基于PLC的自动浇灌系统设计
基于PLC和组态王的智能灌溉系统设计
基于PLC和组态王的智能灌溉系统设计摘要：为了提高农业大棚的生产与管理效率，设计了一种基于PLC和组态王的智能灌溉系统。
由触摸屏和组态王软件组成上位机，对大棚的温度及土壤湿度进行监控；由西门子S7-200系列PLC组成下位机。
通过实时检测的温度及土壤湿度参数，控制相应执行机构的动作，实现大棚灌溉的智能化。
关键词：智能灌溉；组态王；PLC；EM235；传感器TP273；S126文献标志码： A：1002-1302（201412-0439-03[HS][HT9SS]收稿日期：2014-03-24基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目（编号：12A510021。
作者简介：葛瑜（1973—，女，浙江宁海人，硕士，副教授，从事控制科学与工程方面的研究工作。
E-mail：[email protected]。
温室工程是我国现在非常重视的一个项目，大棚栽培可以人为改善种植环境，生产反季节农作物供应市场，提高农产品的价格，从而帮助广大农民致富，实现全国富裕。
目前，很多蔬菜、花卉、水果等都是从温室大棚中种植出来的，以温室为代表的设施农业必将成为本世纪最有活力的新产业。
我国温室产业起步较晚，虽然国家在1970年后开始大力度扶持农业生产，但是温室智能灌溉的研究还处于研究试制阶段[1-3]，没有成熟配套的具有自主知识产权的设备。
灌溉技术在发达国家已经非常成熟，设备也已经市场化，但国外引进的产品由于没有汉化，对使用者的要求较高，并且价格昂贵，要想在国内大面积推广使用具有很大的难度。
PLC是以计算机技术为基础的新型工业智能装置，具有控制简单，可靠性高，抗干扰能力强，维护方便，易于改造的特点，广泛应用于化工、石油、钢铁、电力、汽车、[JP2]机械制造、交通运输、轻纺、环保等行业，是现代工业控制的主要设备[4-7]。
工业生产中对PLC进行组态，可以实现工业控制中一些难以直观显示的情况进行转换显示，同时上位机的运用又能够使工业控制实现自动化，可以大大提高生产效率。
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控制技术的农业自动灌溉系统设计
基于PLC控制技术旳农业自动浇灌系统设计摘要：水是一切生命过程中不可替代旳基本要素，水资源是国民经济和社会发展旳重要基础资源。
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，只有世界人均水平旳1/4，居世界第109位。
并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％以上旳华北、西北、东北地区旳水资源量仅占全国总量旳20％左右。
近年来，伴随人口增长、经济发展和都市化水平旳提高，水资源供需矛盾日益锋利，农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展旳重要制约原因，并且加剧了生态环境旳恶化。
按现实状况用水量记录，全国中等干旱年缺水358亿立方米，其中农业浇灌缺水300亿立方米。
20世纪90年代以来，我国农业年均受旱面积达2023万公顷以上，全国660多种都市中有二分之一以上发生水危机，北方河流断流旳问题日益突出，缺水已从北方蔓延到南方旳许多地区。
由于地表水资源局限性导致地下水超采，全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万平方公里。
发达国家旳农业用水比重一般为总用水量旳50％左右。
目前，我国农业用水比重已从1980年旳88％下降到目前旳70％左右，此后还会继续下降，农业干旱缺水旳局面不可逆转。
北方地区水资源开发运用程度已经很高，开源旳潜力不大。
南方尚有某些开发潜力，但重要集中在西南地区。
我国农业浇灌用水量大，浇灌效率低下和用水挥霍旳问题普遍存在。
目前全国浇灌水运用率约为43％，单方水粮食生产率只有10公斤左右，大大低于发达国家浇灌水运用率70-80%、单方水粮食生产率2.0公斤以上旳水平。
通过采用现代节水浇灌技术改造老式浇灌农业，实现适时适量旳“精细浇灌”，具有重要旳现实意义和深远旳历史意义。
