基于modbus通訊節(jié)水灌溉遠程自控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及智慧農(nóng)業(yè)領域，特別是一種應用于現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)大面積農(nóng)田遠程節(jié)水灌溉自控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前在我國實施的農(nóng)田信息化遠程節(jié)水灌溉系統(tǒng)主要采用有線控制方式，現(xiàn)場的所有終端設備都是通過在地下埋設電線來控制，一個現(xiàn)場控制設備就需要鋪設一條控制線，這種控制方式應用與大面積的農(nóng)田灌溉系統(tǒng)時，需要在地下鋪設大量的控制電線，施工難度大，工程成本高，后期維護難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術的存在的不足，本發(fā)明提供一種施工簡單、成本低廉、維護方便，擴展容易，適用于大面積遠程控制的基于Modbus通訊方式的遠程節(jié)水灌溉自動控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術方案是:
一種基于Modbus通訊節(jié)水灌溉遠程自控系統(tǒng)主要由兩部分組成:
1.上位端控制單元；
2.下位端執(zhí)行單元。
[0005]其中I上位端控制單元由上位計算機、上位組態(tài)軟件和上位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元組成，所述上位計算機是硬件設備，所述上位組態(tài)軟件是通過編寫軟件發(fā)送控制指令的計算機軟件，該軟件安裝在上位計算機里，所述上位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元，主要作用是和下位端設備數(shù)據(jù)通訊。
[0006]其中2下位端執(zhí)行單元由下位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元、變頻器Modbus通訊單元、分節(jié)點Modbus數(shù)據(jù)通訊控制單元組成，所述下位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元主要作用是和上位設備數(shù)據(jù)通訊；所述變頻器Modbus通訊單元作用是接收上位端發(fā)送過來的變頻器控制指令和發(fā)送反饋變頻器實際運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，包含執(zhí)行水泵和壓力反饋單元；所述分節(jié)點Modbus數(shù)據(jù)通訊控制單元作用是承上啟下，作為分節(jié)點的數(shù)據(jù)交互中心，一是把上位控制端發(fā)送過來的控制指令傳送到現(xiàn)場對應地址的Modbus控制單元，二是把現(xiàn)場設備狀態(tài)反饋信息發(fā)送到上位端控制單元，包含執(zhí)行現(xiàn)場Modbus通訊控制單元、執(zhí)行單元電磁閥、終端噴灌、滴管設備。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0008]以下結合附圖1進一步說明本發(fā)明的實施例。
[0009]一種基于MODBUS通訊節(jié)水灌溉遠程自控系統(tǒng)主要由兩部分組成: 1.上位端控制單元；
2.下位端執(zhí)行單元。
[0010]其中I上位端控制單元由上位計算機、上位組態(tài)軟件和上位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元組成；所述上位計算機是發(fā)送控制指令的硬件設備，所述上位組態(tài)軟件是通過編寫軟件讀取下位端設備反饋數(shù)據(jù)、發(fā)送控制指令的計算機軟件，該軟件安裝在上位計算機里，所述上位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元連接在上位計算機通訊串口上，主要作用是上位端和下位端設備數(shù)據(jù)通訊。
[0011]其中2下位端執(zhí)行單元主要由下位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元、變頻器Modbus通訊單元、分節(jié)點Modbus通訊控制單元組成；所述的下位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元作用是主要作用是和上位設備數(shù)據(jù)通訊，本通訊單元的通訊端口分別連接于所述變頻器Modbus通訊單元端口和分節(jié)點Modbus通訊控制單元端口，所述變頻器Modbus通訊單元作用是接收上位端發(fā)送過來的變頻器控制指令和發(fā)送反饋變頻器實際運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，包含執(zhí)行水泵和壓力反饋單元；所述分節(jié)點Modbus數(shù)據(jù)通訊控制單元作用是承上啟下，作為分節(jié)點的數(shù)據(jù)交互中心，一是把上位控制端發(fā)送過來的控制指令傳送到現(xiàn)場對應地址的Modbus控制單元，二是把現(xiàn)場設備狀態(tài)反饋信息發(fā)送到上位端控制單元，包含執(zhí)行現(xiàn)場Modbus通訊控制單元、執(zhí)行單元電磁閥、終端噴灌、滴管設備，所述的執(zhí)行現(xiàn)場Modbus通訊控制單元連接在分節(jié)點Modbus通訊控制單元通訊端口上，作用是執(zhí)行上位端發(fā)出的控制指令，依據(jù)指令開啟或者關閉指定地址的執(zhí)行單元電磁閥，所述執(zhí)行單元電磁閥為執(zhí)行設備，開啟或者關閉所述終端噴灌、滴灌管路。
[0012]本發(fā)明系統(tǒng)工作全部米用RS485通訊，基于Modbus通訊協(xié)議遠程控制方式。
[0013]本發(fā)明布線方式為2芯雙絞屏蔽信號傳輸線加2根電源線組成。
[0014]本發(fā)明所述上位計算機為商用或工業(yè)計算機。
