基于PLC的茶苗苗圃微喷灌自动化控制系统
基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计
基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计全自动灌溉控制系统是一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的灌溉系统，它可以用于农田、花园、果园等各种农业和园艺用地。
系统通过传感器监测土壤湿度、气温、湿度和天气预报等参数，并根据这些参数自动控制灌溉设备的开启和关闭。
下面将详细介绍基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计。
首先，系统需要使用传感器进行数据采集。
传感器可以测量土壤湿度、气温、湿度和降雨等参数。
这些传感器将数据传输给PLC的输入模块，PLC读取这些数据并进行处理。
接下来，PLC根据所测得的数据判断是否需要进行灌溉。
首先，PLC需要检查土壤湿度是否低于预定的阈值。
如果低于阈值，即表示土壤干燥，需要进行灌溉。
其次，PLC需要检查天气预报和实际降雨情况。
如果降雨量足够或即将有降雨，灌溉设备将不会启动。
最后，PLC还可以根据气温和湿度调整灌溉设备的工作时间和水量，以适应不同季节和植物的需求。
PLC根据上述判断结果，控制灌溉设备的开启和关闭。
当系统判断需要灌溉时，PLC将输出信号传给灌溉设备的控制模块，启动灌溉设备，如水泵或喷灌系统。
当土壤湿度达到设定的阈值或者天气条件不需要灌溉时，PLC将关闭灌溉设备。
此外，系统还可以配备远程监控和控制功能。
通过PLC与网络通信，用户可以远程监测和控制灌溉系统。
用户可以通过手机应用或网页界面查看实时数据，如土壤湿度、气温和湿度等参数，以及设定灌溉计划。
用户还可以远程控制灌溉设备，手动开关灌溉系统。
在系统设计过程中，需要充分考虑系统的可靠性和安全性。
系统应具备防雷击、过压、过流等保护功能，确保正常工作。
另外，系统还需要具备故障诊断和报警功能，当发生故障时，及时报警并记录故障信息，以便维修和调试。
总结起来，基于PLC的全自动灌溉控制系统可以实现灌溉设备的自动控制，根据不同的环境参数和实际需求进行智能灌溉。
该系统具有操作简单、节约资源、提高工作效率等优点，可以广泛应用于农业和园艺领域，为农田、花园和果园等提供全自动化的灌溉解决方案。
基于PLC控制技术的农业自动灌溉系统设计
基于PLC控制技术的农业自动灌溉系统设计摘要：水是一切生命过程中不可替代的基本要素，水资源是国民经济和社会发展的重要基础资源。
我国是世界上13个贫水国之一，人均水资源占有量2300立方米，只有世界人均水平的1/4，居世界第109位。
而且时空分布很不均匀，南多北少，东多西少；夏秋多，冬春少；占国土面积50％以上的华北、西北、东北地区的水资源量仅占全国总量的20％左右。
近年来，随着人口增加、经济发展和城市化水平的提高，水资源供需矛盾日益尖锐，农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素，而且加剧了生态环境的恶化。
按现状用水量统计，全国中等干旱年缺水358亿立方米，其中农业灌溉缺水300亿立方米。
20世纪90年代以来，我国农业年均受旱面积达2000万公顷以上，全国660多个城市中有一半以上发生水危机，北方河流断流的问题日益突出，缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。
由于地表水资源不足导致地下水超采，全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万平方公里。
发达国家的农业用水比重一般为总用水量的50％左右。
目前，我国农业用水比重已从1980年的88％下降到目前的70％左右，今后还会继续下降，农业干旱缺水的局面不可逆转。
北方地区水资源开发利用程度已经很高，开源的潜力不大。
南方还有一些开发潜力，但主要集中在西南地区。
我国农业灌溉用水量大，灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。
目前全国灌溉水利用率约为43％，单方水粮食生产率只有10公斤左右，大大低于发达国家灌溉水利用率70-80%、单方水粮食生产率2.0公斤以上的水平。
通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业，实现适时适量的“精细灌溉”，具有重要的现实意义和深远的历史意义。
在灌溉系统合理地推广自动化控制，不仅可以提高资源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量，降低农产品的成本。
本次设计是采用PLC控制多路不同的土壤湿度，浇灌的开启和停止完全由土壤的湿度信号控制，能使土壤的湿度值保持在作物生长所需要的最佳范围之内。
基于plc的自动灌溉控制系统设计 学位论文
摘要水是我们维持生命活动必不可少的物质。
当今社会水资源利用不合理，造成了极大的浪费。
如我国的甘肃、陕西等地水资源匮乏，人们日常生活用水得不到保证，所以人们要更加合理利用水资源。
水资源绝大部分浪费在农田灌溉，主要是因为人们采用大水漫灌，不仅浪费了水资源，更增加了劳动量。
因此，本文设计了一种自动灌溉装置的PLC控制系统。
首先分析了自动灌溉装置的结构及工作原理，从而确定了控制要求，然后进行了硬件设计和软件设计。
其中硬件设计主要包括PLC选型、I/O分配表和I/O外部接线图，软件设计包括了控制流程图设计和梯形图程序设计。
该系统采用PLC技术为控制核心，使其体积更小、功能更强、编程更简单、可靠性更高、控制更灵活。