在浇灌系统合理地推广自动化控制，不仅可以提高资源运用率，缓和水资源日趋紧张旳矛盾，还可以增长农作物旳产量，减少农产品旳成本。
本次设计是采用PLC控制多路不一样旳土壤湿度，浇灌旳启动和停止完全由土壤旳湿度信号控制，能使土壤旳湿度值保持在作物生长所需要旳最佳范围之内。
基于PLC的自动浇灌系统设计
基于PLC的自动浇灌系统设计自动浇灌系统是一种应用于植物生长环境的技术，通过对植物的浇水、施肥、控制温湿度等方面进行自动化管理，以提高生长效率和减少劳动成本。
基于PLC（可编程逻辑控制器）的自动浇灌系统可以实现对浇灌系统的精确控制和监测，下面将对该系统的设计进行详细介绍。
首先，系统硬件部分主要包括传感器、执行器和PLC。
传感器起到监测植物生长环境的作用，可以监测土壤湿度、光照强度、温度等参数。
执行器用于控制浇水、排水以及窗帘的开关等操作。
PLC是整个系统的控制中心，负责接收传感器的数据，并根据预设的程序进行逻辑控制，向执行器发出控制信号。
其次，系统软件部分主要包括浇水控制程序和用户界面。
浇水控制程序是PLC中的核心程序，通过编程实现对传感器数据的处理以及对执行器的控制。
在该程序中，可以根据不同的植物需求设定不同的浇水策略，如定时浇水、根据土壤湿度自动浇水等。
用户界面是通过人机界面实现与系统的交互，用户可以通过界面设定浇水策略、查看植物生长状态等。
系统工作流程如下：首先，传感器监测植物生长环境的参数，如土壤湿度、光照强度等，并将数据传输给PLC。
PLC根据预设的浇水策略判断是否需要浇水，如果需要浇水，则向执行器发送信号，执行器开始浇水。
浇水过程中，传感器继续监测土壤湿度，并将数据反馈给PLC。
当土壤湿度达到预设值时，PLC停止浇水，并记录浇水时长和浇水量等数据。
用户可以通过用户界面查看这些数据，以及设定浇水策略。
基于PLC的自动浇灌系统的设计有以下优点：首先，PLC具有可编程性和可靠性高的特点，可以实现复杂的浇水控制逻辑，确保植物得到精确控制的浇水。
其次，传感器的使用可以实时监测植物的生长环境，并根据不同的需求调整浇水策略，达到最佳浇水效果。
最后，用户界面的设计使得用户可以方便地操作系统，了解植物的生长状态，实现对浇水系统的管理和控制。
总结起来，基于PLC的自动浇灌系统设计是一种高效、可靠的植物生长环境管理技术，可以提高生长效率和降低劳动成本。
基于PLC的自动灌溉控制系统设计
基于PLC的自动灌溉控制系统设计摘要：本文以西门子S7-200 PLC为核心，对其进行了开发，并对其进行了详细的分析。
整个体系分为三个区域：区域A，区域B，区域C各分区进行灌溉。
这个系统在各个地区开始和停止灌水，并与实际的钟点相对比，从而在各个地区实现了自动灌水。
同时，该系统检测实际温度和湿度，以检测降雨情况作为控制的依据。
低温、无灌溉、高湿度、无灌溉和无雨。
该系统具有手动和自动两种运行方式，运行可靠，操作简单，能有效地进行灌溉。
经过全面考虑，在总体设计、硬件选择、主电路与控制电路、PLC输入输出接线图、控制程序流程图以及梯形图与指令表程序调试等方面进行了精心设计，从而实现了目的。
1.引言中国的水资源短缺，使得其利用效率非常低，导致了大量的浪费。
常规灌水装备单一。
由于灌溉技术的复杂性和耗时的工作量，我国的社会经济发展受到了严重的影响。
因此，为了更好地利用水资源，必须加强对自动灌溉系统的研究，以实现可持续发展。
实施自动化灌溉技术可以有效地缓解水资源短缺问题，并且可以节省人力。
2.总体方案设计通常，可以使用三种不同的控制技术：单片机、继电器-接触器和PLC。
单片机方式稳定性差,易受到干扰,编程维护都比较难。
采用继电器作为接触器，以实现安全操作；由于整体的设计和安装复杂度极高，以至于很难实现。
PLC是一种先进的、高精度的自动化控制技术，它拥有出色的耐震、耐磨、耐用、操纵简单、使用寿命长等特点，使得它成为一种非常适合用于农业灌溉的先进的智能控制方式，相对于传统的机械触点，plc的操纵更加灵活、精准，并且抵御振荡、环境变化等多种挑战，大大增强了系统的可靠性。
3.硬件选型3.1 PLC的选型经测试，西门子S7—200系列PL采用了15个数字信号源，9个数字信号源，能较好地适应较小规模的自动控制要求。
S7-200小型PLC具有24路数字量输入和16路数字量输出，其功能可以充分地满足日常使用的需要。