[0015]本發(fā)明所述上位組態(tài)軟件是基于計算機技術開發(fā)的二次控制軟件。
[0016]本發(fā)明所述上位、下位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元為Zigbee通訊模塊、433Mhz數(shù)傳模塊、2.4G通訊1?塊、以太網(wǎng)通訊1?塊。
[0017]本發(fā)明所述分節(jié)點Modbus通訊控制單元為多通道RS485數(shù)據(jù)集線器。
[0018]本發(fā)明所述執(zhí)行現(xiàn)場Modbus通訊控制單元為多通道485遠程數(shù)字量通訊控制模塊。
[0019]發(fā)明的有效效果
本發(fā)明提供一種施工簡單、成本低廉、維護方便，擴展容易，適用于大面積遠程控制的基于Modbus通訊方式的遠程節(jié)水灌溉自動控制系統(tǒng)。
[0020]本發(fā)明將以往以一個控制終端需要配置2根控制線，N個控制終端需要配置N*2根控制線簡化成N個控制終端只需要配置2根通訊控制線加2根電源線，終端增加，控制線不增加，系統(tǒng)擴展性能強，操作容易。
[0021]本發(fā)明是一個集成了計算機技術、軟件自動控制技術、無線通訊技術、先進智能控制技術為一體的現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠程自動控制系統(tǒng)，全中文操作界面，數(shù)字化圖表顯示，系統(tǒng)擴展功能強，全智能控制，低投入、高效率。
【主權項】
1.一種基于MODBUS通訊節(jié)水灌溉遠程自控系統(tǒng)主要由兩部分組成: 1.上位端控制單元；2.下位端執(zhí)行單元； 其中I上位端控制單元由上位計算機、上位組態(tài)軟件和上位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元組成；所述上位計算機是發(fā)送控制指令的硬件設備，所述上位組態(tài)軟件是通過編寫軟件讀取下位端設備反饋數(shù)據(jù)、發(fā)送控制指令的計算機軟件，該軟件安裝在上位計算機里，所述上位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元連接在上位計算機通訊串口上，主要作用是上位端和下位端設備數(shù)據(jù)通訊，其中2下位端執(zhí)行單元主要由下位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元、變頻器Modbus通訊單元、分節(jié)點Modbus通訊控制單元組成；所述的下位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元作用是主要作用是和上位設備數(shù)據(jù)通訊，本通訊單元的通訊端口分別連接于所述變頻器Modbus通訊單元端口和分節(jié)點Modbus通訊控制單元端口，所述變頻器Modbus通訊單元作用是接收上位端發(fā)送過來的變頻器控制指令和發(fā)送反饋變頻器實際運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，包含執(zhí)行水泵和壓力反饋單元；所述分節(jié)點Modbus數(shù)據(jù)通訊控制單元作用是承上啟下，作為分節(jié)點的數(shù)據(jù)交互中心，一是把上位控制端發(fā)送過來的控制指令傳送到現(xiàn)場對應地址的Modbus控制單元，二是把現(xiàn)場設備狀態(tài)反饋信息發(fā)送到上位端控制單元，包含執(zhí)行現(xiàn)場Modbus通訊控制單元、執(zhí)行單元電磁閥、終端噴灌、滴管設備，所述的執(zhí)行現(xiàn)場Modbus通訊控制單元連接在分節(jié)點Modbus通訊控制單元通訊端口上，作用是執(zhí)行上位端發(fā)出的控制指令，依據(jù)指令開啟或者關閉指定地址編碼的執(zhí)行單元電磁閥，所述執(zhí)行單元電磁閥為執(zhí)行設備，開啟或者關閉所述終端噴灌、滴灌管路。 2.根據(jù)權利要求1其特征在于:本自控系統(tǒng)工作全部采用RS485通訊，基于Modbus通訊協(xié)議遠程控制方式，布線方式為:一根2芯雙絞屏蔽信號傳輸線加2根電源線組成。3.根據(jù)權利要求1其特征在于:終端控制方式為地址編碼。4.根據(jù)權利要求1其特征在于:上位計算機為商用或工業(yè)計算機。5.根據(jù)權利要求1其特征在于:上位組態(tài)軟件為計算機開發(fā)的二次控制軟件。6.根據(jù)權利要求1其特征在于:上位、下位數(shù)據(jù)Modbus通訊單元為Zigbee通訊模塊、433Mhz數(shù)傳模塊、2.4G通訊模塊、以太網(wǎng)通訊模塊。7.根據(jù)權利要求1其特征在于:分節(jié)點Modbus通訊控制單元為多通道RS485數(shù)據(jù)集線器。8.根據(jù)權利要求1其特征在于:執(zhí)行現(xiàn)場Modbus通訊控制單元為多通道RS485遠程數(shù)字量通訊控制模塊。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種施工簡單、成本低廉、維護方便，擴展容易，適用于大面積遠程控制的基于Modbus通訊方式的遠程節(jié)水灌溉自動控制系統(tǒng)。本發(fā)明將以往以一個控制終端需要配置2根控制線，N個控制終端需要配置N*2根控制線簡化成N個控制終端只需要配置2根通訊控制線加2根電源線，終端增加，控制線不增加，系統(tǒng)擴展性能強，操作容易。本發(fā)明是一個集成了計算機技術、軟件自動控制技術、無線通訊技術、先進智能控制技術為一體的現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠程自動控制系統(tǒng)，全中文操作界面，數(shù)字化圖表顯示，系統(tǒng)擴展功能強，全智能控制，低投入、高效率。
【IPC分類】A01G25/16
【公開號】CN104885886
【申請?zhí)枴緾N201510374134
【發(fā)明人】趙增國
【申請人】趙增國
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月29日