基于PLC的自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)I摘 要水是我們維持生命活動(dòng)必不可少的物質(zhì)。當(dāng)今社會(huì)水資源利用不合理，造成了極大的浪費(fèi)。如我國(guó)的甘肅、陜西等地水資源匱乏，人們?nèi)粘Ｉ钣盟貌坏奖ＷC，所以人們要更加合理利用水資源。水資源絕大部分浪費(fèi)在農(nóng)田灌溉，主要是因?yàn)槿藗儾捎么笏啵粌H浪費(fèi)了水資源，更增加了勞動(dòng)量。因此，本文設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)灌溉裝置的PLC 控制系統(tǒng)。首先分析了自動(dòng)灌溉裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理，從而確定了控制要求，然后進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。其中硬件設(shè)計(jì)主要包括 PLC 選型、I/O 分配表和 I/O 外部接線圖，軟件設(shè)計(jì)包括了控制流程圖設(shè)計(jì)和梯形圖程序設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)采用 PLC 技術(shù)為控制核心，使其體積更小、功能更強(qiáng)、編程更簡(jiǎn)單、可靠性更高、控制更靈活。關(guān)鍵詞：自動(dòng)灌溉裝置;PLC 控制系統(tǒng);硬件設(shè)計(jì);軟件設(shè)計(jì)商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)IIAbstractWater is essential for us to maintain life activities. In todays society is not reasonable in the utilization of water resources, caused great waste. Such as gansu, shanxi and other places in China water resources shortage area, water not assured that people lives daily, so we need to more rational use of water. Waste most of the waste of water resources in irrigation, because people using flood irrigation, waste water not only, make more people to increased labor. Therefore, this article designed a kind of PLC control system of an equipment of automatic irrigation. First analyzed the structure and working principle of automatic irrigation device, thus determined the work requirements. Then the hardware designed and software designed. Hardware designed including the designed of the hardware principle, type selection of PLC, I/O allocation table and external I/O wiring diagram. Software designed including the designed principle and ladder diagram programming. The system uses PLC as the designed core, small volume, strong function, simple programming, high reliability and flexible assembly.Keywords：Automatic irrigation device; PLC control system; Hardware design; Software design商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)III目 錄1 緒論 .11.1 課題背景及意義 11.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀 21.2.1 國(guó)外研究發(fā)展現(xiàn)狀 .21.2.2 國(guó)內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀 .32 自動(dòng)灌溉裝置的控制要求 .32.1 結(jié)構(gòu)介紹 32.2 工作過(guò)程 42.3 控制要求 53 自動(dòng)灌溉 PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) .53.1 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)原則 53.2 PLC 選型 .63.3 I/O 分配表 .73.4 I/O 外部接線圖 .84 自動(dòng)灌溉 PLC 