基于PLC的农业灌溉系统设计
摘要：在农业生产中，灌溉系统作为至关重要的一部分，一直以来备受关注，尤其是在水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，而我国的农业灌溉方式多为传统漫溉，有诸如水分蒸发、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，水分的浪费问题依然很严峻，人工成本也没有办法从中削弱，对于农业灌溉中的自动化改造势在必行。本文针对农业灌溉的节水和自动化方向，基于PLC控制器设计了一套自动化农业灌溉系统。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：农业灌溉系统；PLC控制器；节水；
Agricultural irrigation system based on PLC
Abstract: In agricultural production, irrigation system has been attracting much attention as a crucial part, especially in areas where water is scarce. With the progress of our society, the labor cost has risen year by year, and the labor cost has always been high in agricultural production, and the agricultural irrigation methods in our country are mostly traditional irrigation, such as water evaporation, infiltration, running water and other disadvantages, time consuming and hard work. Although the corresponding technological upgrading is carried out, the problem of water waste is still not greatly improved. It is still very severe, and labor cost can not be weakened, so it is imperative for automatic transformation of agricultural irrigation. Aiming at the direction of water saving and automation in agricultural irrigation, a set of automated agricultural irrigation system is designed based on PLC controller. The system uses a temperature and humidity sensor, pressure sensor and other detection devices to carry out real-time feedback and monitoring, adjust the operation of the inverter and the pump, use the configuration touch screen as the human-computer interaction, so that the staff can monitor and control intuitively, and carry out complete planning and design for the construction site.
Keywords: agricultural irrigation system; PLC controller; water saving;
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国内外灌溉技术研究与应用概况………………………………………1
1.2.1 农业灌溉方式………………………………………………………1
1.2.2 国外灌溉技术研究与应用概况……………………………………6
1.2.3 国内灌溉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 灌溉控制系统的设计方案………………………………………………9
2.1灌溉系统概述……………………………………………………………9
2.1.1 控制要求……………………………………………………………9
2.1.2农业生产现场………………………………………………………10
2.2 灌溉系统的组成…………………………………………………………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 灌溉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 灌溉控制系统软件设计………………………………………………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 灌溉控制系统测试………………………………………………………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
本课题为无锡职业技术学院毕业设计，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，针对农业生产中的灌溉问题，例如水资源浪费，人工成本高等问题，结合国内外灌溉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，灌溉技术成为重中之重，由于我国是水资源缺乏地区，节水问题尤为重要。在现代化农业灌溉技术中，针对植物的真实需水量精准供水，从而做到节约用水。
在农业生产中，成本控制也非常重要，传统灌溉方式浪费水资源也是很重要的成本投入，对于灌溉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，对灌溉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。
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