基于plc的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及節(jié)約資源和智能高效技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)也加快了步伐，此時(shí)我國(guó)進(jìn)行了農(nóng)田的大面積種植改革，減少小面積種植帶來的浪費(fèi);原來的農(nóng)田種植基本都是人工作業(yè)，不僅造成了水資源和人力資源的浪費(fèi)，同時(shí)還因?yàn)椴皇强茖W(xué)種植導(dǎo)致產(chǎn)量欠收，所以國(guó)家大力發(fā)展農(nóng)田種植的智能機(jī)械化，但大面積種植給農(nóng)田種植提出了更高的要求，其中農(nóng)田如何灌溉就是一項(xiàng)較為重要的技術(shù)指標(biāo)。
[0003]本實(shí)用新型公開了一種更加精確、可靠、智能的一種基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，采用西門子S7-300PLC作為微處理器，用它控制灌溉電磁閥，采用低壓管道輸水灌溉技術(shù)對(duì)其進(jìn)行灌溉，通過管道系統(tǒng)可將水直接輸送田間溝畦灌溉農(nóng)田；本系統(tǒng)可起到省水、省人工時(shí)、省地作用，通過管道輸送水，避免滲透地下，自然蒸發(fā)等損耗，并且可對(duì)種植物進(jìn)行水分分析，通過水分?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示對(duì)不同農(nóng)作物進(jìn)行科學(xué)灌溉，從而起到科學(xué)和合理種植目的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型目的是提供具體是一種基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，已解決現(xiàn)有技術(shù)上的節(jié)能高效性和智能性問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為:基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，其特征在于包括:供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)輸出控制模塊;供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊包括電源和水分傳感器，供電模塊主要是電源給芯片供電，其中水分傳感器作用是采集農(nóng)田土壤及種植物水分信號(hào)，將信號(hào)傳至數(shù)據(jù)處理模塊中A/D模塊處理;數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于串口通信的RS232總線和無線模塊;數(shù)據(jù)處理模塊包括西門子S7-300PLC、A/D模塊、LCD、SDRAM以及上位機(jī)，A/D模塊是16位AD模塊，其與PLC處理芯片相連，PLC與上位機(jī)之間連接傳輸數(shù)據(jù)，上位機(jī)是對(duì)PLC傳來數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，SDRAM和LCD是與PLC連接的外圍電路;數(shù)據(jù)輸出控制模塊包括開關(guān)電磁閥和自動(dòng)進(jìn)出水模塊；當(dāng)相應(yīng)數(shù)據(jù)經(jīng)上位機(jī)分析需要水量并由LCD顯示，通過上位機(jī)作用PLC后控制開關(guān)電磁閥，此時(shí)管道就會(huì)自動(dòng)進(jìn)水來進(jìn)行合理科學(xué)灌溉，當(dāng)農(nóng)田中水量過多，也可通過控制進(jìn)行排水，保障農(nóng)田水量合理。
[0006]所述的基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，其特征在于:電源和水分傳感器，供電模塊主要是電源給芯片供電，其中水分傳感器作用是采集農(nóng)田土壤及種植物水分信號(hào)，其中水分傳感器的型號(hào)為TD-SWR2。
[0007]所述的基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于串口通信的RS232總線和無線模塊;RS232總線連接器為DB-9，可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與PLC之間的連接，完成數(shù)據(jù)由PLC的輸入輸出；無線模塊實(shí)現(xiàn)A/D模塊與PLC的連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳送，其中無線模塊為DATA-6106無線數(shù)傳模塊。
[0008]所述的基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)處理模塊包括西門子S7-300PLC、A/D模塊、1^0)、501^以及上位機(jī)4/1)模塊作用是將采集的水分信號(hào)經(jīng)16位40模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，PLC是系統(tǒng)的微處理器，其是采用選擇西門子公司S7-300系列的PLC;LCD和SDRAM用于顯示存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)信息；上位機(jī)用于數(shù)據(jù)分析，通過上位機(jī)作用PLC后控制開關(guān)電磁閥，此時(shí)管道就會(huì)自動(dòng)進(jìn)水來進(jìn)行合理科學(xué)灌溉。
[0009]所述的基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)輸出控制模塊包括開關(guān)電磁閥和自動(dòng)進(jìn)出水模塊;開關(guān)電磁閥是接受PLC開關(guān)量控制進(jìn)行開關(guān)閥，自動(dòng)進(jìn)出水模塊是在開關(guān)閥動(dòng)作后進(jìn)行管道進(jìn)水和出水操作部分，進(jìn)行合理灌溉以及排水操作保障農(nóng)田水分合理，其中開關(guān)電磁閥采用日本SCM公司型號(hào)為VZ314R-4LB-01。
[0010]本實(shí)用新型首先將水分信號(hào)通過水分傳感器接收，經(jīng)A/D模塊處理后通過無線模塊傳送到西門子S7-300系列的PLC中，完成信號(hào)離散量化，PLC將傳來的數(shù)據(jù)經(jīng)RS232總線送入上位機(jī)進(jìn)行分析處理后再次送入PLC中，其中電源給PLC進(jìn)行供電，IXD和SDRAM用于顯示存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)信息，最后，系統(tǒng)將經(jīng)上位機(jī)處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC，由PLC控制開關(guān)電磁閥，此時(shí)管道就會(huì)自動(dòng)進(jìn)水來進(jìn)行合理科學(xué)灌溉，當(dāng)農(nóng)田中水量過多，也可通過控制進(jìn)行排水，保障農(nóng)田水量合理，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同種植物不同時(shí)期科學(xué)合理灌溉，滿足種植需求。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型的電路簡(jiǎn)單可靠、數(shù)據(jù)傳輸可靠、操作簡(jiǎn)單、安全價(jià)值高、便于維護(hù)等許多優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖