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) .94.1 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)原則 94.2 控制流程圖設(shè)計(jì) 94.3 梯形圖程序設(shè)計(jì) 104.3.1 A 類(lèi)水生植物梯形圖程序設(shè)計(jì) .104.3.2 B 類(lèi)植物梯形圖程序設(shè)計(jì) .114.3.3 C 類(lèi)水生植物梯形圖程序設(shè)計(jì) .125 PLC 控制系統(tǒng)的調(diào)試與程序的仿真 155.1 PLC 控制系統(tǒng)的安裝與布線 .155.2 程序的仿真 156 結(jié)論 .18參考文獻(xiàn) .19附 錄 A20致 謝 .24商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)11 緒論1.1 課題背景及意義我國(guó)淡水資源短缺，利用率低，水浪費(fèi)嚴(yán)重，供需矛盾突出。傳統(tǒng)灌溉設(shè)備單一，灌溉難度大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重制約我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此需要合理灌溉，采用自動(dòng)灌溉系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)是整個(gè)人類(lèi)社會(huì)中最古老，最原始的行業(yè)，是各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是整個(gè)人類(lèi)賴以生存的根本和先決條件。農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本出路在于科技的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的提高在于教育方式的轉(zhuǎn)變。由傳統(tǒng)的古老的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，由粗放型經(jīng)營(yíng)方式到集約型經(jīng)營(yíng)方式的轉(zhuǎn)變，就必須要求農(nóng)業(yè)科技水平有一個(gè)顯著的提高，所以就要求必須進(jìn)行一次新的農(nóng)業(yè)技術(shù)的革命。而且我國(guó)當(dāng)今的農(nóng)業(yè)相比于其他行業(yè),如工業(yè),交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展仍然處于比較落后的階段，特別是我國(guó)的農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)需要提高。灌溉系統(tǒng)自動(dòng)化水平的高低是衡量我國(guó)高效農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)決定因素。自動(dòng)灌溉系統(tǒng)的進(jìn)步與提高對(duì)于緩解我國(guó)水資源緊缺現(xiàn)象、節(jié)約勞動(dòng)力資源和成本，擴(kuò)大灌溉面積、實(shí)現(xiàn)“ 兩個(gè)轉(zhuǎn)變 ”戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、以及提高我國(guó)農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力水平有著十分重大的意義。有效、合理的灌溉是農(nóng)作物正常生長(zhǎng)和發(fā)育并獲得高產(chǎn)的重要前提和基本保障，因此可取得良好的生理效應(yīng)和生態(tài)效應(yīng)，并且增產(chǎn)效果十分顯著。另一方面，國(guó)外的一些噴灌系統(tǒng)設(shè)備，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高，而且國(guó)外產(chǎn)品在安裝和維護(hù)過(guò)程所需要的程序都很復(fù)雜，并不適合在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力大的地區(qū)使用。相比較而言,由我國(guó)研發(fā)并制造的噴灌設(shè)備其成本相對(duì)比較低廉，但是其中大部分系統(tǒng)采用的是普通繼電器控制系統(tǒng)，對(duì)其的調(diào)試與維護(hù)工作比較困難，靈敏度也不夠高，不能完全實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量噴灌，所以該類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率不是很高。PLC 的優(yōu)點(diǎn)是體積小、功能強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、可靠性高和組裝靈活，這些優(yōu)點(diǎn)使其能夠廣泛應(yīng)用于國(guó)防、電力和通訊等領(lǐng)域，但是在我國(guó)現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域方面應(yīng)用很少。