关键词：自动灌溉装置;PLC控制系统;硬件设计;软件设计AbstractWater is essential for us to maintain life activities. In today's society is not reasonable in the utilization of water resources, caused great waste. Such as gansu, shanxi and other places in China water resources shortage area, water not assured that people lives daily, so we need to more rational use of water. Waste most of the waste of water resources in irrigation, because people using flood irrigation, waste water not only, make more people to increased labor. Therefore, this article designed a kind of PLC control system of an equipment of automatic irrigation. First analyzed the structure and working principle of automatic irrigation device, thus determined the work requirements. Then the hardware designed and software designed. Hardware designed including the designed of the hardware principle, type selection of PLC, I/O allocation table and external I/O wiring diagram. Software designed including the designed principle and ladder diagram programming. The system uses PLC as the designed core, small volume, strong function, simple programming, high reliability and flexible assembly.Keywords：Automatic irrigation device; PLC control system; Hardware design; Software design目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 国内外研究发展现状 (2)1.2.1 国外研究发展现状 (2)1.2.2 国内研究发展现状 (3)2 自动灌溉装置的控制要求 (3)2.1 结构介绍 (3)2.2 工作过程 (4)2.3 控制要求 (5)3 自动灌溉PLC控制系统的硬件设计 (5)3.1 系统硬件的设计原则 (5)3.2 PLC选型 (6)3.3 I/O分配表 (7)3.4 I/O外部接线图 (8)4 自动灌溉PLC控制系统的软件设计 (9)4.1 系统软件的设计原则 (9)4.2 控制流程图设计 (9)4.3 梯形图程序设计 (10)4.3.1 A类水生植物梯形图程序设计 (10)4.3.2 B类植物梯形图程序设计 (11)4.3.3 C类水生植物梯形图程序设计 (12)5 PLC控制系统的调试与程序的仿真 (15)5.1 PLC控制系统的安装与布线 (15)5.2 程序的仿真 (15)6 结论 (18)参考文献 (19)附录 A (20)致谢 (24)1 绪论1.1 课题背景及意义我国淡水资源短缺，利用率低，水浪费严重，供需矛盾突出。
基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计
基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计[摘要]介绍了可编程序控制器(PLC)在节水灌溉控制系统中的应用,系统具有手动灌溉模式,能根据用户要求设定各灌区的灌溉顺序和灌溉时间;同时系统具有自动灌溉模式,通过内置程序把湿度传感器测定的土壤湿度信号输入到PLC,与土壤最佳含水量对比,进一步控制电机和电磁阀的启闭;为了减小水泵电机的启动电流,减轻对电网形成的冲击,减小能耗,系统启动采用Y/ 启动。
[关键词] PLC;节水灌溉;土壤湿度;Y/ 启动;自动灌溉控制系统当前,随着电气信息技术在节水灌溉工程中的应用,发达国家如美国、以色列、荷兰、加拿大、澳大利亚等成功开发了一系列用途广泛、功能极强的灌溉控制器。
而我国在开发自动灌溉控制系统方面与发达国家差距较大,还处于研制、试用阶段,随着水资源的日趋紧张及信息技术的发展,开发具有自主知识产权的节水灌溉控制系统不仅具有广阔的市场前景,而且具有巨大的社会效益[1,2]。
本文以PLC为核心,选用C40C型可编程控制器来开发了一套灌溉控制系统,所开发的控制系统能手动设置对各轮灌区定时灌溉,也可以通过土壤湿度传感器与控制器形成全自动闭环控制系统。
同时为了减少水泵电机启动电流,减轻对电网形成的冲击,减小能耗,水泵电机采用Y/ 启动。
1 PLC输入/输出点分配及系统结构框图本文所选用的C40C可编程序控制器输入24点(X0~X23),输出16点(Y0~Y15),带有RS232口及日历/时钟功能,供电电源为24V直流或100~240V交流,同时可以控制4路A/D、4路D/A。
