基于plc的農田灌溉智能控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及節約資源和智能高效技術領域，具體是一種基于PLC的農田灌溉智能控制系統。
技術背景
[0002]隨著我國經濟的飛速發展，城鎮化建設也加快了步伐，此時我國進行了農田的大面積種植改革，減少小面積種植帶來的浪費;原來的農田種植基本都是人工作業，不僅造成了水資源和人力資源的浪費，同時還因為不是科學種植導致產量欠收，所以國家大力發展農田種植的智能機械化，但大面積種植給農田種植提出了更高的要求，其中農田如何灌溉就是一項較為重要的技術指標。
[0003]本實用新型公開了一種更加精確、可靠、智能的一種基于PLC的農田灌溉智能控制系統，采用西門子S7-300PLC作為微處理器，用它控制灌溉電磁閥，采用低壓管道輸水灌溉技術對其進行灌溉，通過管道系統可將水直接輸送田間溝畦灌溉農田；本系統可起到省水、省人工時、省地作用，通過管道輸送水，避免滲透地下，自然蒸發等損耗，并且可對種植物進行水分分析，通過水分數據實時顯示對不同農作物進行科學灌溉，從而起到科學和合理種植目的。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型目的是提供具體是一種基于PLC的農田灌溉智能控制系統，已解決現有技術上的節能高效性和智能性問題。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所采取的技術方案為:基于PLC的農田灌溉智能控制系統，其特征在于包括:供電模塊及數據采集模塊、數據傳輸模塊、數據處理模塊和數據輸出控制模塊;供電模塊及數據采集模塊包括電源和水分傳感器，供電模塊主要是電源給芯片供電，其中水分傳感器作用是采集農田土壤及種植物水分信號，將信號傳至數據處理模塊中A/D模塊處理;數據傳輸模塊包括用于串口通信的RS232總線和無線模塊;數據處理模塊包括西門子S7-300PLC、A/D模塊、LCD、SDRAM以及上位機，A/D模塊是16位AD模塊，其與PLC處理芯片相連，PLC與上位機之間連接傳輸數據，上位機是對PLC傳來數據進行分析處理，SDRAM和LCD是與PLC連接的外圍電路;數據輸出控制模塊包括開關電磁閥和自動進出水模塊；當相應數據經上位機分析需要水量并由LCD顯示，通過上位機作用PLC后控制開關電磁閥，此時管道就會自動進水來進行合理科學灌溉，當農田中水量過多，也可通過控制進行排水，保障農田水量合理。
[0006]所述的基于PLC的農田灌溉智能控制系統，其特征在于:電源和水分傳感器，供電模塊主要是電源給芯片供電，其中水分傳感器作用是采集農田土壤及種植物水分信號，其中水分傳感器的型號為TD-SWR2。
[0007]所述的基于PLC的農田灌溉智能控制系統，其特征在于:數據傳輸模塊包括用于串口通信的RS232總線和無線模塊;RS232總線連接器為DB-9，可實現上位機與PLC之間的連接，完成數據由PLC的輸入輸出；無線模塊實現A/D模塊與PLC的連接，實現數據無線傳送，其中無線模塊為DATA-6106無線數傳模塊。
[0008]所述的基于PLC的農田灌溉智能控制系統，其特征在于:數據處理模塊包括西門子S7-300PLC、A/D模塊、1^0)、501^以及上位機4/1)模塊作用是將采集的水分信號經16位40模塊進行模數轉換，PLC是系統的微處理器，其是采用選擇西門子公司S7-300系列的PLC;LCD和SDRAM用于顯示存儲大量數據信息；上位機用于數據分析，通過上位機作用PLC后控制開關電磁閥，此時管道就會自動進水來進行合理科學灌溉。
[0009]所述的基于PLC的農田灌溉智能控制系統，其特征在于:數據輸出控制模塊包括開關電磁閥和自動進出水模塊;開關電磁閥是接受PLC開關量控制進行開關閥，自動進出水模塊是在開關閥動作后進行管道進水和出水操作部分，進行合理灌溉以及排水操作保障農田水分合理，其中開關電磁閥采用日本SCM公司型號為VZ314R-4LB-01。
[0010]本實用新型首先將水分信號通過水分傳感器接收，經A/D模塊處理后通過無線模塊傳送到西門子S7-300系列的PLC中，完成信號離散量化，PLC將傳來的數據經RS232總線送入上位機進行分析處理后再次送入PLC中，其中電源給PLC進行供電，IXD和SDRAM用于顯示存儲大量數據信息，最后，系統將經上位機處理后的數據發送給PLC，由PLC控制開關電磁閥，此時管道就會自動進水來進行合理科學灌溉，當農田中水量過多，也可通過控制進行排水，保障農田水量合理，這樣就可以實現對于不同種植物不同時期科學合理灌溉，滿足種植需求。
