1. 研究目的与意义
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守或半无人值守,具有广阔的应用前景和使用价值。
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,必须发展节能自动灌溉控制技术。
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。
2. 研究内容和预期目标
(1)设计一个plc控制的灌溉系统;
(2)完成对两种不同植物的特定灌溉要求
(3)电路原理图和plc梯形图设计;
3. 研究的方法与步骤
本课题拟采用软硬件相结合组成实际控制系统。主要分为以下几个部分:电路设计,程序编写。然后完成电路原理图的绘制和硬件电路图的设计,最后完成plc软件的编程及其硬件功能的调试。
其设计的主要步骤:
(1) 先查阅文献了解如今已建成的智能灌溉控制系统的模型,plc的相关的一些书籍和材料, 整理出自己论文所需要的一些重要的文献资料
4. 参考文献
[1]吴洪涛. 可编程控制器在自动灌溉系统中的应用[j]. 森林工程, 2006
[2]潘绍财,庞毅,徐成志. 计算机与plc一体化控制系统在节水灌溉中的应用[j]. 西部探矿工程, 2006
[3]解建军. plc技术在节水灌溉工程设计中的应用[j]. 陕西农业科学, 2007
5. 计划与进度安排
(1)2022.2.24-2022.3.8(2周) 查阅资料,撰写开题报告。
(2)2022.3.9-2022.4.5(4周) 硬件功能分析,熟悉plc系统指令及编程语言。
(3)2022.4.6-2022.4.26(3周) 设计原理图,编制应用程序。