因此本文設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)灌溉裝置的 PLC 控制系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破? 簡(jiǎn)稱 PLC) 應(yīng)用在節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)中能夠使硬件結(jié)構(gòu)，具有可靠性、靈活性好和能在各種環(huán)境條件下運(yùn)行等一系列優(yōu)點(diǎn)，并且在維持系統(tǒng)硬件組成結(jié)構(gòu)不變的情況下，僅僅通過(guò)更改軟件設(shè)置來(lái)迎合多種運(yùn)行方式的需求，是繼我國(guó)傳統(tǒng)電器的理想替代品，特別是在農(nóng)田水利系統(tǒng)的小型泵站中可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守或半無(wú)人值守狀態(tài)，具有廣闊的應(yīng)用前景和有效的使用價(jià)值 1?，F(xiàn)代化的智能型控制系統(tǒng)和程序的應(yīng)用是對(duì)現(xiàn)今農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)和田間管理的有效手段和工具，它可提高灌溉系統(tǒng)操作的準(zhǔn)確性，有利于在灌溉過(guò)程中進(jìn)行科學(xué)、有效的管理，降低對(duì)操作者本身知識(shí)素養(yǎng)的需求。現(xiàn)代化的灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用，除了能大大的減少商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.2從事生產(chǎn)的生產(chǎn)者的勞動(dòng)量，更重要的是它能夠、定量、準(zhǔn)確、定時(shí)、高效地給農(nóng)作物自動(dòng)補(bǔ)充水分，還能夠增加養(yǎng)分，以達(dá)到提高農(nóng)作物產(chǎn)量、質(zhì)量，并節(jié)水、節(jié)能的要求。PLC 控制系統(tǒng)還有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）編程方便，現(xiàn)場(chǎng)可修改程序。（2）維修方便，有模塊化結(jié)構(gòu)。（3）可靠性高于繼電器控制裝置。（4）體積小于繼電器控制裝置。（5）數(shù)據(jù)可以直接送入管理計(jì)算機(jī)。（6）成本可與繼電器控制裝置競(jìng)爭(zhēng)。（7）輸入可以是交流 115V。（8）能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥，接觸器等。（9）在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只要很小變更。（10）用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到 4K。（11）在灌溉控制系統(tǒng)中采用了 PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉系統(tǒng)的控制，提高可靠 性。（12）去除了大部分繼電器，控制系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。（13）PLC 可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種繁瑣的系統(tǒng)的控制。（14）PLC 可對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警提示，提高安全性并便于檢修。（15）用于群控調(diào)配和管理，并提高灌溉系統(tǒng)運(yùn)行效率。（16）更改控制方案時(shí)不需要改動(dòng)硬件接線。1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 國(guó)外研究發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)今全球灌溉技術(shù)比較先進(jìn)的國(guó)家主要是西歐的法國(guó)、英國(guó)、意大利、荷蘭、西班牙，美國(guó)，亞洲的日本，中東的以色列等生產(chǎn)力水平較高的國(guó)家 2。因?yàn)檫@些國(guó)家的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)的研究起步較早，發(fā)展較快，其研發(fā)系統(tǒng)及技術(shù)水平比我國(guó)高。特別是一些有著先進(jìn)技術(shù)的國(guó)家,它們?cè)谧詣?dòng)灌溉控制發(fā)展和提高的基礎(chǔ)上，更不斷研究各種最先進(jìn)的灌溉控制技術(shù)及適用于不同農(nóng)作物的不同營(yíng)養(yǎng)液的配方和營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)混合技術(shù)的進(jìn)步，并進(jìn)一步發(fā)展行成并擁有了灌溉專(zhuān)家系統(tǒng)。這些國(guó)家同時(shí)不斷的把先進(jìn)的生產(chǎn)控制技術(shù)成功的應(yīng)用于灌溉系統(tǒng)中,有效的促進(jìn)了其國(guó)家的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平 3。