一種基于plc控制的智能施肥與灌溉系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及溫室大棚農(nóng)作物的PLC控制技術(shù)、施肥與灌溉技術(shù)，更具體的說，涉及一種基于PLC控制的智能施肥與灌溉系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，化肥的使用也隨之增加。但是，花費的大面積施用導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡，繼而引起土壤板塊結(jié)，惡化土壤環(huán)境，影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展?；释度胗绕涫橇追实耐度肫毡槠?，造成養(yǎng)分投入比例失調(diào)，增加了肥料的投入成本。我國肥料平均利用率較發(fā)達國家低也是環(huán)境污染特別是水體富營養(yǎng)化的直接原因之一。我國水資源缺乏且地區(qū)間分配不平衡，為了節(jié)約用水，提高水資源到的利用率，必須改進灌溉方式。
[0003]隨著人們環(huán)境意識的加強和農(nóng)產(chǎn)品由數(shù)量型向質(zhì)量型的轉(zhuǎn)變，遠(yuǎn)程智能施肥及灌溉系統(tǒng)將是提高土壤環(huán)境作為農(nóng)作物施肥的關(guān)鍵問題，是一個這里要解決的問題。
[0004]以往的智能施肥與灌溉系統(tǒng)存在以下缺點:
[0005](—)以往的智能施肥與灌溉系統(tǒng)沒有采用PLC控制器、數(shù)據(jù)通訊模塊、以太網(wǎng)模塊、控制總線，其控制方式效果不佳、不易于實現(xiàn)智能施肥與灌溉；
[0006](二)、以往的智能施肥與灌溉系統(tǒng)沒有采用組合式結(jié)構(gòu)，其組成結(jié)構(gòu)不包括包括工控機、PLC控制系統(tǒng)、外設(shè)裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行裝置，其組合結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、操作不便；
[0007](三)、以往的智能施肥與灌溉系統(tǒng)沒有采用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，更沒有采用水壓監(jiān)視儀、視頻監(jiān)視儀、水位裝置、酸堿度監(jiān)視儀，不能很好地進行智能施肥與灌溉系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集；
[0008](四)、以往的智能施肥與灌溉系統(tǒng)沒有采用執(zhí)行裝置，更沒有采用計量栗、驅(qū)動與隔離裝置、回旋混合倉、攪拌器、肥料裝置、閥體裝置、限流開關(guān)，不能實時施肥與灌溉的自動化監(jiān)控，不能提高了生產(chǎn)效率，降低了單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，嚴(yán)格控制溫室大棚里農(nóng)作物的施肥與灌溉精度，更不能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實用新型是為了克服上述不足，給出了一種基于PLC控制的智能施肥與灌溉系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0011]一種基于PLC控制的智能施肥與灌溉系統(tǒng)，包括工控機、PLC控制系統(tǒng)、外設(shè)裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行裝置;所述的PLC控制系統(tǒng)包括PLC控制器、數(shù)據(jù)通訊模塊、以太網(wǎng)模塊、控制總線，所述的PLC控制系統(tǒng)，上端通過以太網(wǎng)模塊與工控機相連，右端通過數(shù)據(jù)通訊模塊與外設(shè)裝置相連，所述的外設(shè)裝置包括觸摸屏、打印機，所述的觸摸屏，用于人機交互式對話，所述的打印機，用于B5紙打印溫室里農(nóng)作物的遠(yuǎn)程施肥與灌溉的智能化、自動化控制信息;下端通過控制總線與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行裝置相連，實現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)對溫室里農(nóng)作物的遠(yuǎn)程施肥與灌溉的智能化、自動化控制。
[0012]所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括水壓監(jiān)視儀、視頻監(jiān)視儀、水位裝置、酸堿度監(jiān)視儀。
[0013]進一步地，所述的水壓監(jiān)視儀包括水壓計、攝像頭、水壓監(jiān)視儀的數(shù)據(jù)采集卡。
[0014]進一步地，所述的視頻監(jiān)視儀包括攝像頭、CMOS傳感器、USB3.0全速接口、視頻監(jiān)視儀的數(shù)據(jù)采集卡。
[0015]進一步地，所述的水位裝置包括進水水位器、出水水位器、田間水位器、溫濕度計。
[0016]進一步地，所述的溫濕度計采用PIC18F4620溫濕度計。
[0017]進一步地，所述的酸堿度監(jiān)視儀包括酸堿度計、酸堿度監(jiān)視處理系統(tǒng)。
[0018]所述的傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器。
[0019]進一步地，所述的溫度傳感器，采用DS18B120溫度傳感器。
[0020]進一步地，所述的溫度傳感器，采用DSllOl溫度傳感器。
