農業灌溉系統的現場控制設計

于 虹，蔣 亞，蔣明華，李永波

（揚州大學 機械工程學院，江蘇 揚州 225127）

1 農業灌溉控制系統總體設計方案與簡介

1.1 農業灌溉控制系統的總體設計規劃

農業灌溉控制系統主要由多傳感器系統、PLC系統、人機界面和控制對象水泵組成，系統總體設計框圖如圖1 所示。

圖1 農業灌溉控制系統總體設計框圖

其中，PLC控制系統的處理器采用歐姆龍公司的CP1H型PLC，多傳感器系統包括全量機械編碼水位計WFH-2型傳感器、PT 100鉑熱電阻溫度傳感器、IH3605型濕度傳感器以及HR-WP-AC系列的電壓電流表，人機界面采用威綸通MT-6070IH2系列觸摸屏。

1.2 農業灌溉控制系統實現的功能

I／O單元發送實時環境參數（如土壤溫濕度參數和電壓電流參數、水位參數等），由相關的傳感器進行現場采集，并將檢測的參數送往PLC，PLC根據模擬信號和數字邏輯信號來進行實時處理，然后由人機界面實時顯示現場測量數據和控制的運行狀態。系統需要的基本功能如下：

（1）檢測閥門開度和現場設備的運行狀態，如果檢測到設備參數異常或發生故障，系統應發送報警信號，并在人機界面上顯示故障位置和實時數據，同時對水泵閥門做出相應的處理。

（2）完成土壤溫濕度以及管道壓力的測量，自動檢測水泵的電壓電流參數，并在人機界面上顯示，同時控制水泵閥門開度。

（3）實現現場手動控制。

2 硬件系統設計

2.1 主控系統

主控系統采用歐姆龍公司的可編程控制器CP1H型PLC，該類型的PLC具備與各種組件連接的相容性，因為它的外圍工具有USB端口，還可以擴展2個串行端口，可方便同時連接多種組件。……