系统可以方便地扩展输入/输出口,系统中除湿度传感器为模拟信号外,其它输入/输出信号均为开关量,PLC各个输入/输出点分配情况见表1。
根据灌溉控制系统的要求,系统由PLC控制器C40C,直流24V电源,起/停按钮,数据采集器件包括土壤湿度传感器、雨量传感器和各类按钮,执行输出器件包括电磁阀,带动水泵的电机,报警装置为报警指示闪烁灯或报警电铃,同时当系统处于某个工作状态时对应的指示灯亮,如果在大规模的灌区中,要实现集中化管理,可以通过PLC的RS232口与管理机通信,控制系统的结构框图见图1。
基于PLC的农作物喷灌控制系统设计
基于 Ｐ Ｌ Ｃ的农作物喷 灌控 制系统设计
文／ 冯钱 东 赵 娟
阀开 关 ，达 到 开 ／ 停 目的 ；配 备 湿 度 测 控 装 置 ；
ｒ 一—蕊 一］
本设 计 中采用 三菱 Ｆ Ｘ ２ Ｎ系列
的Ｐ Ｌ Ｃ作 为 控 制 设 备 ， 结 合 Ｐ Ｌ Ｃ 功 能指 令 实现 衣作 物喷 灌控 制 系 统 ，对 各 区采用 不 同的 喷灌 方 式 进 行 灌溉 ， 系统操 作 简单 可 靠、 实现 方 便 、运 行 稳 定 。
控 制 电路 负 载 电压 。 水 泵 电 机 主 电 路 图 如 图 ３所 示 。Ｐ Ｌ Ｃ 的 控 制 电路 图 如 图 ４所 示 。 通 过 Ｐ Ｌ Ｃ 喷 灌 系 统 实 现 Ａ 灌 区 、Ｂ 灌 区 和 Ｃ 灌 区的 启 动 、停 止 、 图２ ： 控 制 系统 功 能 示 图 ３ ： 水 泵 电 机 主 电
］
图４ ：Ｐ Ｌ Ｃ的控 制 电路 图
图５ ： 系 统 流
程 图
可缺少 的，它起到保证系统可靠性 ，验证程 序 是 否正确的作用。根据喷灌控制系 统控 制要求
北 京 ：化 学工 业 出版 社 ， ２ ０ ０ ８ ．
编 写好 的程 序输入 到 Ｐ Ｌ Ｃ 中，确 认无 误后 在 不兼容、指令和编程 系统异同。本设计选用三 机器 上进行实际模拟调试 。由于程 序设计中输 菱公司 的可编程序控制器 （ Ｐ Ｌ Ｃ） 作 为 主 控 制 入 接 口太 多不便 于 实际 操作 ，故对 Ａ、Ｂ、ｃ 器。实现 自动和手动 两种操作方式 。喷灌控制 三个 罐区分别进行测试 。
意图 路 图
复位 、湿度达标 、手 动灌溉 切换等功能。
基于PLC的自动浇灌系统的设计
１ ． ３ 传感 器 的选择
在选 择传感器 时需要考虑到 传感器的精确度 、灵敏
度、稳 定性 ，综 合考 虑选 择型 号 为 Ｈ Ｙ Ｄ Ｚ 一 １ ０ ２ Ｗ Ｓ的温 、 湿度 变送 器和 型号为 Ｔ Ｓ 一 ８ ０ ２ 一 Ｄ一体投 入式液 位传 感变
送 器。
并且对各检 测参数进 行实时监测 ，以此来控制对植 株的
１ ． ２ 触 摸屏 的 选择
根 据 本 系 统 的 控 制、 显 示 需 求 选 择 型 号 为 Ｌ Ｅ Ｖ Ｉ
感变送器 。该变送器 投入水 中即可测量 出其 末端 到液面 的液 位高度 ，工作 电压 ：Ｄ Ｃ ２ ４ Ｖ ，量程：０～ １ ｍ ，输出
信 号 ：Ｄ Ｃ ４～ ２ Ｏ ｍ Ａ 。
图 １ 系 统 结 构 示 意 图
（ ａ ）温、湿度 变送 器图
（ ｂ ）液位传感 变送器
１ ． １ Ｐ Ｌ Ｃ的选型 及 扩展 模块 的 选定
根据对 自动浇 灌系统 的分析 ，该系统 有 ４个数字量 输入 点、３个模拟 量 输 入点 ，［ ／ ｏ点 总数 为 ８个，故 本 系统 选 用西 门子 ￥ ７ － ２ ０ ０型 号为 Ｃ Ｐ Ｕ ２ ２ ４的 Ｐ Ｌ Ｃ ，模 拟量 模块选用 型号为 Ｓ ｉ ｅ ｍ ｅ ｎ ｓ Ｅ Ｍ ２ ３ １ Ｃ Ｎ的模块 ，本 系统还 扩展 一个 型号 为 Ｓ ｉ ｅ ｍ ｅ ｎ ｓ Ｃ Ｐ ２ ４ ３ — １ 的 以太网模 块用于
随 着科技 水平 的不 断提 高，更多 的人工作业 已经被 更为便利 的 自动化操 作所代 替，这 不仅节约 了人工成本
更 让 自动 化 能 应 用 于 实 际 生 产 中 。 本 系 统 是 基 于 Ｐ Ｉ Ｃ的
PLC在苗圃节水灌溉中的应用
开发研究与设计技术本栏目责任编辑：谢媛媛电脑知识与技术１引言可编程控制器（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）简称ＰＬＣ或ＰＣ，在现代工业控制中占有重要地位。
ＰＬＣ是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。
自１８３６年继电器问世，人们就开始用导线将它同开关器件巧妙地连接，构成用途各异的逻辑控制或顺序控制。
上世纪６０年代末，它不断吸收微计算机技术使之功能不断增强，逐渐适合复杂的控制任务。
随着微电子技术、计算机技术和数据通信技术的飞速发展、微处理器的出现，以及流程加工行业（如汽车制造业）对生产流程迅速、频繁变更的需求，ＰＬＣ技术出现并快速发展。
我国是一个水资源短缺的国家。
由于土地灌溉技术水平不高，往往造成了水资源的浪费，且灌溉不能满足植物生长的需要。
因此我国把节水灌溉作为国民经济可持续发展的一项战略任务。
要解决水资源不足的问题，应该按照全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理的原则，对水资源进行合理开发、高效利用、优化配置、全面节约。
把可编程控制器应用在节水灌溉控制系统中能够简化硬件结构、提高可靠性、增加灵活性。
自动灌溉监控系统有如下优点：（１）将充分发挥现有的节水设备作用，优化调度，提高效益。
（２）通过自动控制技术的应用，更加节水节能，降低灌溉成本，提高灌溉质量。
（３）将使灌溉更加科学，方便、提高管理水平。
