目前,我國(guó)果園灌溉施肥技術(shù)得到了一定的發(fā)展,其節(jié)水、節(jié)肥、高效等優(yōu)勢(shì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的溝灌、漫灌以及人工撒肥、開(kāi)溝施肥方式。但是我國(guó)灌溉施肥設(shè)備配套的決策和控制系統(tǒng)仍然不夠完善,適用性和穩(wěn)定性問(wèn)題還未得到有效的解決,為此開(kāi)發(fā)配套的決策和控制系統(tǒng)就顯得非常重要。本文設(shè)計(jì)的基于PLC的果園灌溉施肥決策和控制系統(tǒng)以西門(mén)子S7-200 SMART PLC為下位機(jī)控制核心,上位機(jī)由強(qiáng)大科技QDGate301-L PLC遠(yuǎn)程控制模塊提供的云平臺(tái)和西門(mén)子SMART 700 IE V3人機(jī)交互觸摸屏構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)了果樹(shù)灌溉施肥的穩(wěn)定控制。系統(tǒng)在果園中部署了土壤傳感器、果樹(shù)冠層環(huán)境溫濕度傳感器、果樹(shù)葉面溫濕度傳感器和氣象站獲取果園信息,基于自適應(yīng)加權(quán)融合算法的變論域模糊決策方法制定水肥決策方案。系統(tǒng)工作時(shí),根據(jù)液位傳感器、壓力傳感器等傳感器獲取設(shè)備實(shí)時(shí)工作狀態(tài),控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。本文的研究?jī)?nèi)容如下:（1）利用西門(mén)子S7-200 SMART PLC搭建了果園灌溉施肥決策和控制系統(tǒng)的信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng),選擇正方形分割節(jié)點(diǎn)部署方式在果園土壤中部署了 6個(gè)土壤監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)以采集土壤溫濕度、EC值和pH值;選擇隨機(jī)部署的方式在果... 

【文章來(lái)源】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１果園施肥方式??

ｌｏｇｉｃａｌ?ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ｈｏｓｔ???參數(shù)名稱(chēng)?檢測(cè)范圍或原理?精度或說(shuō)明??空氣溫度?－４０°Ｃ￣８（ＴＣ?±０．５°Ｃ??空氣濕度?０？１００％ＲＨ?±３％??土壤溫度?－４０°Ｃ￣８（ＴＣ?±０．５Ｔ；??十壤濕度?０？１００％ＲＨ?±３％??大氣壓力?０￣?１２０?ｋＰａ?±?０．１５?ｋＰａ??光照強(qiáng)度?０￣２００?ｋＬｕｘ?±５％??風(fēng)向風(fēng)速?一?一???降雨量?磁開(kāi)關(guān)脈沖信號(hào)計(jì)量?－???圖３－３氣象監(jiān)控主機(jī)實(shí)物圖??Ｆｉｇ．３－３?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍａｐ?ｏｆ?ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ?ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ｈｏｓｔ??３．１．４節(jié)點(diǎn)傳感器的部署??基于平面鑲嵌理論［５１］，正多邊形無(wú)縫拼接的充要條件是：正多邊形的角能夠整除??３６０°，所以只有正三角形、正方形、正六邊形等能將平面無(wú)縫拼接，因此在對(duì)果園部??署土壤節(jié)點(diǎn)時(shí)采用上述三種分割法進(jìn)行了分割［５２＿５３】。對(duì)果園進(jìn)行分割前，首先選定了??一個(gè)圓形，上述的三種形狀均為選定圓形的內(nèi)切圖形［５４］，如圖３－４所示，所構(gòu)成的三??種部署方案如下所述。??（１）正三角形分割節(jié)點(diǎn)部署：將節(jié)點(diǎn)放置在圓的內(nèi)接正三角形的中心處，使用??正三角形替代圓對(duì)果園區(qū)域進(jìn)行覆蓋，構(gòu)成正三角形分割部署。??（２）正方形分割節(jié)點(diǎn)部署：將節(jié)點(diǎn)放置在圓的內(nèi)接正方形的中心處，使用正方??形替代圓對(duì)果園區(qū)域進(jìn)行覆蓋，構(gòu)成正方形分割部署。??（３）正六邊形分割節(jié)點(diǎn)部署：將節(jié)點(diǎn)放置在圓的內(nèi)接正六邊形的中心處，使用??１２??

?河北農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位（畢業(yè)）論文???器、土壤ＥＣ值傳感器、土壤ｐＨ值傳感器、果樹(shù)冠層環(huán)境溫濕度傳感器和果樹(shù)葉面溫??濕度傳感器的無(wú)線(xiàn)傳輸功能。ＡＳ１００ＤＳ無(wú)線(xiàn)傳輸模塊采用ＧＦＳＫ調(diào)制方式無(wú)線(xiàn)透明數(shù)??據(jù)收發(fā)，靈敏度高、傳輸距離遠(yuǎn)，不改變客戶(hù)的任何數(shù)據(jù)和協(xié)議，內(nèi)部自動(dòng)完成通訊??協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)收發(fā)控制等特點(diǎn)％?ＡＳ１００ＤＳ無(wú)線(xiàn)傳輸模塊的主要參數(shù)如表３－４所示，??實(shí)物如圖３－７所示。??表３－４?ＡＳ?１００ＤＳ無(wú)線(xiàn)傳輸模塊的主要參數(shù)??Ｔａｂ．３－４?Ｍａｉｎ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ＡＳ１００ＤＳ?ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｍｏｄｕｌｅ???參數(shù)名稱(chēng)?參數(shù)內(nèi)容???供電電壓?５?Ｖ??工作頻率?４３３?ＭＨｚ??發(fā)射電流?１００?ｍＡ??接收電流?３０?ｍＡ???調(diào)制速率?９．６?ｋＨｚ???Ｍ??＇ｉｍ??圖３－７?ＡＳ１００ＤＳ無(wú)線(xiàn)傳輸模塊??Ｆｉｇ．３－７?ＡＳ１００ＤＳ?ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｍｏｄｕｌｅ??土壤節(jié)點(diǎn)和果樹(shù)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行需要提供ＤＣ?５Ｖ和ＤＣ?２４Ｖ兩種電壓，氣象站節(jié)點(diǎn)??由太陽(yáng)能電池板和內(nèi)置鋰電池進(jìn)行供電，因此，節(jié)點(diǎn)的供電需要考慮上述的兩種電??源。系統(tǒng)使用的ＤＣ?２４Ｖ電源為深圳市億森能科技有限責(zé)任公司的１８６５０電芯的鋰??電池組，其容量大小為３０８００?ｍＡ。除此之外，系統(tǒng)使用深圳市易穩(wěn)科技有限公司??的ＤＣ?２４Ｖ轉(zhuǎn)ＤＣ?５Ｖ的直流穩(wěn)壓模塊ＥＶ１２０－Ｃ２４２４，其輸出電流最大值為５Ａ，輸??出功率最大值為１２０Ｗ，轉(zhuǎn)換效率２９３％。??經(jīng)過(guò)計(jì)算得土壤節(jié)點(diǎn)和果樹(shù)節(jié)點(diǎn)對(duì)ＤＣ?５Ｖ電源的最

【參考文獻(xiàn)】：
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