[0021]進一步地，所述的執(zhí)行裝置包括計量栗、驅(qū)動與隔離裝置、回旋混合倉、攪拌器、月巴料裝置、閥體裝置、限流開關(guān)。
[0022 ] 進一步地，所述的計量栗包括計量栗A、計量栗B、計量栗C、計量栗D。
[0023]進一步地，所述的驅(qū)動與隔離裝置包括驅(qū)動與隔離裝置1、驅(qū)動與隔離裝置2、驅(qū)動與隔離裝置3、驅(qū)動與隔離裝置4、驅(qū)動與隔離裝置5。
[0024]進一步地，所述的回旋混合倉包括回旋混合倉體、溫室大棚。
[0025]所述的閥體裝置包括水栗閥、電磁閥、計量控制閥。
[0026]進一步地，所述的計量控制閥包括計量控制閥I和計量控制閥2。
[0027]進一步地，所述的肥料裝置包括肥料裝置A、肥料裝置B、肥料裝置C、肥料裝置D。
[0028]進一步地，所述的PLC控制器采用S7-200。
[0029]進一步地，所述的數(shù)據(jù)通訊模塊包括RS232、RS482。
[0030]進一步地，所述的以太網(wǎng)模塊包括以太網(wǎng)連接模塊、以太網(wǎng)、以太網(wǎng)組網(wǎng)模塊。
[0031]進一步地，所述的控制總線采用IC控制總線。
[0032]本實用新型發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及突出性效果:
[0033](1)、本發(fā)明采用的模塊化結(jié)構(gòu)，包括工控機、PLC控制系統(tǒng)、外設(shè)裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行裝置;所述的PLC控制系統(tǒng)包括PLC控制器、數(shù)據(jù)通訊模塊、以太網(wǎng)模塊、控制總線，所述的PLC控制系統(tǒng)，上端通過以太網(wǎng)模塊與工控機相連，右端通過數(shù)據(jù)通訊模塊與外設(shè)裝置相連，所述的外設(shè)裝置包括觸摸屏、打印機，所述的觸摸屏，用于人機交互式對話，所述的打印機，用于B5紙打印溫室里農(nóng)作物的遠(yuǎn)程施肥與灌溉的智能化、自動化控制信息;下端通過控制總線與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行裝置相連，實現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)對溫室里農(nóng)作物的遠(yuǎn)程施肥與灌溉的智能化、自動化控制。其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便；
[0034](2)、本發(fā)明采用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括水壓監(jiān)視儀、視頻監(jiān)視儀、水位裝置、酸堿度監(jiān)視儀;所述的水壓監(jiān)視儀包括水壓計、攝像頭、水壓監(jiān)視儀的數(shù)據(jù)采集卡;所述的視頻監(jiān)視儀包括攝像頭、CMOS傳感器、USB3.0全速接口、視頻監(jiān)視儀的數(shù)據(jù)采集卡;所述的水位裝置包括進水水位器、出水水位器、田間水位器、溫濕度計;所述的溫濕度計采用PIC18F4620溫濕度計;所述的酸堿度監(jiān)視儀包括酸堿度計、酸堿度監(jiān)視處理系統(tǒng)；
[0035](3)、本發(fā)明采用的執(zhí)行裝置包括計量栗、驅(qū)動與隔離裝置、回旋混合倉、攪拌器、肥料裝置、閥體裝置、限流開關(guān);所述的計量栗包括計量栗A、計量栗B、計量栗C、計量栗D ；所述的驅(qū)動與隔離裝置包括驅(qū)動與隔離裝置1、驅(qū)動與隔離裝置2、驅(qū)動與隔離裝置3、驅(qū)動與隔離裝置4、驅(qū)動與隔離裝置5;所述的回旋混合倉包括回旋混合倉體、溫室大棚;所述的閥體裝置包括水栗閥、電磁閥、計量控制閥；所述的計量控制閥包括計量控制閥I和計量控制閥2;所述的肥料裝置包括肥料裝置A、肥料裝置B、肥料裝置C、肥料裝置D;
[0036](4)、本發(fā)明采用的PLC控制系統(tǒng)包括PLC控制器、數(shù)據(jù)通訊模塊、以太網(wǎng)模塊、控制總線;所述的PLC控制器采用S7-300;所述的數(shù)據(jù)通訊模塊包括RS232、RS482;所述的以太網(wǎng)模塊包括以太網(wǎng)連接模塊、以太網(wǎng)、以太網(wǎng)組網(wǎng)模塊;所述的控制總線采用IC控制總線。
[0037]除了以上這些，本發(fā)明完全實現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)對溫室大棚里農(nóng)作物的遠(yuǎn)程施肥與灌溉的智能化、自動化控制，節(jié)省了人力，提高了生產(chǎn)效率，降低了單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，嚴(yán)格控制溫室大棚里農(nóng)作物的施肥與灌溉精度，能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
[0038]本實用新型的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導(dǎo)。本實用新型的目標(biāo)和其它優(yōu)點可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0039]圖1為本實用新型發(fā)明的一種基于PLC控制的智能施肥與灌溉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為本實用新型發(fā)明的一種基于PLC控制的智能施肥與灌溉系統(tǒng)的施肥及灌溉控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0041]圖3為本實用新型發(fā)明的一種基于PLC控制的智能施肥與灌溉系統(tǒng)完