世界上灌溉技術(shù)的發(fā)展最具有代表性的國(guó)家應(yīng)首推以色列。以色列擁有像普拉斯托、商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.3耐特費(fèi)姆、美滋一雷鷗等一系列世界級(jí)的著名的灌溉公司。并且已經(jīng)出現(xiàn)了利用電子計(jì)算機(jī)對(duì)灌溉過(guò)程實(shí)行全部控制(包括無(wú)線、有線)的農(nóng)場(chǎng)的場(chǎng)主。1.2.2 國(guó)內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀目前我國(guó)現(xiàn)代自動(dòng)灌溉技術(shù)的發(fā)展主要是在引進(jìn)、消化技術(shù)的基礎(chǔ)上，從無(wú)到有，逐步被人們認(rèn)識(shí)和接受。雖然灌溉技術(shù)在我國(guó)近十幾年來(lái)得到了一定速度的發(fā)展，但是和西方先進(jìn)國(guó)家相比,我國(guó)的綜合環(huán)境對(duì)其的控制力還不夠高，自動(dòng)灌溉技術(shù)以及施肥控制系統(tǒng)的發(fā)展目前還僅僅局限于引進(jìn)吸收階段?，F(xiàn)今，我國(guó)的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)的發(fā)展水平相對(duì)于先進(jìn)國(guó)家依然存在的差距是：（1）營(yíng)養(yǎng)液的自動(dòng)混合控制水平較低。營(yíng)養(yǎng)液的混合技術(shù)僅僅應(yīng)用于利用施肥器混合水和液體肥，通過(guò)管網(wǎng)送到作物周?chē)碾A段,該技術(shù)的發(fā)展水平還較低。（2）自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)不夠完善，我們國(guó)家目前為止還沒(méi)有生產(chǎn)出成型的設(shè)備，除了購(gòu)買(mǎi)外國(guó)的先進(jìn)的設(shè)備之外，現(xiàn)今大部分還是人工控制閥門(mén)的設(shè)備的生產(chǎn)和加工。（3）灌溉依然是僅僅局限于一個(gè)單一的方面，不能實(shí)現(xiàn)和其他環(huán)境問(wèn)題的協(xié)調(diào)發(fā)展。（4）不能實(shí)現(xiàn)灌溉系統(tǒng)的全面應(yīng)用。我國(guó)的灌溉技術(shù)和水平離一些先進(jìn)國(guó)家還有很大的差距，我國(guó)現(xiàn)今的灌溉控制基本上還是按照勞動(dòng)人民的經(jīng)驗(yàn)去進(jìn)行，并沒(méi)有很大的進(jìn)步和提高?？偠灾?，在現(xiàn)代灌溉技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研制方面，一些國(guó)外的先進(jìn)國(guó)家還是在很多方面領(lǐng)先與我國(guó)的，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段灌溉的現(xiàn)象和狀況，當(dāng)務(wù)之急需要解決的關(guān)鍵技術(shù)還存在著很多問(wèn)題，尤其是在自動(dòng)控制系統(tǒng)方面需要加大研發(fā)力度。2 自動(dòng)灌溉裝置的控制要求2.1 結(jié)構(gòu)介紹（1）灌溉設(shè)備方面：可選用 3 臺(tái) IS 級(jí)單吸離心泵作為灌入的水泵，該灌水泵的型號(hào)確定為 IS200-150-250 的控制系統(tǒng)，同時(shí)確定使用型號(hào)為 Y225S-4 的三臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)，作為該水泵的原動(dòng)機(jī)，并確定該系統(tǒng)的灌水器。（2）外圍設(shè)備：確定選用 CJ10 交流接觸器作為系統(tǒng)的自動(dòng)控制的電路，電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)由熱繼電器實(shí)現(xiàn)。CJ10 交流接觸器中間的是由三根三相電源線組成，兩邊的分別是一對(duì)常開(kāi)的觸點(diǎn)和一對(duì)常閉的觸點(diǎn)，它們的作用是進(jìn)行自鎖和連鎖。液體位置的開(kāi)關(guān)和閉合首先要確定的是液體位置的高度，然后依據(jù)這個(gè)高度來(lái)輸出進(jìn)行開(kāi)關(guān)量的信號(hào)。而液位傳感器的功效是將液位的高度轉(zhuǎn)化為以電為信號(hào)的形式進(jìn)行商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.4輸出?？刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，如圖 2.1 所示。根據(jù)灌溉植物的特點(diǎn)，對(duì)其控制應(yīng)滿足植物的需要，因此選用 PLC 作為灌溉控制系統(tǒng)的核心。該灌溉系統(tǒng)主要由 PLC 控制器 FX2N-32MR-001，220V 交流電源提供電，啟停按鈕，執(zhí)行器包括電磁閥，數(shù)據(jù)采集器件包括液位開(kāi)關(guān)，實(shí)時(shí)鐘，帶動(dòng)水泵的電機(jī)等組成 7。