因此，我们最终选择了CPU226作为配置。
基于PLC的自动灌溉控制系统设计--本科毕业设计
基于PLC的自动灌溉控制系统设计--本科毕业设计Water is an essential ___ use of water resources in today's society has caused great waste。
In China。
such as Gansu and Shaanxi。
water resources are scarce。
and people's daily water use cannot be guaranteed。
so people need to use water resources ___。
mainly because people use flood n。
which not only wastes water resources but also ___。
this article designs a PLC control systemfor an automatic ___。
the structure and working principle of the automatic ___ determine the control requirements。
and then hardware and are design are carried out。
The hardware design mainly includes PLC n。
I/O n table。
and I/O external wiring diagram。
The are design includes control flow chart design and ladder diagram program design。
The system uses PLC technology as the control core。
making it smaller in size。
20基于PLC自动浇水系统设计（阮文孝—越南学生）
基于PLC自动浇水系统设计2008级电气工程及其自动化阮文孝指导教师徐绍坤（教授）2012年5月目录第一章系统整体设计 (1)1.1 应用场合和工作环境 (1)1.2 使用自动控制系统带来的便利 (1)1.3 系统总体设计思想 (1)第二章系统的硬件设计 (3)2.1 PLC 的选择 (3)2.1.1FX2N系列可编程控制器简介 (3)2.2 传感器的选择 (3)2.2.1 温湿度控制器选择 (3)2.2.2 光照控制器 (3)2.2.3 雨量控制器选择 (4)2.3电机选择 (4)2.2.1 水泵选择 (4)2.3.2 防晒电机选择 (4)2.3.3 空压机选择 (4)2.3.4 电磁阀选择 (5)2.3.5 喷头的选择 (5)2.4 电器元件选择 (5)2.4.1 接触器选择 (5)2.4.2 行程开关选择 (6)2.4.3 熔断器选择 (6)2.4.4 电参数采集模块选择 (6)第三章软件编程 (7)3.1 总体设计方案 (7)3.2 系统工作原理 (7)3.3 I/O 分配表 (11)3.4 PLC程序流程图 (12)3.5 梯形图（附录表1 ） (12)3.6 语句表（附录表2 ） (12)第四章监控系统设计 (13)4.1监控系统软件选择 (13)4.1.1组态软件概述 (13)4.1.2监控系统软件选择 (13)4.2 监控系统总体设计 (13)附录表1 (18)附录表2 (25)附录表3 (28)参考文献 (29)第一章系统整体设计1.1 应用场合和工作环境本系统多用于温室、露天农作物、森林，由于系统操作简单、实用性高，所以更容易得到花卉爱好者的钟爱。
现实生活中很多花卉温度、湿度和光照需要保持在一个既定的值上，超出或者低于这个预定值将对花卉的生长产生影响。
该系统要求用PLC来实现花卉生长环境因子信息数据的实时采集、处理，而后输出控制执行机构，以实现环境湿度、温度和光照强度的测控，达到节水节能，省时省工的效果。
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
基于PLC的水肥一体化灌溉控制器设计
