基于plc控制技術的農(nóng)業(yè)自動灌溉系統(tǒng)設計

1、基于基于PLC控制技術的農(nóng)業(yè)自動灌溉系統(tǒng)設計控制技術的農(nóng)業(yè)自動灌溉系統(tǒng)設計摘要：水是一切生命過程中不可替代的基本要素，水資源是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎資源。我國是世界上13個貧水國之一，人均水資源占有量2300立方米，只有世界人均水平的14，居世界第109位。而且時空分布很不均勻，南多北少，東多西少；夏秋多，冬春少；占國土面積50％以上的華北、西北、東北地區(qū)的水資源量僅占全國總量的20％左右。近年來，隨著人口增加、經(jīng)濟發(fā)展和城市化水

2、平的提高，水資源供需矛盾日益尖銳，農(nóng)業(yè)干旱缺水和水資源短缺已成為我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要制約因素，而且加劇了生態(tài)環(huán)境的惡化。按現(xiàn)狀用水量統(tǒng)計，全國中等干旱年缺水358億立方米，其中農(nóng)業(yè)灌溉缺水300億立方米。20世紀90年代以來，我國農(nóng)業(yè)年均受旱面積達2000萬公頃以上，全國660多個城市中有一半以上發(fā)生水危機，北方河流斷流的問題日益突出，缺水已從北方蔓延到南方的許多地區(qū)。由于地表水資源不足導致地下水超采，全國區(qū)域性地下水降落漏斗面積已

3、達8.2萬平方公里。發(fā)達國家的農(nóng)業(yè)用水比重一般為總用水量的50％左右。目前，我國農(nóng)業(yè)用水比重已從1980年的88％下降到目前的70％左右，今后還會繼續(xù)下降，農(nóng)業(yè)干旱缺水的局面不可逆轉。北方地區(qū)水資源開發(fā)利用程度已經(jīng)很高，開源的潛力不大。南方還有一些開發(fā)潛力，但主要集中在西南地區(qū)。我國農(nóng)業(yè)灌溉用水量大，灌溉效率低下和用水浪費的問題普遍存在。目前全國灌溉水利用率約為43％，單方水糧食生產(chǎn)率只有10公斤左右，大大低于發(fā)達國家灌溉水利用率708

4、0%、單方水糧食生產(chǎn)率2.0公斤以上的水平。通過采用現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術改造傳統(tǒng)灌溉農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)適時適量的“精細灌溉”，具有重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義。在灌溉系統(tǒng)合理地推廣自動化控制，不僅可以提高資源利用率，緩解水資源日趨緊張的矛盾，還可以增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，降低農(nóng)產(chǎn)品的成本。本次設計是采用PLC控制多路不同的土壤濕度，澆灌的開啟和停止完全由土壤的濕度信號控制，能使土壤的濕度值保持在作物生長所需要的最佳范圍之內(nèi)。這樣既有利于作物的生長，又能

5、節(jié)約寶貴的水資源。關鍵詞：自動澆灌PLC濕度傳感器；農(nóng)業(yè)自動灌溉系統(tǒng)圖2PLC控制接線圖圖2中PLC（可編程邏輯控制器）[1]采用的是TAIANGENIE，型號為10HRD。電源電壓為直流24V，本身帶有LCD顯示屏及按鍵操作盤，可方便地編輯程序及修改程序。具有6個開關輸入點，2個類比輸入點，4個RELAY繼電器輸出點。當主令開關SA1打到自動工作方式然后再按下SB3按鈕，此裝置進入自動工作狀態(tài)。當主令開關SA1置于手動工作方式下然后再

6、按下SB1按鈕，此裝置1路工作。按下SB2按鈕，此裝置2路工作。當水箱的水位下降到下限時，水位控制器控制繼電器J3閉合，通過PLC的邏輯控制控制水泵電機停止工作，保護了水泵電機，同時控制面板上蜂鳴器發(fā)出報警聲、報警指示燈閃亮，提示為水箱加水。SB4是緊急停止按鈕，當它按下時PLC停止工作，并且報警指示燈亮。在輸入電路中串入FU1保險進行保護，在輸出電路中串入FU2保險進行保護。濕度檢測裝置是我們自行研制的[2]。此電路用了比較器電路、R