２系统需求２．１技术要求苗圃灌溉方式为分组轮灌，灌水量的控制要求采用自动灌溉控制系统，由控制器自动定时，按序开关各小区的供水电磁阀。
采用无塔上水器将压力控制在０．２—０．４５Ｍｐａ范围内。
达到既节省人力，又使灌溉时间控制准确，灌溉质量提高的目的。
２．２节水灌溉自动控制系统的功能要求根据植物生长、研究的特点和要求，系统需要提供以下控制功能：（１）沙床苗圃喷雾沙床苗圃的喷雾头分块轮流喷雾，喷、停时间可控，以保证幼苗叶片表面水分不干，土壤始终保持湿润，但灌水不过量。
（２）盆栽植物喷灌盆栽植物需要较大的灌溉强度，采用旋转式喷头，一般分组交替喷灌工作。
基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计【范本模板】
基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计[摘要]介绍了可编程序控制器(PLC）在节水灌溉控制系统中的应用，系统具有手动灌溉模式，能根据用户要求设定各灌区的灌溉顺序和灌溉时间;同时系统具有自动灌溉模式，通过内置程序把湿度传感器测定的土壤湿度信号输入到PLC，与土壤最佳含水量对比，进一步控制电机和电磁阀的启闭；为了减小水泵电机的启动电流,减轻对电网形成的冲击，减小能耗，系统启动采用Y/ 启动。
［关键词］ PLC;节水灌溉;土壤湿度；Y/ 启动;自动灌溉控制系统当前，随着电气信息技术在节水灌溉工程中的应用，发达国家如美国、以色列、荷兰、加拿大、澳大利亚等成功开发了一系列用途广泛、功能极强的灌溉控制器。
而我国在开发自动灌溉控制系统方面与发达国家差距较大,还处于研制、试用阶段,随着水资源的日趋紧张及信息技术的发展,开发具有自主知识产权的节水灌溉控制系统不仅具有广阔的市场前景，而且具有巨大的社会效益[1，2］。
本文以PLC为核心,选用C40C型可编程控制器来开发了一套灌溉控制系统,所开发的控制系统能手动设置对各轮灌区定时灌溉，也可以通过土壤湿度传感器与控制器形成全自动闭环控制系统。
同时为了减少水泵电机启动电流，减轻对电网形成的冲击,减小能耗，水泵电机采用Y/ 启动.1 PLC输入/输出点分配及系统结构框图本文所选用的C40C可编程序控制器输入24点(X0～X23），输出16点（Y0～Y15)，带有RS232口及日历/时钟功能,供电电源为24V直流或100~240V交流，同时可以控制4路A/D、4路D/A.系统可以方便地扩展输入/输出口，系统中除湿度传感器为模拟信号外，其它输入/输出信号均为开关量，PLC各个输入/输出点分配情况见表1。
根据灌溉控制系统的要求，系统由PLC控制器C40C,直流24V电源，起/停按钮，数据采集器件包括土壤湿度传感器、雨量传感器和各类按钮,执行输出器件包括电磁阀,带动水泵的电机，报警装置为报警指示闪烁灯或报警电铃，同时当系统处于某个工作状态时对应的指示灯亮，如果在大规模的灌区中，要实现集中化管理，可以通过PLC的RS232口与管理机通信，控制系统的结构框图见图1。
基于PLC控制技术的农业自动灌溉系统设计
基于PLC控制技术的农业自动灌溉系统设计摘要：水是一切生命过程中不可替代的基本要素，水资源是国民经济和社会发展的重要基础资源。
我国是世界上13个贫水国之一，人均水资源占有量2300立方米，只有世界人均水平的1/4，居世界第109位。
而且时空分布很不均匀，南多北少，东多西少；夏秋多，冬春少；占国土面积50％以上的华北、西北、东北地区的水资源量仅占全国总量的20％左右。
近年来，随着人口增加、经济发展和城市化水平的提高，水资源供需矛盾日益尖锐，农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素，而且加剧了生态环境的恶化。
按现状用水量统计，全国中等干旱年缺水358亿立方米，其中农业灌溉缺水300亿立方米。
20世纪90年代以来，我国农业年均受旱面积达2000万公顷以上，全国660多个城市中有一半以上发生水危机，北方河流断流的问题日益突出，缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。
由于地表水资源不足导致地下水超采，全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万平方公里。
发达国家的农业用水比重一般为总用水量的50％左右。
目前，我国农业用水比重已从1980年的88％下降到目前的70％左右，今后还会继续下降，农业干旱缺水的局面不可逆转。
北方地区水资源开发利用程度已经很高，开源的潜力不大。
南方还有一些开发潜力，但主要集中在西南地区。
我国农业灌溉用水量大，灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。
目前全国灌溉水利用率约为43％，单方水粮食生产率只有10公斤左右，大大低于发达国家灌溉水利用率70-80%、单方水粮食生产率2.0公斤以上的水平。
通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业，实现适时适量的“精细灌溉”，具有重要的现实意义和深远的历史意义。
在灌溉系统合理地推广自动化控制，不仅可以提高资源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量，降低农产品的成本。
本次设计是采用PLC控制多路不同的土壤湿度，浇灌的开启和停止完全由土壤的湿度信号控制，能使土壤的湿度值保持在作物生长所需要的最佳范围之内。
基于PLC控制的自动灌溉系统的设计