基于PLC的水肥一体化灌溉控制器设计一、介绍水肥一体化灌溉系统是将灌溉与施肥功能集成在一起的系统，并通过自动化控制器来实现对水肥配比、灌溉时间和灌溉量的精确控制。
PLC （可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化领域的控制设备，具有功能强大、可靠性高的特点，非常适合用于控制水肥一体化灌溉系统。
二、设计目标本设计旨在实现对水肥一体化灌溉系统的精确控制，使灌溉过程更加高效、节水、节能。
三、设计内容1.传感器与执行器选择为了实现对水肥一体化灌溉系统的精确控制，需要选择适合的传感器和执行器。
传感器方面，可以选择土壤湿度传感器、土壤温度传感器、土壤盐度传感器等，用于实时监测土壤的湿度、温度和盐度等参数。
执行器方面，可以选择电磁阀门、水泵、肥料喷洒器等，用于控制灌溉水的供应和肥料的喷洒。
2.系统结构设计水肥一体化灌溉系统的结构包括传感器模块、执行器模块和控制器模块。
传感器模块负责实时采集土壤的湿度、温度和盐度等参数，并将数据传输给控制器模块。
执行器模块负责根据控制器模块的指令，控制电磁阀门、水泵和肥料喷洒器等设备的开关状态，实现对灌溉水和肥料的供应。
控制器模块是整个系统的核心部分，它负责接收传感器模块的数据，根据事先设置好的算法进行处理，并输出控制指令给执行器模块，实现对灌溉水肥一体化系统的精确控制。
3.控制算法设计控制算法是水肥一体化灌溉系统中最关键的部分，它决定了系统对灌溉水和肥料的控制策略。
一种常用的控制算法是PID（比例、积分、微分）控制算法，通过不断调整控制器的输出，使得系统的输人与输出之间达到平衡，从而实现对水肥一体化灌溉系统的精确控制。
4.界面设计为了方便用户对水肥一体化灌溉系统进行设置和监控，需要设计一个用户界面。
用户界面可以使用触摸屏或者按键等进行操作，提供设置灌溉时间、水肥比例等参数的功能，并能够实时显示当前土壤湿度、温度和盐度等参数。
四、优势1.自动化程度高：通过传感器实时监测土壤参数，并根据事先设置好的控制算法进行处理，实现对灌溉水和肥料的自动控制，免去了人工操作的繁琐和容易出错的问题。
基于plc的自动浇灌系统程序专科毕业设计
基于plc的自动浇灌系统程序专科毕业设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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基于PLC控制的大棚自动灌溉系统设计
基于PLC控制的大棚自动灌溉系统设计摘要：本文基于PLC控制的大棚自动灌溉系统设计，实现了对水源与设备的智能控制和自动化管理。
该系统采用先进的PLC编程和传感器监测技术，实现了对大棚内环境和作物水分状态的实时监控和反馈，并在此基础上进行灌溉控制。
通过系统实验与观测数据分析，验证了PLC控制系统的可靠性和有效性，为现代农业生产的自动化和科技化管理提供了一种有效的技术手段。
关键词：PLC；大棚自动灌溉系统；智能控制；自动化管理1、绪论随着农业生产技术的不断进步和新技术的广泛应用，农业生产管理的自动化和智能化已成为当前农业发展的趋势。
传统农业生产管理方式存在人工操作不便、效率低下、设备使用寿命短等问题，难以满足农业生产的高效、高质量和高收益的要求。
因此，开发一种新的农业生产管理方法，集成先进的信息技术、传感器技术和控制技术，实现自动化、智能化的农业生产管理，已成为当前农业领域的重要研究课题。
而大棚自动灌溉系统作为一种典型的农业生产自动化技术，具有广泛的应用前景和重要的研究价值。
大棚自动灌溉系统作为一种利用现代控制技术和传感器技术实现对水源和设备的智能控制和自动化管理的系统，具有水资源利用高效、作物质量优良、成本降低等优点，因此广受农民的欢迎和重视。
本文针对大棚自动灌溉系统的技术应用和研究，基于PLC控制技术，设计了一种自动灌溉系统，并进行了系统实验与数据分析，验证了该系统的可靠性和有效性，为农业生产的自动化和科技化管理提供了一种有效的技术手段。
2、系统设计2.1 系统结构大棚自动灌溉系统主要由水源系统、控制系统、灌溉装置和作物生长环境监测系统组成。
其中，水源系统通过水池引入自来水或地下水进行蓄水、过滤等处理，以保证灌溉水质的干净卫生。
