基于plc灌溉自动控制器开发

《基于plc灌溉自动控制器开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、自动化技术与应用》2011年第3O卷第01期经验爻流TechnicalCommunications基于PLC的灌溉自动控制器的开发★张涛(新疆昌吉职业技术学院，新疆昌吉831l00)磊—面作为核心器件，采用模糊控制理论，开发的一种低成本、操作简单、能按作物需水量进行自动灌溉的灌溉自动控制系统，并对灌溉自动控制系统的软件和硬件进行了设计。试验研究结果表明，灌溉自动控制系统精度高、稳定、操作简单，能满足灌溉自动控制的要求。’关键词：土壤湿度；模糊控制；灌溉；控制器中图分类号：TP29文献标识码：B文章编号：1003—7241(2011)01—0096—

2、03DesignandResearchofPLCAutomatismIrrigationControllerZHANGTao(XinjiangChangjiCollege，Changji8311O0China)Abstract：Thispaperdescribesanautomaticirrigationcontrolsystemwithlowcostandsimpleoperation．IttakesPLCascoreapparatus，andusesfuzzycontroltheory．Thesoftwareandhardwareofthesy

3、stemisdesigned．Testresultsshowthatthecontrolleriswithhighprecision，stability，simpleoperation，andcansatisfytherequirementofirrigationautomaticcontro1．Keywords：soilmoisture，fuzzycontrol；irrigation；controller1引言器测定被灌溉土壤含水量及其变化情况，采用模糊控制新疆是个缺水地区，农业节水灌溉势在必行，灌溉原理，进行实时灌溉。经过一年多的实际应用，此控

4、制自动化可大大减轻灌水的劳动强度，提高劳动生产率，器各项功能运行可靠、准确，操作方便，目前该控制器减少灌溉水量损失，是灌溉农业发展的方向和趋势【l】。已通过省级新产品鉴定，并投放市场。目前市面上虽然也有各种灌溉自动控制系统，但价格过高，系统庞大，这制约了节水灌溉自动化的推广，为解这2系统功能概述一问题，2009年新疆昌吉职业技术学院与新疆昌吉市致灌溉自动控制器使用与灌溉供水管道连为一体，其远农业科技发展有限公司联合开展了一种新的小型灌的结构如图l所示，系统主要由水箱、渗灌主管道、渗溉自动控制器的研制，该灌溉自动控制器设计要求一是灌装置、灌溉控制器等

5、构成。灌溉系统中设置高位水箱低成本，二是要操作简单、可靠，能按作物需水量进行用以储水，同时又作为肥料混合装置，在进行灌溉的同自动灌溉，以达到降低灌溉成本、提高灌溉质量的目时对作物进行施肥。水箱底部高度为1．5米，由水泵或的。在综合考虑制作成本、运行可靠性及操作的复杂性进水电磁阀将水注入其中，同时将灌水电磁阀、灌溉管等因素后，经过反复对比，最终确定使用西门子S7200道、水泵、高位水箱连成输水通道，并由灌溉控制器根PLC作为灌溉自动控制器核心部件，通过使用湿度传感据灌区中土壤湿度控制灌水电磁阀的开关，实现自动灌溉。灌溉自动控制器由西门子$7200PL

6、C、灌水电磁·基金项目：新疆维吾尔自治区高校科研计划科学研究重点项目阀、土壤湿度传感器、模拟量输入模块、水箱水位开关[2007】105号等组成，并留有水泵控制端口和进水电磁阀控制端口，收稿日期：2010-09—07经验交流自动化技术与应用》2011年第30卷第01期用于与不同水源进行对接。系统可设置为进行自动灌含量与田间持水量之差)及其变化率Ae作为输入量，溉，也可设置为人工控制灌溉。灌水电磁阀的通断控制将灌溉时长Y作为输出变量。在离线状态下使用计算灌溉的开始与结束，在自动进行灌溉时，灌溉控制器根机对模糊控制表进行优化，然后将其下传至PLC中，据湿

7、度传感器检测到的土壤湿度信号，并经模拟量输入PLC将湿度传感器检测到的湿度与设定值进行比较，计模块转换之后送人PLG与预设值进行比较，从而决定灌算出偏差e和偏差变化率Ae，并进行量化；在查询模糊溉与否。在人工控制模式下，系统将屏蔽湿度传感器的控制表得相应的控制量，根据该控制量的大小来确定灌信号，灌溉与否只受人工控制。水电磁阀的开启及开启时间【21。算法实现主要分以下几个步骤：第一步：计算偏差。根据湿度传感器测到的实测数据，与控制器中事先设定好的值进行对比，并计算出温湿度偏差e及其变化率Ae。第二步：模糊化。通过湿度传感器及信号处理后得到的误差是精确

8、值，必须将其模糊化变成模糊控制器所接东漂能接受的模糊量，同时把语言变量的语言值化为某适当论域上模糊子集。表1为各变量取值。