三相异步电动机在起动过程中，会产生很大的启动电流（通 常为额定电流的６倍）。为了避免电网产生较大的压降，要 求启动电流不能太大，同时希望产生足够大的启动转矩。为 了降低电压，减小电流，我们采用Y／△启动，这种启动是最 常见也是最常用的一种降压启动电路。Y／△启动电路是指电 动机启动时，把定子绕组接成星形，以降低启动电压，达到 减小启动电流的目的；待电动机启动后，再把定子绕组改接 成三角形，使电动机全压运行。故本系统采用降压启动方式， 当按下启动按钮时，首先继电器KM1接通，电机运行，带动 水泵抽水，过段时间，KM1断开，继电器KM2接通，即完成Y ／△启动。
基于PLC控制的自动灌溉 系统的设计
程仕文 103521008
背景和意义 我国水资源短缺，利用率低，水浪费严重，供需矛盾 突出。传统灌溉设备单一，灌溉难度大，费时费力， 严重制约我国社会经济的发展。因此需要合理灌溉， 发展自动灌溉系统。 发展自动灌溉系统对于缓解水资源紧缺矛盾、节约劳 动力，扩大灌溉面积、提高农业综合生产能力具有十 分重要的意义。合理的灌溉是农作物正常生长发育并 获得高产的重要保证，可取得良好的生理效应和生态 效应，增产效果显著。
电机Y／△启动的梯形图如图，当X000闭合时，Y000常开触 点闭合，电动机先星形启动，0.2秒后Y000常开触点断开， 常闭触点闭合，Y001常开触点闭合，电机三中国农业的发展现状， 中国农业生产的现代化改造已经是迫在眉睫，并且国 家实施的大力加强社会主义新农村建设等举措，也为 中国农业的现代化建设提供了有利的契机。而在农业 的现代化建设中最重要的任务之一就是农村水渠灌溉 系统的现代化改造。
C类植物：通过实时钟来实现灌溉系统在规定时间段启动或断开，每 隔一天的晚上23:00灌溉一次，这里用两个计数器已达到延时10分钟 的目的，这样就达到了每次浇灌10分钟的目的。每隔一天即隔48小 时候的23:00喷头2在此喷水。三号点击运转带动水泵3工作，控制喷 头2，浇灌C类植物。这里关键是把计数器作为时间继电器用。
毕业设计(论文)-基于PLC的自动浇灌系统设计
湖南工业职业技术学院Hunan Industry Polytechnic题目基于PLC的自动浇灌系统设计系名称电气工程系专业及班级机电S2012-1班学生姓名学号44指导教师摘要随着数字化的快速发展，越来越多的数字化和信息化手段应用到了各个领域之中。
传统的浇灌方式灌水量多、耗水量大，不能适时适量的浇灌，造成了水资源的极大浪费，与我国建设节约型社会的发展战略极不协调。
传统浇灌设备大多采用继电器控制，调试与维护苦难，灵敏度不够高，不能实现根据外界环境变化控制浇灌。
可编程控制器（PLC）具有提高可靠性、增加灵活性和适用于各种环境条件下运行等优点，并且在系统硬件组成不变的情况下，可以通过更改软件设置来适用多种运行方式的需要、是传统继电器控制的理想替代品。
本课题以PLC为核心，外围由温度、湿度传感器及必要输入输出设备电路、水泵等组成。
通过相应的传感器获取外界环境参数，经过一定的逻辑运算后控制水泵的启动或者停止来进行自动的浇灌。
为防止水泵过于频繁的启停，应在控制逻辑决策时加入一定的简单控制策略。
本系统能够在自动模式与手动模式之间进行自由切换。
该系统能够提高灌溉效率，达到节能节水的目的，同时，能减轻浇灌人员的劳动负担，将科学的浇灌经验固化在控制器中，降低了对种植经验的要求，有利于提高生产效率。
关键词：PLC，温度、湿度传感器，水泵。
目录第1章绪论 (5)1.1 课题背景及目的 (5)1.2 课题研究现状 (5)1.2.1 国外研究现状 (5)1.2.2 国内发展现状 (6)1.3 目的和意义 (6)1.3.1 研究目的 (6)1.3.2 研究意义 (7)第2章系统器件选择设计 (8)2.1 PLC的选型 (8)2.1.1PLC机型的选择 (8)2.1.2PLC容量的选择 (8)2.2电动机启动方式 (9)2.2.1电动机启动方式的选择 (9)2.1.2电动机电气控制电路 (10)2.2.3电动机的PLC控制程序编写 (10)2.3温度、湿度传感器的选型 (11)2.3.1温度传感器的选择 (11)2.3.2湿度传感器的选择 (13)2.4模块的选择 (15)2.4.1模块的认识 (15)2.4.2 EM235配置 (17)2.5系统所需电源的选择 (18)第3章系统的软件设计 (19)3.1常用PLC程序的设计方法 (19)3.2温度监控程序的设计 (19)3.3湿度监控程序设计 (22)结论 (26)参考文献 (27)基于PLC的自动浇灌系统设计第1章绪论1.1 课题背景及目的我国水资源短缺，利用率低，水浪费严重，供需矛盾突出。
基于PLC的自动灌溉系统简要方案
三、系统方案
3.1 整体思路
本系统采用的是一种基于 PLC 的一套自动灌溉控制系统，通过手动编制轮 灌溉组并进行手动轮灌，也可以通过土壤湿度传感器与控制系统形成一种闭环控 制模式。
控制系统由田间控制系统和水源首部控制系统两部分组成，通过近距离无线 模块进行数据交互。
田间控制系统主要由电磁阀、无线阀门控制器及太阳能供电系统组成。主要 负责接收来自首部系统的控制指令驱动阀门进行启闭。
一 第一部分 水源首部控制系统
二 第二部分 田间控制系统
三
工程总投资
四
亩均投资（100 亩）
附表 2：大田自动灌溉系统概算明细表
编号
工程或费用名称
单位 数量
单 设备
费
价(元) 安装调试
费
合 计(元) 安装调试
设备费 费
第一部分 水源首部控制系统
1.1 PLC 控制器
台
1
1.2 模拟量采集模块
台
2
1.3 通讯扩展模块
套
2.2 无线阀门控制器
套
2.3 太阳能供电系统
套
2.4 设备箱
套
2.5 太阳能支架（定制）
套
2.6 配件及信号线
批
反转时钟 于 2015 年 1 月 QQ：17665466
大田自动灌溉系统方案
基于PLC技术的自动化喷灌智能控制系统的设计