實(shí)時(shí)鐘信號(hào) PLC 繼電器控制盤(pán)水泵 1 水泵 2 水泵 3 注水管 噴頭 1 噴頭 2水源 液位開(kāi)關(guān)圖 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖M8012 為特殊輔助繼電器。 M8012 為 100ms 時(shí)鐘脈沖繼電器。由計(jì)數(shù)器 C0 與M8012 的組合，使計(jì)數(shù)器產(chǎn)生計(jì)時(shí)功能。采用三種水泵分別控制水管，噴頭 1，噴頭 2，以控制澆灌三種不同類(lèi)型的植物，使時(shí)鐘的信號(hào)和液位傳感器的信號(hào)輸入到 PLC，通過(guò)繼電器的作用控制水泵 1，水泵 2，水泵 3，并使其在設(shè)定時(shí)間的啟停，從而控制灌溉三種植物。2.2 工作過(guò)程如圖 2.1 所示，本系統(tǒng)采用 PLC 來(lái)控制植物的灌溉。A 類(lèi)植物是水生植物，要求通過(guò)液位開(kāi)關(guān)控制液位在最小值和最大值之間。在不同的水量的位置，水的壓力就會(huì)不同，當(dāng)水位處于最低點(diǎn)時(shí)，液位開(kāi)關(guān)將會(huì)輸出信號(hào)到 PLC，從而控制 X002 閉合，一號(hào)電磁閥得到電力開(kāi)始啟動(dòng)進(jìn)行工作，一號(hào)電磁閥指示燈亮，一號(hào)電機(jī)先進(jìn)行星形連接。2 秒后電機(jī)三角形進(jìn)行連接，一號(hào)電機(jī)打動(dòng)水泵 1 開(kāi)始工作，開(kāi)始往水池里注水。當(dāng)水位處于最高點(diǎn)時(shí)，液位開(kāi)關(guān)將會(huì)輸入信號(hào)到 PLC，從而控制 X003 閉合，同時(shí) 1 號(hào)電磁閥將會(huì)斷電，1 號(hào)電磁閥指示燈熄滅，一號(hào)電機(jī)停止工作，水泵 1 將會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，水泵 1 往水池里注水的任務(wù)也將停止。B 類(lèi)植物需要定時(shí)灌溉，要求 6:00-6:30 之間，23:00-23:30 之間打開(kāi)噴商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.5灌系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)灌溉系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間段的啟動(dòng)或斷開(kāi)，在每天 23:00 二號(hào)電磁閥開(kāi)啟，二號(hào)電磁閥指示燈亮，2 號(hào)電機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)水泵 2 工作，到了 23:30，二號(hào)電磁閥斷開(kāi)。二號(hào)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而水泵 2 停止工作，停止對(duì) B 類(lèi)植物澆灌。在每天 6：00二號(hào)電磁閥開(kāi)啟，二號(hào)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)水泵 2 工作，延續(xù)到 6:30，二號(hào)電磁閥斷開(kāi)，二號(hào)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂茋婎^ 1 在 6:00-6:30 噴水。C 類(lèi)植物需要每隔一天的晚上 23:00 灌溉一次，每次 10 分鐘。通過(guò)時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)灌溉系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間段的啟動(dòng)或斷開(kāi)，每隔一天的晚上 23:00 灌溉一次，這里用兩個(gè)計(jì)數(shù)器已達(dá)到延時(shí) 10 分鐘的目的，這樣就達(dá)到了每次澆灌 10 分鐘的目的。每隔一天即隔 48 小時(shí)候的 23:00 噴頭 2 在此噴水。三號(hào)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)水泵 3 工作，控制噴頭 2，澆灌 C 類(lèi)植物。這里關(guān)鍵是把計(jì)數(shù)器作為時(shí)間繼電器用。2.3 控制要求A 類(lèi)的水生植物：在水位的高地方面，水壓大小的方面，當(dāng)水位處于最低點(diǎn)時(shí)液位開(kāi)關(guān)將會(huì)輸出控制信號(hào)到 PLC 控制系統(tǒng)，控制 X002 閉合，一號(hào)電磁閥得到電力開(kāi)始啟動(dòng)，一號(hào)電磁閥指示燈亮，一號(hào)電機(jī)將進(jìn)形連接。2 秒后電機(jī)三角形機(jī)構(gòu)開(kāi)始連接，一號(hào)電機(jī)促動(dòng)水泵 1 開(kāi)始工作，往水池里注水。當(dāng)水位處于最高點(diǎn)時(shí)，液位開(kāi)關(guān)將輸出信號(hào)到PLC 控制系統(tǒng)，控制 X003 閉合，同時(shí)給 1 號(hào)電磁閥斷電，1 號(hào)電磁閥指示燈熄滅，一號(hào)電機(jī)停止工作，從而水泵 1 將停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)停止往水池注水工作 8。