基于plc的灌溉控制系统设计

《基于plc的灌溉控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、浙江工业职业技术学院毕业论文(2012届）基于PLC的灌溉控制系统设计学生姓名朱志军学号090701349分院电气工程分院专业电气自动化技术指导教师徐雪贵完成日期2012年5月8日基于PLC的灌溉控制系统设计摘要我国是一个水资源极端短缺的国家，人均占有水资源约为世界人均占有量的1/4，耕地单位面积占有水资源约为世界平均值的3/4。目前有灌溉设施的0.5亿hm2耕地中约有1/3供水不足，随着我国经济的迅速发展,水资源匮乏的问题日益严重,节约水资源已是刻不容缓,然而与此同时不合理的农业灌溉方式却又在大量浪费着有限的水资源，灌溉水的利用率只有45%左右，而以色列

2、、美国等节水灌溉先进国家的灌溉水利用率可达到80%左右。当前我国包括灌溉水和降水在内的农田利用效率也很低，单方水生产粮食的能力约为0.84kg而以色列已达到2.32kg，一些发达国家大体都在2kg以上，差距很大。为提高灌溉水的利用率，使单方水生产粮食的能力得到提高，靠传统的灌水方式和灌溉管理方式是难以达到的，只有从高新技术入手，在管理上下功夫，从过去那种“浇地”转变为“浇作物”的思想观念，做到作物需要多少水，灌溉系统就能及时而准确的提供多少水。要实现这一目标，只有发展先进的灌溉系统，使生产过程从粗放型向集约型转变，令灌溉过程能够自动控制才有可能。因此，在2

3、1世纪的节水灌溉中，实现灌溉系统的自动化，不仅仅可以节约用水，提高灌溉水的利用率，而且还将会缓解水资源日趋紧张的矛盾，增加农作物的产量，降低农产品的成本。关键词plc自动控制灌溉控制目录第一章绪论11.1实现灌溉自动控制的目的和意义11.2可编程控制器技术的发展及应用3第二章灌溉系统的设计方案62.1灌溉系统的设计要求62.2灌溉系统方案的确定72.3智能灌溉系统工作原理92.4可编程控制器的选型112.5电动机、水泵112.6变频器122.6.1变频器的组成122.6.2电动机的旋转速度可以自由改变的原因132.6.3变频器的选型和控制回路的接线要求14

4、2.7湿度传感器142.7.1相对湿度142.7.2土壤湿度传感器152.8A/D转换模块152.9电磁阀162.10喷头17第三章智能灌溉系统硬件设计183.1单个设备的设计183.1.1FX2N-48MR可编程控制器的设计183.1.2FX2n-4A/D与可编程控制器的连接193.1.3水泵的设计203.1.4变频器的设计20第四章智能灌溉系统软件设计224.1软件的功能模块设计及流程图224.2智能灌溉系统软件编程24结论27致谢28参考文献29引言内容灌溉自动化是发展高效节能农业和园艺的重要手段。由于我国水资源缺乏，因此实现按需、按量喷灌，既可节省

5、宝贵的水资源，也可节省人工费用，具有较强的实用性。这对于贯彻党中央的“建设节能型社会”的号召非常有利，有较好的经济效益和社会效益。本文叙述了一个自动灌溉系统，可用于草坪等的自动灌溉。喷灌工作由系统能在无人看守的情况下自动完成。具体要求为：启动后，当土壤中水份少于一定值时自动喷水，达到一定值时自动停止喷水；具有自动循环系统和定量控制系统，而且雨量超过一定值时系统会自动停止并喷水报警。此外系统还具有手动控制功能。另外，要求本系统成本较低，可靠性高，适于野外环境。第一章绪论1.1实现灌溉自动控制的目的和意义我国是一个水资源相对严重贫乏的国家。虽然水资源的总量居世

6、界第6位，但是按人均水资源量计算，人均占有量只有2500立方米左右，约为世界人均水量的1／4，在世界上排110位，已被联合国列为13个贫水国家之一。水资源短缺，供需矛盾日益加剧，农业是用水大户，首先是农业缺水，干旱缺水已成为我国农业稳定发展和粮食安全供给的主要制约因素。我国的农业用水量约占总用水量的75％，主要消耗于灌溉。然而，农业灌溉用水的利用率普遍低下，很多地区仍采用大田漫灌的粗放型灌溉模式，就全国范围而言，水的利用率仅为45％(水资源利用率高的国家己达70％～80％)。因此，改变农业灌溉模式，解决农业灌溉用水的问题，对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。

7、节水灌溉技术对农业生产的发展也起着至关重要的作用。随着我国农村经济的发展和国家对农业投入的增加，节水灌溉技术日益受到人们的重视。把自动控制技术和节水灌溉技术结合起来，加快节水灌溉的自动化进程，对提高水资源利用率，更快、更准确地掌握作物的生长情况、生长环境及生长规律，更精确、更及时地控制灌溉与施肥，节约劳动力，提高对农业投入的经济效益具有重要的意义。随着社会经济的发展和科学技术的不断进步，农田灌溉正提出“自动、精准”的目标，向着精确农业的方向发展。精确农业是一个完整的系统，需要从供水、化肥、耕作、病害控制等多个方面来开发节水灌溉系统，这就需要对土壤水分、土壤

8、环境进行实旌监控，依据采集到的信息实施相应的调控和管理。在农业灌溉