[0011]本實用新型的優點是:本實用新型的電路簡單可靠、數據傳輸可靠、操作簡單、安全價值高、便于維護等許多優點。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型結構框圖
【具體實施方式】
[0013]結構框圖如圖1所示，基于PLC的農田灌溉智能控制系統，供電模塊及數據采集模塊、數據傳輸模塊、數據處理模塊和數據輸出控制模塊，其特征在于:數據采集模塊中水分傳感器(I)接收水分信號送入A/D模塊(2)中，經A/D模塊(2)處理后通過無線模塊(3)傳送到西門子S7-300系列的PLC(4)中，完成信號離散量化，PLC(4)將傳來的數據經RS232總線(9)送入上位機(6)進行分析處理后再次送入PLC(4)中，其中電源(5)給PLC(4)進行供電，IXD
(7)和SDRAM(S)用于顯示存儲大量數據信息，最后，系統將經上位機(6)處理后的數據發送給PLC(4)，由PLC(4)控制開關電磁閥(10)，此時管道就會通過自動進出水模塊(11)來進行合理科學灌溉，當農田中水量過多，也可通過控制進行排水，保障農田水量合理，這樣就可以實現對于不同種植物不同時期科學合理灌溉，滿足種植需求。
[0014]原理如圖1所示，此設計分為兩部分，第一部分是水分信號采集及PLC處理，水分傳感器接收水分信號，經A/D模塊處理后傳送至西門子S7-300系列的PLC中，PLC將傳來的數據送入上位機進行分析處理后再次送入PLC中；第二部分是上位機分析處理及控制進出水，PLC將數據送入上位機，經上位機處理后的數據再發送給PLC，由PLC控制開關電磁閥，此時管道就會自動進水來進行合理科學灌溉，當農田中水量過多，也可通過控制進行排水，LCD 和SDRAM用于顯示存儲大量數據信息。
【主權項】
1.基于PLC的農田灌溉智能控制系統，其特征在于包括:供電模塊及數據采集模塊、數據傳輸模塊、數據處理模塊和數據輸出控制模塊;供電模塊及數據采集模塊包括電源和水分傳感器，供電模塊主要是電源給芯片供電，其中水分傳感器作用是采集農田土壤及種植物水分信號，將信號傳至數據處理模塊中A/D模塊處理;數據傳輸模塊包括用于串口通信的RS232總線和無線模塊;數據處理模塊包括西門子S7-300PLC、A/D模塊、IXD、SDRAM以及上位機，A/D模塊是16位AD模塊，其與PLC處理芯片相連，PLC與上位機之間連接傳輸數據，上位機是對PLC傳來數據進行分析處理，SDRAM和LCD是與PLC連接的外圍電路;數據輸出控制模塊包括開關電磁閥和自動進出水模塊，通過上位機作用PLC后控制開關電磁閥，此時管道就會自動進水來進行合理科學灌溉，當農田中水量過多，也可通過控制進行排水，保障農田水量合理。2.根據權利要求1所述的基于PLC的農田灌溉智能控制系統，其特征在于:水分傳感器作用主要是對水分信號數據進行采集，其中水分傳感器的型號為TD-SWR2。3.根據權利要求1所述的基于PLC的農田灌溉智能控制系統，其特征在于:數據傳輸模塊中包含RS232總線和無線模塊;RS232總線連接器為DB-9，可實現上位機與PLC之間的連接，完成數據由PLC的輸入輸出；無線模塊實現A/D模塊與PLC的連接，實現數據無線傳送，其中無線模塊為DATA-6106無線數傳模塊。4.根據權利要求1所述的基于PLC的農田灌溉智能控制系統，其特征在于:數據處理模塊中PLC是系統的微處理器，其型號為西門子公司S7-300系列;IXD和SDRAM用于顯示存儲大量數據信息。5.根據權利要求1所述的基于PLC的農田灌溉智能控制系統，其特征在于:數據輸出控制模塊中的開關電磁閥是進出水控制開關，型號為日本SCM公司的VZ314R-4LB-01。
【專利摘要】農田種植的人工作業，不僅造成水資源和人力資源的浪費，同時種植不夠科學；本實用新型公開了一種基于PLC的農田灌溉智能控制系統，采用西門子S7-300PLC作為微處理器，通過無線進行實時的數據連接，用PLC控制灌溉，起到省水、省人工時、省地作用，從而實現對于不同種植物不同時期的科學合理灌溉，滿足高效種植需求。
【IPC分類】A01G25/16
【公開號】CN205266530
【申請號】CN201620012658
【發明人】查浩
【申請人】安徽理工大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月4日