B 類(lèi)植物：通過(guò)實(shí)時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)灌溉系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間段的啟動(dòng)或斷開(kāi)，在每天 23:00 二號(hào)電磁閥開(kāi)啟，二號(hào)電磁閥指示燈亮，2 號(hào)電機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)水泵 2 工作，到了 23:30，二號(hào)電磁閥斷開(kāi) 9。二號(hào)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而水泵 2 停止工作，停止對(duì) B 類(lèi)植物澆灌。在每天 6：00 二號(hào)電磁閥開(kāi)啟，二號(hào)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)水泵 2 工作，延續(xù)到 6:30，二號(hào)電磁閥斷開(kāi)，二號(hào)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。控制噴頭 1 在 6:00-6:30 噴水。C 類(lèi)植物：通過(guò)實(shí)時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)灌溉系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間段啟動(dòng)或斷開(kāi)，每隔一天的晚上23:00 灌溉一次，這里用兩個(gè)計(jì)數(shù)器達(dá)到延時(shí) 10 分鐘的目的 10，這樣就達(dá)到了每次澆灌10 分鐘的目的。每天的 23:00 噴頭 2 在此噴水。三號(hào)點(diǎn)擊運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)水泵 3 工作，控制噴頭 2，澆灌 C 類(lèi)植物。這里關(guān)鍵是把計(jì)數(shù)器作為時(shí)間繼電器用。3 自動(dòng)灌溉 PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)原則系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下幾條原則：（1）完整性原則從系統(tǒng)論完整的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，如果要使系統(tǒng)發(fā)揮其應(yīng)該有的作用，系統(tǒng)的設(shè)置必須完商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.6整。因此在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先應(yīng)該考慮的是系統(tǒng)的完整性。如果沒(méi)有考慮系統(tǒng)的完整性，那么在安裝和使用該系統(tǒng)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)這樣或者那樣的問(wèn)題，并且會(huì)給系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中帶來(lái)很多本來(lái)可以避免的麻煩。而且最好使設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)的使用性能稍高于實(shí)際的需求，如果能按這樣的要求設(shè)計(jì)，那么系統(tǒng)的擴(kuò)展性相對(duì)而言就會(huì)較好，在實(shí)際應(yīng)用中能減少很多不必要的麻煩。（2）可靠性原則可靠性原則要求首先需要考慮的是設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)能否正常、可靠地進(jìn)行工作，即該系統(tǒng)在一定的條件下和一定的時(shí)間內(nèi)所完成規(guī)定任務(wù)的能力得大小。而且該系統(tǒng)是否能滿足重要場(chǎng)合下的可靠性的要求、是否進(jìn)行冗余配置。對(duì)于電子計(jì)算機(jī)測(cè)量控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，無(wú)論該系統(tǒng)在原理上如何的先進(jìn)、功能如何的全面、精度如何的高級(jí)，但如果該系統(tǒng)可靠性較差，頻繁出現(xiàn)故障，而且不能夠進(jìn)行長(zhǎng)期可靠的正常運(yùn)行，那么該系統(tǒng)就只有價(jià)值并沒(méi)有使用價(jià)值。（3）發(fā)展性原則發(fā)展性原則有兩個(gè)重要的方面：就是要留有發(fā)展余地，在進(jìn)行系統(tǒng)配置的同時(shí)，也要考慮如果系統(tǒng)的規(guī)模增大了怎么辦？如果不能滿足實(shí)際需求了怎么辦？就是要求在研發(fā)過(guò)程中盡量選擇技術(shù)壽命長(zhǎng)，機(jī)器的維修及零部件的補(bǔ)充比較方便的系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。