控制系统则采用PLC编程技术和传感器监测技术，对大棚内环境和作物水分状态进行实时监控和反馈，并在此基础上进行灌溉控制。
灌溉装置则采用喷雾灌溉、滴灌等方式进行水分供应，以满足作物水分需求。
基于PLC的水肥一体机控制系统设计与开发
基于PLC的水肥一体机控制系统设计与开发水肥一体机控制系统是一种用于农业灌溉的自动化设备，可以实现对水肥一体机的控制和监测。
本文基于PLC（可编程逻辑控制器）设计和开发了一种水肥一体机控制系统。
一、系统设计1. 系统结构水肥一体机控制系统由PLC控制器、传感器、执行器、人机界面以及通信模块组成。
PLC控制器负责控制系统的工作流程，传感器用于采集环境、水肥一体机的状态信息，执行器用于执行控制命令，人机界面用于操作和监测系统，通信模块用于与外部设备进行信息交互。
2. 总体设计系统的总体设计是根据灌溉的工作流程来确定的，包括定时灌溉、施肥和排水。
在灌溉过程中，PLC控制器通过传感器检测土壤湿度，当湿度低于一定阈值时，PLC控制器会自动打开水泵并控制灌溉的时间和流量。
在施肥过程中，PLC控制器会根据土壤中养分的含量和作物的需求自动控制施肥的时间和量。
在排水过程中，PLC控制器会根据土壤湿度和排水设备的状态自动控制排水的时间和流量。
二、系统开发1. 硬件设计系统的软件设计包括编写PLC控制器的程序和人机界面的界面。
PLC程序需要根据系统的工作流程编写相应的控制逻辑，并实现与传感器、执行器和通信模块的数据交互。
人机界面需要根据系统的功能设计相应的操作界面，并实现与PLC控制器和通信模块的数据交互。
三、系统应用水肥一体机控制系统可以广泛应用于农业灌溉领域，可实现自动化的水肥管理，提高灌溉效果和作物产量。
该系统具有操作简单、稳定可靠、节水节肥的特点，能够较好地适应不同作物和环境的需求。
四、结论本文基于PLC设计和开发了一种水肥一体机控制系统，通过控制和监测水肥一体机的工作流程，实现了自动化的水肥管理。
该系统在农业灌溉中具有重要的应用价值，能够提高作物产量并节约资源。
在未来的研究中，还可以进一步优化系统的控制策略和界面设计，提高系统的智能化和人性化。
最新基于PLC的自动灌溉控制系统设计--本科毕业设计
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。
PLC实验报告自动化灌溉系统设计
PLC实验报告自动化灌溉系统设计一、引言自动化灌溉系统是一种利用现代技术实现农田灌溉的智能系统。
本实验旨在使用PLC（可编程逻辑控制器）设计一个自动化灌溉系统，以提高农作物灌溉的效率和准确性。
二、系统设计1. 硬件设计本系统的硬件设计包括PLC、传感器、执行器和用户界面设备。
PLC作为主控单元，通过传感器感知土壤湿度、温度和大气湿度等数据，并根据预设的灌溉逻辑，通过执行器控制灌溉设备的运行。
用户界面设备可用于设置灌溉计划、监控系统状态等操作。
2. 软件设计软件设计主要包括PLC程序设计和用户界面设计。
- PLC程序设计：根据实验要求和系统设计需求，编写PLC程序，实现对传感器和执行器的控制，包括数据采集、处理和决策等功能。
- 用户界面设计：设计一个直观易用的用户界面，供用户设置灌溉计划、监控系统状态、查看灌溉报告等操作。
三、实验步骤1. 传感器与执行器连接：将传感器和执行器与PLC相连接，确保数据的准确传递和执行器的正常操作。
2. PLC程序编写：根据实验要求和系统设计，在PLC上编写程序，实现数据采集、逻辑判断和控制执行器的功能。
3. 用户界面设计：使用合适的软件工具设计一个直观易用的用户界面，方便用户设置和监控灌溉系统。
4. 系统测试：进行系统测试，确保传感器数据的准确性和执行器的正常运行，同时测试用户界面的功能是否符合设计要求。
四、实验结果经过实验测试，本自动化灌溉系统设计实现了预期的功能，并取得了以下结果：1. 传感器数据准确：系统可准确获取土壤湿度、温度和大气湿度等参数，并根据实时数据判断是否需要进行灌溉。
2. 灌溉控制精确：系统能够根据设定的灌溉计划，准确计算灌溉时间和灌溉量，以满足不同作物的需求。
3. 用户界面友好：用户界面设计直观易用，用户能够方便地设置灌溉计划、监控系统状态和查看灌溉报告。
五、实验总结本实验利用PLC设计了一个自动化灌溉系统，通过准确感知土壤湿度等参数，并根据预设的逻辑进行灌溉控制，提高了农作物灌溉的效率和准确性。