基于PLC技术的自动化喷灌智能控制系统的设计摘要：随着科技的发展，农业物联网开始应用于农业生产中，托普仪器农业物联网就是在这种情境下应用而生，而且取得了良好的效果。
浙江托普仪器有限公司和浙江大学合作积极响应科技兴农政策突出农业科技创新重点，研发出农业物联网智能控制系统通过通过射频识别（rfid）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备等新型技术将农业和互联网连接起来提大大提高了农业生产的工作效率和精细管理，避免了“瘦肉精”、“毒辣椒粉”、“红心鸭蛋”等问题的再次发生，保证了食品的安全和产量。
目前此物联系统已在全国多家科技园、示范园区、农场、科研所、院校等区域成功运行，技术稳定成熟，功能齐全。
为在农业种植业、畜牧养殖业等领域的生产关键环节建立智能化控制、信息化管理的现代农业项目提供了强有力的技术支持。
物联网的实施将大大提高国家推进科技创新增强农产品的步伐。
农业物联网将开启农业生产腾飞的新篇章。
随着我国农业科技的发展，滴灌施肥智能化控制技术越来越引起人们的关注，成为未来优质高效设施农业的发展趋势。
为此，通过市场调研，采用PLc 控制技术，进行了自动化灌溉施肥系统的设计开发；通过性能测试，实验取得了较好的效果，为将PLc技术引入到灌溉施肥控制系统的后续研究提供了借鉴。
关键词：PLc技术；自动化灌溉施肥系统；变频技术，托普农业物联网O 引言随着我国现代化农业的发展以及滴灌技术应用的深入，滴灌施肥智能控制技术在节水、节肥、省工、增效方面的优势得到了人们的普遍认同，成为未来优质高效设施农业的发展趋势。
针对我国精密施肥装置主要依赖进口、自动化施肥装置与市场需要严重脱节的现状，本文进行了自动化施肥系统的设计开发，将PLC 技术引入到灌溉施肥控制系统中…。
1 系统硬件设计1．1系统设计要求灌溉施肥系统以滴灌形式来进行全自动恒量滴灌施肥，根据用户设定的营养液浓度EC值和pH值，满足农作物不同生长阶段所需的水以及肥，适时调整水肥比例、供给量以及供给时间。
基于PLC的茶叶加工装置自动控制系统设计
方式 以达 到对温度 的精确控制 。
３ １自动 下 料 装 置 ：通 过 控 制 单 元 Ｐ Ｌ Ｃ输 出 由继 电 器 对 电 动 推 杆进 行 控制 。 从 而 自动 下 料 。此 装 置 也 可 进 行 手 动 下料 控 制 。
操作屏进 行参数设定 ， 该人机对话 界面直观简单 ， 成 本 低
且操作方 便 。本研究设计 的茶 叶加 工机械拥有 自动 和手
动 ２种功能 ， 由用户根据需要 选择使 用。其 中选择 手动模
式既可实现炒茶锅体的单独 自动下料 ， 也可实现活动秤盘
的 自动 复 位 。 自动 和 手 动 功 能 的操 作 通 过 选 择 开 关 实 现 ， 本 系统 Ｐ Ｌ Ｃ 的外 部 接 线 如 图 ２所 示 。
图 １所 示 。
作 者简介 ： 徐 字（ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 江西九江人， 硕 士研 究 生 ， 研 究方向： 农 业 机
械。
图２ Ｐ Ｌ Ｃ的外 部 接 线 图
２ ０ １ ７ 年¨月 上
２ ． ３ 软件 的设计
Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｈ ｕ ｒ ａ ｌ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ 陀 ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ置函豳团圃譬 ， ４ ３ ３ 结 论
多， 如被 灰尘 、 烟煤 等所污 染 ， 人 手不 洁而频 繁触摸 茶 叶 所 造成污 染等 ； 工艺 设计不 合理 ， 加工 效率低 ， 加 工设 备 不 配套 ， 质量安 全意识不强 ， 缺乏连续化设计 等 。本文 针
对茶叶加工装 置控制系统 的研 制 ，可有效地 降低茶 叶生
基于农业自动灌溉技术的实现与应用
数据处理：PLC程序需要能够正确处理传感器输入的 数据，根据土壤湿度判断灌溉需求
控制输出：PLC程序需要能够根据灌溉需求控制电磁 阀和水泵的运行
通讯接口：PLC程序需要具备与上位机或其他设备进 行通讯的能力，以便实现远程监控和管理
故障处理：PLC程序需要具备故障诊断和处理能力， 以保证系统的稳定性和可靠性
系统硬件实现
系统硬件实现
2.1 PLC控制器
PLC控制器是农业自 动灌溉系统的核心， 它负责接收传感器数 据、处理数据和控制 电磁阀、水泵等设备 的运行。在选择PLC 控制器时，需要考虑 其输入输出点数、运 算速度、通讯接口等 因素
系统硬件实现
2.2 传感器
传感器是农业自动灌 溉系统中非常重要的 组成部分，它能够实 时监测土壤湿度。常 用的传感器包括电阻 式、电容式和重量式 等。在选择传感器时 ，需要考虑其测量范 围、精度、稳定性等 因素
系统软件实现
3.2 上位机软件设计
上位机软件是农业自动灌溉系统的监控和管理平台，它能够实时监控灌溉系统的运行状态 ，同时也可以对灌溉模式、灌溉时间等参数进行设置和调整。在设计上位机软件时，需要 考虑以下几个方面
人机界面：上位机软件需要具备清晰明了的人机界面，以便用户能够方便地进 行操作和监控
系统软件实现
下面将详细介绍基于PLC农业自动灌溉 技术的实现与应用
系统组成与工作原理
系统组成与工作原理
农业自动灌溉系统主要由以下几个部分组 成：PLC控制器、传感器、电磁阀、水泵 等。其中，PLC控制器是整个系统的核心， 负责数据处理和控制输出
工作原理如下：传感器负责监测土 壤湿度，将数据传输给PLC控制器。 PLC控制器根据接收到的数据判断 灌溉需求，并控制电磁阀和水泵的 运行。如果土壤湿度不足，PLC控 制器将打开电磁阀，启动水泵，将 水按照预设的灌溉模式进行喷洒。 当土壤湿度达到预设值时，PLC控 制器将关闭电磁阀，停止水泵运行
