12
2.2.4 传感器………………………………………………………………13
2.2.5 水泵…………………………………………………………………15
2.2.6 管道…………………………………………………………………16
2.2.7 阀门…………………………………………………………………16
第三章 施药控制系统的硬件设计………………………………………………18
3.1 控制系统硬件设计………………………………………………………18
3.1.1 PLC控制器…………………………………………………………18
3.1.2 变频器………………………………………………………………21
3.2 控制系统硬件连接………………………………………………………23
第四章 施药控制系统软件设计………………………………………………24
4.1 PLC控制器软件设计……………………………………………………24
4.1.1 控制流程图…………………………………………………………24
4.1.2 PLC程序……………………………………………………………25
4.2组态工程设计……………………………………………………………29
第五章 施药控制系统测试………………………………………………………35
5.1系统测试…………………………………………………………………35
5.2问题分析和优化…………………………………………………………35
第六章 结论………………………………………………………………………36
第七章 附录………………………………………………………………………37
6.1 附录一：农业生产现场…………………………………………………37
6.2 附录二：电气原理图……………………………………………………38
6.3 附录三：PLC控制器程序………………………………………………39
第八章 主要参考文献……………………………………………………………46
致谢.............................................................47
第一章引言
1.1 课题的来源及研究意义
1.1.1 课题来源
本课通过假期时间对农业生产进行实地考察，并且对农业生产工作者进行访问，针对农业生产中的施药问题，例如资源浪费，人工成本高等问题，结合国内外施药技术以及大学期间所学知识进行研究。
1.1.2 课题的研究意义
我国自古以来就是农业大国，但是进入现代化社会，我国的农业水平与发达国家还有很大的差距，因地区、管理和技术方面的原因，每年需要从国外进口大量的粮食和农产品，为改变这种现状，进行农业的现代化改造很有必要。在农业生产中，水作为农作物必不可少的需求，施药技术成为重中之重，由于我国是资源缺乏地区，节约药物问题尤为重要。在现代化农业施药技术中，针对植物的真实需水量精准供水，从而做到节约用药。
在农业生产中，成本控制也非常重要，传统施药方式浪费资源也是很重要的成本投入，对于施药技术的研究可以很大程度减少这方面的投入。
随着我国社会的不断进步，逐渐从廉价劳动力产出转变为高价劳动力，人工成本变得越来越重，也迫使各行各业开始升级改造，对人工成本进行降低。在以往的农业生产中，人工参与的环节多为体力，费时费力，物料成本也高，对施药技术的升级改造将有力的改善人工参与的环节，降低人工成本，节省投入。
通过本次的毕业设计，研究了大量我国现在农业的现状，当发现我国从历史上的农业大国正在一步一步滑落时，我深感我辈的责任重大。在大学期间所学的知识能应用在国家正在发展的道路上，我感到非常荣幸，也是这样的机会，真正的让我从课堂的理论知识走向了生活中的实践经验。
在完成毕业实际的过程中我收获颇丰，首先是对在大学期间所学知识的巩固和落实，在学校期间所学的知识大多停留在抽象的概念里，虽然理解了，但是真正应用在实践中的时候阻碍重重，没有真正研究过无法将课本上的知识和实际的工程相联系。其次是在自己查阅资料和与人讨论的时候，发现自己掌握的知识和实际的见识还有很大的欠缺，例如本次的设计采用的PLC控制器只是选用了一个品牌，对于其他品牌的PLC控制器还尚未有深入的了解。
学习是一个永远没有尽头的事情，学习的过程就是不断研究和不断试错，很幸运自己在老师和同学的帮助下完成了本次的毕业设计。