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的智能灌溉系统设计
本 文基 于 ＰＬＣ技术和 电力 电子 技术 ，采
转换成模拟 电信号 后输出到 电机 ， 电机控制 阀 用软硬件结合 ，较好的完成了对容器 内液体 高
１ 引 言
门，控制水 的流量 ，使得水箱的液位保持设定 度 的控 制。在本设计中 ，完成 了以软件 方式对 值 。水箱 的液位压力 变化 经压力传感器检测转 液位信 号的串级处理，液位检测单元采用静压
Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ· 软件开发
基 于 ＰＬＣ的智能灌溉 系统设计
文／吴尚润 于宏 涛 郝宇 邢献伟 宋金阳
要 的，需要对 其进行整定 ，可 以采用响应 曲线 号。ＰＬＣ主 控 系统 内部 的 Ａ／Ｄ将进 来 的 电压
针对 如何 能有效 率地 减 少灌 溉 系统 水 资源 浪 费问题 ，本文 应 用 ＰＬＣ设计 了一个智能灌溉 系统， 通过 用 户设 定水 位值 ，液 面变化
液位 传感 器将 感受 到 的水位 信号传 送 到
力式液位变送 器，其优点是水位的变化和输 出 电压信 号的变化呈线性 关系，能完成 Ｏ—ｌ米水 位 的精确测量 ，并通 过电机 驱动模块对 电机正 反转控 制来 实现抽 水和加水，从而实现对水位 的控制 ，并通 过液 晶显示技术对当前水位是实 现实时显示和监测 。针对 我国大部分的灌溉系 统水资源利用率不 高问题 ，本系统将是一个 比 较理想 的智能灌溉系统 。
水 是 一切生 命过 程 中不可 替代 的基本 要 素 ，也是 维系国民经 济和社会发展的重要基础 资源 。近 年来 随着科 技不断进步，经济高速发 展 ，水 资源危机开始显现并 日渐明显。随着中 国农业现代化 进程的高速发展、农业结构的调 整 ，节水灌溉 自动化 技术的要求越 来越高，灌 溉控制器在我 国有着 巨大的市场 。本 文引入 了 可编程逻 辑控制 （ＰＬＣ），供水系统采用基 于
第1章基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计的原理
第1章基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计的原理1.1 绪论当前，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。
而我国在开发灌溉自动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。
本文以松下公司 F P 1系列的P L C为核心，选用 C AO C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。
1.2 制系统各部分功能及设计控制系统包括电机 Y／△启动，手动控制模式自动控制模式。
因本系统除了湿度传感器和雨量传感器输人为模拟量外，其他输入出均为数字量，编程控制器本身的抗干扰能力能满足要求。
P L C的容量包括 I ／ O点数、用户存储器的容量。
系统采用 F P 1可编程控制器专用编程软件编制梯形图。
1.2.1 Y/△启动系统要求当按下启动按钮时，首先电动机运行，带动水泵抽水同时系统中电机采用 Y ／△启动，启动时继电器KMY接通。
2s 后KMY断开，继电器KM△接通，即完成 Y／△启动。
1.2.2 手动灌溉模式系统具有手动设定各电磁阀的开启时间和开启顺序的功能，当某个电磁闭合时相应的指示灯亮。
当雨量传感器有信号，即下雨时，将停止灌溉，同时雨量报警器报警，本灌溉系统要求为一号灌区灌溉10min，打开2号灌区电磁阀灌水5 min，然后打开3 号灌区电磁阀灌水15min，最后停止灌溉。
1.2.3 自动灌溉模式本灌溉控制器能根据土壤湿度传感器得到的土壤湿度信号，与设定的适于作物生长度进行比较，然后决定是否灌溉，自动进行电机与各电磁阀的起闭。
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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班学生姓名高庆学号44指导教师李力何大刚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。