（4）經(jīng)濟(jì)性原則在系統(tǒng)的研發(fā)過(guò)程中，還要考慮性價(jià)比的問(wèn)題。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中并不能一味的追求一些復(fù)雜、繁瑣的高級(jí)方案，要在滿足生產(chǎn)力需求的前提下，盡可能多的采用一些簡(jiǎn)單實(shí)用的方案和設(shè)計(jì)方法。但是由于該系統(tǒng)是要求較高的專(zhuān)業(yè)的測(cè)量系統(tǒng)，系統(tǒng)的研發(fā)成本是衡量系統(tǒng)造價(jià)的重要指標(biāo)，所以要盡可能的采取先進(jìn)、成熟的測(cè)控設(shè)備和方法，以期系統(tǒng)的性價(jià)比處于較良好的狀態(tài)。（5）開(kāi)發(fā)周期短由于經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，生產(chǎn)力水平更新周期越來(lái)越短，時(shí)間就是金錢(qián)，時(shí)間就是效益，所以要竭盡全力的縮短該系統(tǒng)的研發(fā)所需要的時(shí)間，求獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。（6）操作維護(hù)方便在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到操作維護(hù)方便，使系統(tǒng)易學(xué)易用。3.2 PLC 選型商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.7PLC 選型一般需要考慮以下因素：（1）系統(tǒng)可以方便地?cái)U(kuò)展，系統(tǒng)中輸入輸出信號(hào)均為開(kāi)關(guān)量。（2）輸入和輸出模塊模塊輸出的主要工作是將機(jī)器內(nèi)部系統(tǒng)信號(hào)電流轉(zhuǎn)換為外部過(guò)程的控制信號(hào)。（3）電源小型整體式可編程控制器系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有一個(gè)可控的開(kāi)關(guān)電源，一方面可為機(jī)器內(nèi)部電路擴(kuò)展為大的單元供電。（4）響應(yīng)時(shí)間分析可編程控制器按照順序掃描的工作形式，使它不能依照可靠的接收持續(xù)時(shí)間不大于掃描周期所使用的輸入信號(hào)。系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間是指輸入信號(hào)產(chǎn)生的那一時(shí)刻與由此而使輸出信號(hào)狀態(tài)所發(fā)生得時(shí)刻變化的時(shí)間間隔。系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間=輸入濾波的時(shí)間+輸出濾波的時(shí)間+ 掃描的周期，即為該系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。根據(jù)灌溉系統(tǒng)控制要求需要 5 個(gè)輸入點(diǎn)，12 個(gè)輸出點(diǎn)，按照預(yù)留 10%15%容量的原則，預(yù)留該系統(tǒng)共需 20 個(gè) I/O 點(diǎn)，因?yàn)槿?FX2N-32MR-001PLC 有 16 點(diǎn)輸入點(diǎn)，和 16點(diǎn)輸出點(diǎn)，滿足要求，因此綜合考慮選用三菱 FX2N-32MR-001 型 PLC。3.3 I/O 分配表 PLC 輸入/輸出點(diǎn)分配如表 3.2 所示。表 3.2 輸入、輸出點(diǎn)分配表商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.83.4 I/O 外部接線圖I/O 外部線圖如圖 3.4 所示。主電路圖如圖 3.5 所示，三相異步電動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生較大的啟動(dòng)電流。為了避免電網(wǎng)產(chǎn)生較大的壓降，要求啟動(dòng)電流不能太大，同時(shí)希望產(chǎn)生足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。為了降低電壓，減小電流，采用 Y啟動(dòng)，這種啟動(dòng)是最常見(jiàn)也是最常用的一種降壓?jiǎn)?dòng)電路。Y發(fā)動(dòng)降壓發(fā)動(dòng)電路是指電動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)的時(shí)候，把定子組繞組接成星星的形狀，以降低啟動(dòng)電壓的水平，達(dá)到縮小啟動(dòng)電流的目的；待電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)后，再把定子繞組改接成三角形的形狀，使電動(dòng)機(jī)進(jìn)行全壓運(yùn)行。故本系統(tǒng)采用降壓?jiǎn)?dòng)方式的處理系統(tǒng)。