近年來,我國果園灌溉施肥方式的發(fā)展已經(jīng)落后于果園生產(chǎn)方式的轉變,傳統(tǒng)的果園灌溉施肥方式造成了水、肥的嚴重浪費,已不能滿足我國當前果園規(guī)模化種植的需求。勞動力的短缺和成本的增加是果園種植面臨的問題。提高水、肥的利用率、促進果園可持續(xù)發(fā)展,是我國果園發(fā)展的方向。本文設計了一套基于PLC的水肥一體化自動控制系統(tǒng),實現(xiàn)了果園作物灌溉施肥的精準控制。該控制系統(tǒng)采用上、下位機的兩層結構形式,下位機以西門子S7-200SMART為控制核心,S7-200 SMART分析傳感器采集的信息,進而控制執(zhí)行機構動作,MODBUS為控制器與傳感器之間的通信方式。上位機的人機交互界面采用Wincc flexible軟件設計,上-下位機之間通過網(wǎng)線通信。本文得到以下結論:(1)下位機以S7-200 SMART為控制核心,控制器通過分析處理土壤濕度傳感器、過濾裝置進出口壓力傳感器、管道壓力傳感器、混肥罐中的PH、EC傳感器以及肥料渾濁度傳感器采集的信息,進而控制電動閥、電磁閥、壓力泵、計量泵等執(zhí)行機構動作,實現(xiàn)了系統(tǒng)的自動控制。(2)上位機以SMART 1000 IE V3為人機交互界面。該界面的設計方便了用戶查看傳...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 果園水肥一體化灌溉施肥技術
    1.2 課題研究的背景及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容
    1.5 論文結構
    1.6 本章小結
2 控制系統(tǒng)總體設計和相關理論技術
    2.1 控制系統(tǒng)設計原則
    2.2 控制系統(tǒng)總體架構
    2.3 關鍵技術
        2.3.1 PLC介紹
        2.3.2 上位機界面
        2.3.3 MODBUS通信
        2.3.4 肥料渾濁度監(jiān)測
        2.3.5 基于蟻群算法的變域模糊控制方法
    2.4 本章小結
3 控制系統(tǒng)硬件設計
    3.1 元件選型
        3.1.1 PLC與輸出模塊的選擇
        3.1.2 傳感器選擇
        3.1.3 繼電器選擇
        3.1.4 電磁閥選擇
    3.2 電路設計
        3.2.1 硬件開發(fā)平臺介紹
        3.2.2 I/O配線圖
        3.2.3 執(zhí)行元件驅動電路設計
    3.3 人機交互部分設計
    3.4 本章小結
4 控制系統(tǒng)軟件設計
    4.1 軟件總體方案設計
        4.1.1 軟件總體設計
        4.1.2 軟件設計原則
    4.2 MODBUS通信協(xié)議
        4.2.1 MODBUS通信協(xié)議介紹
        4.2.2 傳感器MODBUS通信參數(shù)初始化
    4.3 控制系統(tǒng)程序設計
        4.3.1 STEP7-MicroWINSMART軟件介紹
        4.3.2 數(shù)據(jù)采集與處理
        4.3.3 手動/自動控制程序
        4.3.4 自動灌溉系統(tǒng)
        4.3.5 自動排污程序設計
    4.4 人機交互軟件設計
        4.4.1 Winccflexible軟件介紹
        4.4.2 人機界面設計
    4.5 基于蟻群算法的變域模糊控制
        4.5.1 水肥耦合過程分析
        4.5.2 基于混合蟻群算法的變域模糊算法
    4.6 本章小結
5 控制系統(tǒng)運行調(diào)試
    5.1 系統(tǒng)運行調(diào)試的必要性
    5.2 系統(tǒng)運行調(diào)試結果
    5.3 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
附錄
作者簡介
致謝
詳細摘要



本文編號：3997590