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    什么是自動灌溉系統
    作者:admin    發布日期:2023/2/16     關注次數:     二維碼分享

    一.什么是PLC自動澆灌系統?

    就是系統采用自行研制的濕度傳感器監測土壤的濕度情況,當土壤濕度低于所要求的值后,自動開啟水泵電機和電磁閥,對該土壤澆水,當濕度達到所要求的值后,停止澆水。

    為滿足不同作物或同種作物在不同生長期對土壤濕度要求的不同,本系統采用PLC多路控制,在PLC的程序中設定相應的比較值(上下限),以便每一路均可設定不同的濕度控制范圍。工作中把傳感器的當前信號與程序的設定值進行比較,根據比較的結果決定土壤是否需要澆水,若當前信號達到設定的下限值,則開啟澆灌系統對作物進行灌溉;當土壤濕度達到設定的上限,則關閉澆灌系統。

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    二.電氣原理


    上圖 中輸入電壓是AC220V??諝忾_關選用DC47-60 C5。 是一種即有手動開關作用又能自動進行欠電壓、失電壓、過載和短路保護的開關。KHDY1開關電源具有兩路輸出,一路是DC24V,為PLC供電;另一路是DC5V , 為濕度傳感器電路和水位自動控制電路提供電源。KHDY2開關電源輸出DC24V,  為電磁閥和繼電器提供電源。兩個開關電源均為50W。

    PLC控制接線圖


    上圖中 PLC(可編程邏輯控制器)[1]采用的是TAIAN GENIE,型號為10HR-D。電源電壓為直流24V,本身帶有LCD顯示屏及按鍵操作盤,可方便地編輯程序及修改程序。具有6個開關輸入點,2個類比輸入點,4個RELAY繼電器輸出點。當主令開關SA1打到自動工作方式,然后再按下SB3按鈕,此裝置進入自動工作狀態。當主令開關SA1置于手動工作方式下,然后再按下SB1按鈕,此裝置1路工作。按下SB2按鈕,此裝置2路工作。

    當水箱的水位下降到下限時,水位控制器控制繼電器J3閉合,通過PLC的邏輯控制控制水泵電機停止工作,保護了水泵電機,同時控制面板上蜂鳴器發出報警聲、報警指示燈閃亮,提示為水箱加水。SB4是緊急停止按鈕,當它按下時PLC停止工作,并且報警指示燈亮。  

    在輸入電路中串入FU1保險進行保護,在輸出電路中串入FU2保險進行保護。  濕度檢測裝置是我們自行研制的[2] 。此電路用了比較器電路、R-S觸發器電路、門電路、輸出電路等。把濕度信號轉化為模擬電信號送入到PLC的類比輸入端A1、A2,與PLC的上下限比較,以確定是否需要澆灌。  水泵電機采用直流電機,控制直流電機的電樞電壓,就能控制電機的轉速,而控制電機的轉速就能控制水泵的出水量,再結合軟件控制,使電機間歇運轉,正好達到滴灌。  

    三.PLC原理


    當主令開關打到自動狀態時,輸入點I1閉合,按下自動按鈕SB3,輸入點I4閉合,中間繼電器M9輸出為1并自鎖,系統處于自動狀態。第一路濕度傳感器的輸出信號已接入PLC的模擬輸入端A1,作為當前值,G1為上限類比比較器,其參考值可以根據要求隨意定;G2為下限類比比較器,其參考值可以根據要求隨意定。當A1>=G1時,繼電器M2輸出為0,繼電器M4輸出為0,輸出繼電器Q1為0,1號水閥YV1關閉。時間繼電器T1、T2輸出為0,繼電器M3輸出為0,輸出繼電器Q3為0,水泵關閉。當A1<=G2時,繼電器M2輸出為1,繼電器M4輸出為1,輸出繼電器Q1為1,1號水閥YV1打開。時間繼電器T1為1并延時5秒后斷開M3,水泵打水5秒鐘;T2延時15秒后斷開T1,T2也輸出為0,T1又為1并延時5秒后斷開M3,水泵打水5秒鐘;T2延時15秒后斷開T1,T2也輸出為0,T1又為1,就這樣周而復始,使水泵打水5秒、停15秒。(時間繼電器所控時間可按要求隨意定)。

    第二路濕度傳感器的輸出信號已接入PLC的模擬輸入端A2,作為當前值,G3為上限類比比較器,其參考值可以根據要求隨意定;G4為下限類比比較器,其參考值可以根據要求隨意定。工作原理與第一路相同。當水位下降到下限時,輸入點I6為1,中間繼電器MA為1,斷開輸出繼電器Q3,水泵停止工作,并接通輸出繼電器Q4,使蜂鳴器發出聲音報警,達到保護的目的。

    四.發展前景

    當前國內的澆灌系統多采用時間控制,澆水量完全由時間決定,不能精確控制土壤的濕度。有些澆灌系統雖然也采用濕度控制,但沒有根據土壤不同的濕度要求實現多路控制和每一路的自由調節。本系統采用PLC控制多路不同土壤,澆灌的開啟和停止完全由土壤的濕度信號控制,能使土壤的濕度值保持在作物生長所需要的最佳范圍之內。這樣既有利于作物的生長,又能節約寶貴的水資源。

    本系統可用于農場大片田地的澆灌管理,也可用于家庭名貴花草的養護,只需選擇合適的傳感器和調整PLC程序中濕度的設定值即可。本系統由于成本低,適用的范圍寬,其推廣應用的前景是比較樂觀的。

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