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、实现“两个转变”、可持续发展战略、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。
国外一些喷灌系统设备结构复杂、成本较高，其安装和维护过程都很复杂，不适合在我国使用。
我国制造的喷灌设备成本相对低廉，但是由于绝大多数采用的是普通继电器控制系统，调试与维护困难，灵敏度不够高，不能实现定时定量喷灌，其产品市场占有率很低。
PLC具有体积小、功能强、编程简单、可靠性高和组装灵活等优点，广泛应用于国防、电力和通讯等领域，但在农业领域很少应用。
可编程控制器(PLC)应用在节水灌溉控制工程设计中能够简化硬件结构，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，通过更改软件设置来适应多种运行方式的需要，是传统继电器控制的理想替代品，尤其在农田水利系统的小型泵站中可实现无人值或半无人值守，具有广阔的应用前景和使用价值。
1.2 课题研究现状1.2.1 国外研究现状目前世界上灌溉技术比较先进的国家主要是西欧的荷兰、法国、英国、意大利、西班牙，美国，中东的以色列，亚洲的日本等。
这些国家自动灌溉的研究起步早，发展快，综合环境技术水平高。
一些技术先进的国家在自动灌溉控制发展的基础上，更不断研究各种最新的灌溉控制技术及不同作物的不同营养液配方及营养液自动混合技术，并及一步发展成灌溉专家系统。
同时不断的把先进的控制技术应用于灌溉系统中。
世界上灌溉技术的发展最具有代表性的国家首推以色列。
以色列拥有像耐特费姆、普拉斯托、美滋一雷鸥等多家世界著名灌溉公司。
并已经出现了在家罩利用电脑对灌溉过程进行全部控制(无线、有线)的农场主。
以色列开发出多个系列的农业自动灌溉的配套阀门，如电动和水动遥控电磁阀、减压阀、调压阀、安全或止回阀、逆止阀和流量控制阀等。
1.2.2 国内发展现状目前我国现代自动灌溉技术的发展主要是在引进、消化技术的基础上，从无到有，逐步被人们认识和接受。
1985年福建省龙溪地区引进安装了当时达世界先进水平的美国整套微喷灌设备，大大促进了我国微喷灌技术和设备的发展。
到1991年，我国微灌使用面积已有2万多公顷，过去的20多年里，在设备研制和经验积累等方面都为我国微灌的进一步发展打下了一定的基础。
最近几年，由于国家的重视和实际的需要，各地大力发展节水灌溉，微灌在我国进入了快速增长阶段。
尽管设旎栽培灌溉技术近十几年来在我国得到了较快的发展，但是综合环境控制水平还很低，自动灌溉及施肥控制技术的发展目前还只限于引进吸收阶段。
目前，我国的自动灌溉系统相对于先进国家所存在的差距是：1.还不能实现营养液自动混合控制。
营养液混合还停留在使用施肥器完成液体肥和水的混合，然后通过管网送到作物周围的阶段。
2.自动灌溉控制系统，除个别引进国外成套设备以外，国内还没有成型的产品，生产中使用的基本上还是人工操作阀门的设备。
3.灌溉停留在单个因子的调节上，不能实现与其他环境因子的综合控制。
4.不能实现灌溉专家系统。
灌溉控制主要还是依照人的经验去进行，离技术先进的国家还有差距。
总之，在现代灌溉的开发与技术方面，我国还落后于国外先进国家，根据我国现代灌溉的现状，需要解决的关键技术问题还很多，尤其是自动控制系统。
这些技术在我国还处于研究和待开发阶段，不能满足灌溉的需要。
1.3 目的和意义1.3.1 研究目的农业是人类社会最古老的行业，是各行各业的基础，也是人类赖以生存的最重要的行业。
农业的根本出路在科技，在教育。
由传统农业向现代化农业转变，由粗放经营向集约经营转变，必须要求农业科技有一个大的发展，进行一次新的农业技术革命。
农业与工业、交通等行业相比仍然比较落后，农业灌溉技术尤其落后。
灌溉系统自动化水平较低是制约我国高效农业发展的主要原因。
传统的灌溉模式自动化程度极低，基本上属粗放的人工操作，即便对于给定的量，在操作中也无法进行有效的控制，为了提高灌溉效率，缩短劳动时间和节约水资源，必须发展节自动溉控制技术。