基于PLC的茶苗苗圃微喷灌自动化控制系统_向巍
中国西部科技２０１０年１０月（上旬）第０９卷第２８期 总 第２２５期基于ＰＬＣ的茶苗苗圃微喷灌自动化控制系统向 巍（贵州大学机械工程学院，贵州 贵阳 ５５００２５） 摘 要：节水农业是我国农业生产的发展方向。
在概述节水灌溉的意义和现状的基础上，本文通过分析和总结目前喷灌 中存在的问题，研究了一套茶苗苗圃微喷灌自动化控制系统。
关键词：节水灌溉；喷灌；ＰＬＣ控制系统；恒压喷灌 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－６３９６．２０１０．２８．０１１ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔａｎｚａ ｗａｔｅｒ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ｉｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ｐｒｏｄｕｃｅ． Ｏｎ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅａｎｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｔｈａｔ ｓａｙｓ ｔｈｅ ｓｔａｎｚａ ｗａｔｅｒ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｌｌ， ｔｈｉｓ ｔｅｘｔ ｐａｓｓｅｓ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｉｅｓ ｔｏ ｓｐｒａｙ ｔｏ ｉｎｆｕｓｅ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｎｔ ｐｒｏｂｌｅｍ， ｓｔｕｄｙｉｎｇ ａ ｓｅｔ ｏｆ ｔｅａ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｔｉｎｙ ｓｐｒａｙ ｔｏ ｉｎｆｕｓｅ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｔｈｅ ｓｔａｎｚａ ｗａｔｅｒ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ；Ｓｐｒａｙ ｔｏ ｉｎｆｕｓｅ；Ｔｈｅ ＰＬＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ；Ｃｏｎｓｔａｎｔ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ营林育苗是林业发展的重要组成部分，为林业发展作 出了巨大贡献。
对于林业苗圃的灌溉管理由于经济技术等 原因，我国目前基本上是以简易的灌溉设施或自然降雨为 主。
这种灌溉方法只能改变土壤湿度，对苗圃植物生长发 育的小气候影响小，灌水定额较大，不能实行适时适量灌 溉，水的利用率低 。
基于PLCC的茶园灌溉自动控制系统设计
基于PLCC的茶园灌溉自动控制系统设计尹向雷【摘要】为达到茶园灌溉自控目的,设计了一套基于电力线载波通信的喷灌控制系统.系统以电力线载波为通信手段,以主控室的主机为核心,以主从多机通信模式对现场信号进行远程采集及控制,最后对系统进行现场测试.结果表明,数据传输误差率低,设备运行可靠、稳定,系统不仅达到了控制目的,节约了水资源,同时节约了大量通信电缆,具有很好的应用价值.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2015(030)011【总页数】4页(P47-49,53)【关键词】灌溉;控制;电力线载波通信【作者】尹向雷【作者单位】陕西理工学院电气工程学院,汉中723000【正文语种】中文【中图分类】TP29茶树生长所需水分在自然条件下主要靠降水供给，我国茶叶产区降水量时空分布极不均匀，多数茶叶产区存在伏旱和秋旱现象，为减少这些现象对茶树生长、茶叶品质、茶叶产量的影响，必须及时对茶园进行补充性灌溉[1]。
节水灌溉是实现茶园补充性灌溉的有效手段。
目前节水灌溉方式较多，控制的通信方式基本集中在RS-485通信以及无线网络[2-4]。
RS-485网络布线存在布线多、施工难和成本高的问题，无线通信又存在通信距离短、电源供电以及抗干扰能力差等问题，如果利用运营商的无线网络还存在长期维护的费用问题。
电力线载波通信PLCC（power line carrier communication），是利用电力线作为信号的传输媒介，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术[5]。
具有信息传输稳定可靠、无需重新布线、节约系统成本且使用方便等特点，广泛应用于电力网远程抄表系统及电力网智能化改造系统中[6]。
近年来随着物联网的发展，电力线载波通信在智能家居以及智能控制等领域发挥了重要作用。
本研究以校园旁的茶园为试验田，通过采用PLCC技术，实时采集茶园土壤湿度、空气温度，开发了一套茶园灌溉控制系统，测试取得了满意的控制效果。
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２ 恒 压喷灌控制原理 （ ）在 喷灌 过 程 中 ，为 了保 证 灌 区喷 灌 效果 的 均匀 １ 度，就要使喷头喷洒 出的水滴覆 盖面积相等 。因为本文所选
