基于PLC控制的苗圃自动化灌溉系统设计

基于PLC控制的苗圃自动化灌溉系统设计

一、选题简介、意义

农业是人类最古老的行业也是各行业的基础，也是人类生存的根本。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还相对落后，而自动化灌溉技术的水平低是制约农业生产的重要因素，只有微喷技术提升了才能提高农业生产力。传统的自动化灌溉技术基本上属于人工操作，即使是对于给定的量，在操作中也无法有效的控制，为了提高灌溉效率，缩短劳动时间和节约水资源，必须发展自动化灌溉技术。开发具有自主知识产权的节水灌溉控制系统不仅具有广阔的市场前景,而且具有巨大的社会效益。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

1、主要研究内容：

本课题以PLC为控制核心，利用变频器和传感器进行辅助控制，最后实现节约劳动力、节约资源让水资源得到合理运用

2、需要解决的问题：

1）对系统总体结构的设计

2）对被控对象进行变频器变频调节制

3）分析各个模块的功能和系统的控制过程

3、预期目标：

根据项目需求，研究基于PLC控制的苗圃自动化灌溉系统中应用变频器的可行性，通过设定控制参数，来优化模拟控制系统。并且由控制系统输出信号来控制执行器，通过传感器调节来满足灌溉的需要。

4、研究步骤：

第一阶个：查阅文献，准备资料，确定课题，完成开题报告。

第二阶个：确定论文框架，进行系统设计。

第三阶个：进行系统模拟及调试，按要求编写论文。

第四阶个：整理总结资料，在老师指导下修改提高论文并完成毕业答辩。

5、研究方法和措施：

研究方法：本课题主要采用实验法。

措施：实际参考观察，查阅相关资料，在老师指导下，参考现有设备，以PLC为基础，设计开发基于PLC控制的苗圃自动化灌溉系统。

三、设计（论文）体系、结构（大纲）

摘要

第一章绪论

1.1 课题的背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目的及意义

第二章灌溉系统的总体设计

2.1 系统整体方案设计思路

2.1.1 灌溉阐述

2.1.2系统主要功能

2.2系统运行结构图

2.3系统运行方式

第三章灌溉系统的硬件设计

3.1系统硬件原理

3.2控制器的选定

3.3系统组成

3.3.1 设备的选定

3.3.2 PLC输入/输出点分配

3.3.3 电机启动

第四章灌溉系统的软件设计

4.1 设计方法

4.2 设计原则

4.3 系统功能的设计

4.3.1自动化灌溉流程设计

4.3.2电机启动设计

第五章PLC的调试与仿真

5.1 PLC控制系统安装与布线

5.2程序仿真第六章总结与展望小结并致谢

参考文献

第一章绪论

1.1课题的背景

我国一个幅员辽阔的国家,但缺乏水资源的土地,而且水资源严重浪费,供给和需求之间的冲突比较大。保守的灌溉方式是有多方面的缺陷问题,首先不仅成本人工和材料强度大，其次人力灌溉也是困难的,这限制了农业与国民经济的发展。要发展自己的经济农业,就要发展满足旺盛需求的农业市场,灌溉系统的自动化进展,使得主动灌溉能力更好、更广泛地用于农业生产促进消费等等。

开发倡议用自动化技能实现灌溉作业，可以让失去水资源的问题得到合理解决,提高利润和提高频率。在设备老化已经远远超出了灌溉新设备的情况下，灌溉是主要的农作物生长,获得生态和生理上的好处。PLC、体积不大、重量不重、设备和修理是方便的。而且PLC编程主要采用类似于继电器控制电路的梯形图,这个不抽象的宏观编程,控制简单,编程不复杂。范围广泛用于风力电力等农业领域。PLC软件可以陆续的工作大前提下,改善软件安装用于符合各种形式的灌溉系统中。

1.2国内外研究现状比较

国外灌溉具有多余的一些功能结构，而且比较不简单,价格也很高,和使用说明也很不简单,不适合使用在我国农业水利的发展。通过经济的发展,繁荣国家灌溉设计大师的作品曾经流行多时,逐步系列化。国内还计划在海外引进设施,不过是用在一些研究部门和农业教育,因此认为本国家设备对气象和地质等元素并没有大量的投入农业生产中。

1985年福建省引进的设备是达到的程度先进设计水平的美国一套完整微灌溉设施,大大促进了当地微喷水灌溉技术和设备的发展。到1991年其微型喷雾的灌溉面积达到20000多平方米,是超过20年之前的,农业市场的行动在灌溉技术主要是引进了和改善根底的发展进行改进和翻新,但余其他国家相比,国内上还没有形成商品模式,消费需求对手动阀并不满足。简而言之,是近代灌溉发展和技能方面,我们国家这个技术落后其他的国家,根据我们不同的形状的需求需要改进的问题又很多,特别是一些自动化方面的倡议,也是其研究和开发的阶段,尚未满足灌溉的需求。

1.3研究目的

农业是人类的新职业的原因之根本,是人类生活的基础。农业基本未来前景是高科技、文化。保守的农业从古代农业就开始了变化,集约经营改变了广泛的操作模式,必须要求农业高新技术发展的一次大革命对新的农业技能的提高。农业和轻工业运输企业相比是比较落后的,和低程度的自动化在灌溉技术也是限制农业的主要因素,只要微喷技术改进的能力在农业推广开来。保守的倡议在灌溉会由手工操作技能变成自动化模式,甚至在给定,也更有效的进行操作。

从自动控制领域方面而言，利用物体之间存在的各种物理和化学效应，同时通过测量的方法将得到的物质世界的相关信息赋予其定性或定量结果的过程就是检测。在实际的生产过程中，能够完成相应工艺参数检测处理的仪表就是过程检测仪表。生产过程自动化就包括了检测。随着科学技术的不断发展与进步，从而使自动化技术也得到了迅猛发展。反应信息社会的四项要素之一就是检测控制技术，现代化的重要标志之一就是检测控制技术构成的自动化系统先进与否。利用用各种技术工具来完成相关的检测、分析、判断和控制工作的方法就是自动化。从工业生产方面看，当前工厂使用的生产设备正在不断往大型化、高效化方向进行发展，伴随着大规模综合型自动化系统的建立以及工业生产过程和企业管理调度一体化，是自动化技术不断发展的推动力。

为了进步提高灌溉频率和延长工人休息时间和不浪费水资源,结合自动化控制技术在发展项目在灌溉所需的技能提高上，进行探索产权的储蓄对灌溉系统的自主学习不仅是发展广大的市场前景,而且带来巨大的社会效益。

1.4研究意义

老旧的智能仪器是已经无效的对田间灌溉管理和作业。因此需要现代化的控制系统，它可以进步提高操作的准确性,方便治理有利于灌溉过程,上升到满足自身需求的高质量要求。而且可以大大减少设备休息时段陆续作用,更重要的是它可以精确自我设计灌溉能力提高作物补充的水分吸收量,有效提高产量,质量,进度和节约节能。

参考文献

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