【具體實(shí)施方式】
[0013]結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)輸出控制模塊，其特征在于:數(shù)據(jù)采集模塊中水分傳感器(I)接收水分信號(hào)送入A/D模塊(2)中，經(jīng)A/D模塊(2)處理后通過無線模塊(3)傳送到西門子S7-300系列的PLC(4)中，完成信號(hào)離散量化，PLC(4)將傳來的數(shù)據(jù)經(jīng)RS232總線(9)送入上位機(jī)(6)進(jìn)行分析處理后再次送入PLC(4)中，其中電源(5)給PLC(4)進(jìn)行供電，IXD
(7)和SDRAM(S)用于顯示存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)信息，最后，系統(tǒng)將經(jīng)上位機(jī)(6)處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC(4)，由PLC(4)控制開關(guān)電磁閥(10)，此時(shí)管道就會(huì)通過自動(dòng)進(jìn)出水模塊(11)來進(jìn)行合理科學(xué)灌溉，當(dāng)農(nóng)田中水量過多，也可通過控制進(jìn)行排水，保障農(nóng)田水量合理，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同種植物不同時(shí)期科學(xué)合理灌溉，滿足種植需求。
[0014]原理如圖1所示，此設(shè)計(jì)分為兩部分，第一部分是水分信號(hào)采集及PLC處理，水分傳感器接收水分信號(hào)，經(jīng)A/D模塊處理后傳送至西門子S7-300系列的PLC中，PLC將傳來的數(shù)據(jù)送入上位機(jī)進(jìn)行分析處理后再次送入PLC中；第二部分是上位機(jī)分析處理及控制進(jìn)出水，PLC將數(shù)據(jù)送入上位機(jī)，經(jīng)上位機(jī)處理后的數(shù)據(jù)再發(fā)送給PLC，由PLC控制開關(guān)電磁閥，此時(shí)管道就會(huì)自動(dòng)進(jìn)水來進(jìn)行合理科學(xué)灌溉，當(dāng)農(nóng)田中水量過多，也可通過控制進(jìn)行排水，LCD 和SDRAM用于顯示存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，其特征在于包括:供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)輸出控制模塊;供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊包括電源和水分傳感器，供電模塊主要是電源給芯片供電，其中水分傳感器作用是采集農(nóng)田土壤及種植物水分信號(hào)，將信號(hào)傳至數(shù)據(jù)處理模塊中A/D模塊處理;數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于串口通信的RS232總線和無線模塊;數(shù)據(jù)處理模塊包括西門子S7-300PLC、A/D模塊、IXD、SDRAM以及上位機(jī)，A/D模塊是16位AD模塊，其與PLC處理芯片相連，PLC與上位機(jī)之間連接傳輸數(shù)據(jù)，上位機(jī)是對(duì)PLC傳來數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，SDRAM和LCD是與PLC連接的外圍電路;數(shù)據(jù)輸出控制模塊包括開關(guān)電磁閥和自動(dòng)進(jìn)出水模塊，通過上位機(jī)作用PLC后控制開關(guān)電磁閥，此時(shí)管道就會(huì)自動(dòng)進(jìn)水來進(jìn)行合理科學(xué)灌溉，當(dāng)農(nóng)田中水量過多，也可通過控制進(jìn)行排水，保障農(nóng)田水量合理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，其特征在于:水分傳感器作用主要是對(duì)水分信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，其中水分傳感器的型號(hào)為TD-SWR2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)傳輸模塊中包含RS232總線和無線模塊;RS232總線連接器為DB-9，可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與PLC之間的連接，完成數(shù)據(jù)由PLC的輸入輸出；無線模塊實(shí)現(xiàn)A/D模塊與PLC的連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳送，其中無線模塊為DATA-6106無線數(shù)傳模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)處理模塊中PLC是系統(tǒng)的微處理器，其型號(hào)為西門子公司S7-300系列;IXD和SDRAM用于顯示存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)信息。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)輸出控制模塊中的開關(guān)電磁閥是進(jìn)出水控制開關(guān)，型號(hào)為日本SCM公司的VZ314R-4LB-01。
【專利摘要】農(nóng)田種植的人工作業(yè)，不僅造成水資源和人力資源的浪費(fèi)，同時(shí)種植不夠科學(xué)；本實(shí)用新型公開了一種基于PLC的農(nóng)田灌溉智能控制系統(tǒng)，采用西門子S7-300PLC作為微處理器，通過無線進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)連接，用PLC控制灌溉，起到省水、省人工時(shí)、省地作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同種植物不同時(shí)期的科學(xué)合理灌溉，滿足高效種植需求。
【IPC分類】A01G25/16
【公開號(hào)】CN205266530
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620012658
【發(fā)明人】查浩
【申請(qǐng)人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年1月4日