ａ ｔ ｍａｉ ｎｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔ ｍ ． ｕ ｏ ｔ ｏ ｔｏ ｓｅ ｏ ｓ Ｋｅ ｏ ｄ ： ｅｓａ ｚ ｔｒｉｒｇ ｔｏ ； ｐ ａ ｏｉ ｆ ｓ ； ｅＰ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ； ｎ ｔｎ ｒ ｓ ｕ ｅｉｒｇ ｔｏ ｙｗ ｒ ｓＴｈ ｔｎ ａｗａｅ ｒｉａ ｉｎ Ｓ ｒ ｙｔ ｕ ｅＴｈ ＬＣ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓｅ Ｃｏ ｓａ ｔ ｅ ｓ ｒ ｉａｉ ｎ ｎ ｓ ｐ ｒ
营林 育苗是林 业发展的重要组成部分 ，为林业发展作 出了巨大贡献 。对 于林 业苗圃的灌溉管理 由于经济技术等
原 因 ，我 国 目前基 本 上 是 以 简 易 的 灌 溉 设 施 或 自然 降 雨 为 主 。这 种 灌 溉 方法 只 能 改 变 土 壤 湿 度 ， 对 苗 圃植 物 生 长 发
本 文 设 计 了 一 套 由Ｐ Ｃ 编 程 控 制 器 和 变 频 器 联 合 控 Ｌ可
制 的 自动喷灌系统 ，该 系统 能精 灌 自动化，并且实现恒压
喷 灌 ，保 证 了苗 圃 喷灌 的均 匀度 。 该 控 制 系 统 主 要 包 括 水 位 控 制 子 系 统 、恒 压供 水 子 系 统 和 湿 度 控 制 子 系 统 。
中国西 部科 技 ２ １ 年１ 月 （ 旬 ）第０ 卷 第２ 期 总第２ ５ ０ ０ ０ 上 ９ ８ ２ 期
基于Ｐ Ｃ Ｌ 的茶苗苗圃微喷灌 自动化控制系统
向 巍
（ 州 大 学 机 械 工程 学 院 ，贵 州 贵 阳 ５ ０ ２ ） 贵 ５ ０ ５
摘
要： 节水农业是 我 国农业生产 的发展 方 向。在概 述 节水灌溉 的意 义和 现状 的基础上 ，本文通过 分析和 总结 目前喷 灌
ｓｍｍ ｒ ｓ ｏｓｒｙｔ ｉｆｓ ｕｒｎｌ ｉ ｔｅｅｉｅ ｔ ｒｂｅ ｓ ｄｉｇａｓ ｆ ｅ ｅｄ ｎ ｎ ｐａ ｆｓ ｅ ｕ ａｉ ｐａ ｕｅｃｒ ｔ ｘ ｔｎ ｐｏｌ ｅｔ ｏｎ ｅ ｙｎ ｈ ｓ ｍ， ｔ ｙ ｅ ｏ ａｓ ｌ ｇｔ ｙｓｒｙｔ ｉ ｕｅｔ ｕ ｎ ｔ ｔ ｅｉ ｉ ｏｎ ｈ
压 信 号 所 对 应 的湿 度 信 号与 程 序 中 设 定 的 湿 度 值 进 行 比较 分 析 和 处 理 后 ，经 过 数 字 模 拟 转换 模 块 控 制 系 统 的执 行 单 元 ， 从 而控 制 二 级泵 站 的 电机 水 泵 的启 停 。
１ 喷灌系统工作 原理及设计
两 台型 号 为Ｊ Ｉ０ ８ — ６ 水 泵 机 组 构 成 。 一 级 泵 站 从 井 中 Ｓ Ｏ— ０ １０ 抽 水 至 水 塔 ，二 级 泵 站 从水 塔 抽 水送 至 喷 头 对 茶 苗 苗 圃进 行加压灌溉。
１ ２湿 度控 制系统设计 ． 二级泵站湿度控制 系统的反馈信号来 自于苗 圃内土壤 中 安装 的湿 度传感器 。控制 系统 由Ｐ Ｃ 为控 制单元 实现 自动 Ｌ作 控制，安装在土壤 中的多个湿度 传感器能将土壤 中时刻变化 的湿度信 号变换成 电压信 号， （ 定湿度传 感器 １ 设 秒钟采集 湿 度数据 １０ 次 ，即采样频 率为１ ０Ｈ ），通过信号调 理后 ５０ ５０ｚ 传送给模 拟数 字转换器 （ ／ ），然 后到达Ｐ Ｃ Ｌ 把该 电 ＡＤ Ｌ ，Ｐ Ｃ
时 ，Ｐ Ｃ 制 系 统 给 出启 动 水 泵 的 信 号 ， 水 泵 将 从 水 井 中 抽 Ｌ控
水到水塔 。当水位达 高限时 ，Ｐ Ｃ Ｌ 控制 系统将给 出停止 水泵
运行的信号。
育 的小气候影 响小，灌水定额较大，不能实行适时适量灌
溉 ，水 的利 用 率 低 …。
１
图１ 变频 恒 压供 水 控 制 系统 组 成框 图
ｌ
本文 设计 了夏 云农 场的茶苗苗圃微喷灌 自动化控制系
统 。茶 苗 苗 圃 总面 积 ３ ．亩 ，根 据 夏 云 农 场 的 实 际 情 况 和 ８５
要求 ，苗 圃管 网设计 采用 三级 管道丰 字型 布置 ， 即主干 管一千管一支管 ，采用 固定悬挂 式微喷灌系统。喷灌系统 由一级泵站 ，二级泵站和动 力机 ，输 配水管道系统，喷头 以及 附 属 设备 等 组 成 。一 级泵 站 由两 台 ３ ０Ｃ ３— ２ ０ Ｊ １０ １ × ｌ深井泵 （ ３ 包含 两台配套 １ ＯＷ ＩＫ 电机 ）构成 ，二级泵 站 由
中存在 的问题 ，研 究 了一 套茶苗苗 圃微喷 灌 自动化控制 系统 。 关键 词： 节水灌溉 ；喷 灌；Ｐ Ｃ Ｌ 控制 系统 ；恒压喷 灌
Ｄ Ｉ １ ．９ ９ Ｊｓｎ１ ７ —６ ９ ．Ｏ１ ．８０１ Ｏ ： ５ ６ ／ ．ｓ．６ １ ３ ６２ ２ ． ０ ｉ Ｏ １
Ａｂｓｒ ｃ ： ｅ ｓａ ａ ｗａｅ ｇ ｉｕｔ ｒ ｓ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｅ ｔｄ ｒｃ ｉｎ ｔ ａ ｈ ｕ ｏ ｎ ｒ ｇ ｉｕ ｔ ｒ ｒ ｄ ｃ ．Ｏｎ ｔ ｅ ｔａ ｔＴｈ ｔｎｚ ｔｒ ａ ｒｃ ｌ ｅ ｉ ｈ ｅ ｅｏ ｍ ｎ ｉｅ ｔ ｈ ｔｔ ｅ ｏ ｒ ｃ ｕ ｔｙ ａ ｒｃ ｌｕ ｅ ｐ ｏ ｕ ｅ ｕ ｏ ｈ ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ ｏ ｅｍ ｅ ｎｉｇ ａ ｄ ｐ ｅ ｅ ｔ ｏ ｄｔｏ ｈ ｔ ａ ｓｔ ｅｓａ ａｗａ ｅ ｒｉａ ｉｎ ａｌｔ ｉ ｅ ｔ ａ ｓ ｓｔ ｅａ ａｙ ｉ ａ ｄ ｏ ｎ ａ ｉ ｆｔ ａ ｎ ｎ ｒ ｓ ｎ ｎ ｉ ｎ ｔ ａ ｙ ｈ ｔｎｚ ｔｒｉｒｇ ｔ ｌ ｈ ｓｔｘ ｓ ｅ ｈ ｎ ｌｓｓ ｎ ｏ ｈ ｃ ｉ ｓ ｏ ， ｐ