1.3.2 研究意义现代智能型控制器是进行灌溉系统田间管理的有效手段和工具，它可提高操作准确性，有利于灌溉过程的科学管理，降低对操作者本身素质的要求。
除了能大大减少劳动量，更重要的是它能准确、定时、定量、高效地给作物自动补充水分，以提高产量、质量，节水、节能。
第2章系统器件选择设计2.1 PLC的选型2.1.1PLC机型的选择PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性价比。
选择时应主要考虑以下几点。
1）合理的结构形式：PLC主要有整体式和模块式两种结构形式。
整体式PLC的每个I/O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小，一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能拓展灵活方便，当I/O点数不足时，只需要加入I/O拓展模块就可以了，现已开发了许多实用的模块，在模块的选择上有很大的余地，而且模块的维修方便简单，厂家提供维修服务。
此类形式常用于较复杂的控制系统。
2）安装方式的选择：PLC的安装方式分为集中式，远程I/O式以及多台联网分布式。
集中式安装不需要装配驱动远程I/O的硬件结构，系统反应能力强，安装成本低；远程I/O式适用于大型系统的安装，系统的部件装置可以分布在很广的范围内，可以在现场安装控制装置，这样可以得到一个连接短的系统，但需要额外的装设驱动器和远程I/O电源；多台联网分布式被应用于多台设备技能分别独立控制，又得把他们互相联系起来的系统中，在此方式下必须用到通讯模块来连接各部分的设备。
3）功能要求：一般小型的PLC都能实现运算、定时、计数等功能，对于只需要开关控制的设备都可以满足。
对于以开关量为主，带少量模拟量控制的系统可选用中高档PLC。
中高档PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。
2.1.2PLC容量的选择PLC容量的选择包括I/O点数和用户存储容量选择两方面。
1）根据对控制设备的分析，有被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10%~15%的余量来确定所需的I/O点数，另外注意，一般同时接通的输入点数不得超过总输入点的60%。
PLC的输出点可以分共点式、分组式和隔离式几种接法。
2）存储容量的选择：存储容量的计算我们不可能做到精确，粗略计算时就要留很大的余量。
在只有开关量控制的系统中，可以用输入量总点数*10字/点+输出量的总点数*5字/点来估算；计数器/定时器（3~5）字/个来粗略估算；需要进行运算处理时按（5~10）字/量来粗略估算：在有模拟量控制的系统中，可以按每个接口200字以上的数量估算。
最后，一般在经过以上估算后容量的基础上再加50%~100%的余量。
本设计采用德国西门子S7-200PLC。
S7-200PLC是一种小型的可编程控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性价比。
S7-200系列的PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等类型。
本系统选用S7-200 CPU224，S7-200 CPU 224本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。
可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O 点。
13K字节程序和数据存储空间。
6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。
I/O端子排可很容易地整体拆卸。
是具有较强控制能力的控制器。
2.2电动机启动方式2.2.1电动机启动方式的选择为了使水泵启动时对电网的冲击小，因此选用Y-Δ起动的方式启动水泵，对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说，如果在起动时将定子绕组接成星形，起动完毕后再接成三角形，就可以降低起动电流，减轻它对电网的冲击。