輸入設(shè)備名稱 輸入點(diǎn) 輸出設(shè)備名稱 輸出點(diǎn)電機(jī)啟動(dòng)按鈕 X000 一號(hào)電機(jī)星形接通 Y000停機(jī)按鈕 X001 一號(hào)電機(jī)三角形接通 Y001液位開(kāi)關(guān)（下） X002 二號(hào)電機(jī)星形接通 Y010液位開(kāi)關(guān)（上） X003 二號(hào)電機(jī)三角形接通 Y011初始化脈沖 M8002 三號(hào)電機(jī)星形接通 Y020運(yùn)行監(jiān)視器 M8000 三號(hào)電機(jī)三角形接通 Y021二號(hào)電磁閥置位開(kāi)關(guān) X004 一號(hào)電磁閥 Y002二號(hào)電磁閥 Y003三號(hào)電磁閥 Y004一號(hào)電磁閥指示燈 Y005二號(hào)電磁閥指示燈 Y006三 0 號(hào)電磁閥指示燈 Y007商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.9圖 3.4 I/O 外部接線圖圖 3.5 電機(jī)啟動(dòng)主電路圖4 自動(dòng)灌溉 PLC 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)原則自動(dòng)灌溉系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)做到以下幾點(diǎn)：（1）準(zhǔn)確性：灌溉系統(tǒng)的全自動(dòng)控制不僅能實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的不同灌溉單元精確控制打開(kāi)和關(guān)閉的時(shí)間,并確保整個(gè)地區(qū)灌溉時(shí)間的一致性和準(zhǔn)確性。（2）高效性：采用自動(dòng)化控制，讓灌水單元在設(shè)定好的程序下自動(dòng)運(yùn)行，大大節(jié)省了人力的開(kāi)支。（3）節(jié)水性：體現(xiàn)在時(shí)間的精準(zhǔn)控制上自動(dòng)停止灌溉，避免長(zhǎng)時(shí)灌溉所造成水的浪商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.10費(fèi)。（4）便利性：田間操作控制器將管理一定區(qū)域下的灌水操作系統(tǒng)，只需進(jìn)行幾個(gè)簡(jiǎn)單的編程或是啟動(dòng)一鍵開(kāi)啟操作系統(tǒng)就可以完成這個(gè)區(qū)域的日常灌水任務(wù)。（5）安全性：自動(dòng)控制系統(tǒng)，所有管路設(shè)施以及控制設(shè)施全部安裝隱蔽在地下。4.2 控制流程圖設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)控制流程圖如圖 4.1 所示。Y主程序6:00-6:3023:00-23:30PLC初始化自動(dòng)灌溉一號(hào)電磁閥斷開(kāi)一號(hào)電機(jī)停止水位S2一號(hào)電磁閥開(kāi)啟一號(hào)電機(jī)啟動(dòng)水位S1每隔一天23:00-23:10三號(hào)電磁閥斷開(kāi)三號(hào)電磁閥開(kāi)啟三號(hào)電機(jī)停止二號(hào)電磁閥開(kāi)啟二號(hào)電機(jī)啟動(dòng)二號(hào)電磁閥斷開(kāi)二號(hào)電機(jī)停止三號(hào)電機(jī)啟動(dòng)YYYNNN圖 4.1 自動(dòng)灌溉系統(tǒng)控制流程圖4.3 梯形圖程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制流程圖設(shè)計(jì)梯形圖程序如附錄 A 所示。4.3.1 A 類(lèi)水生植物梯形圖程序設(shè)計(jì)（1）A 類(lèi)植物灌溉控制流程圖設(shè)計(jì)A 類(lèi)植物灌溉控制流程圖如圖 4.2 所示。商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.11主程序PLC初始化水位S2自動(dòng)灌溉一號(hào)電磁閥開(kāi)啟一號(hào)電機(jī)啟動(dòng)水位S1一號(hào)電磁閥斷開(kāi)一號(hào)電機(jī)停止NYN Y圖 4.2 A 類(lèi)植物灌溉控制流程圖（2）A 類(lèi)植物灌溉梯形圖程序設(shè)計(jì)根據(jù)如圖 4.2 所示的 A 類(lèi)植物灌溉控制流程圖設(shè)計(jì)梯 形圖程序如圖 4.3 所示。當(dāng) PLC控制系統(tǒng)接收到啟動(dòng)信息后將開(kāi)啟自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，自動(dòng)灌溉系統(tǒng)對(duì)水位進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)水位低于預(yù)定值 S2 時(shí)一號(hào)電磁閥開(kāi)啟，一號(hào)電機(jī)啟動(dòng)進(jìn)行灌溉，直到水位達(dá)到預(yù)期值時(shí)，此信息將被反饋到自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，此時(shí)將關(guān)閉一號(hào)電磁閥，一號(hào)電機(jī)停止。如果主程序啟動(dòng)后，PLC 控制系統(tǒng)檢測(cè)到水位大于預(yù)期值時(shí)一號(hào)電磁閥和一號(hào)電機(jī)不會(huì)啟動(dòng)。A 類(lèi)水生植物梯形圖：當(dāng) X002 處于“1 ”狀態(tài)時(shí)程序下行到位后，Y002 和 M100 也都處于“1”的狀態(tài)。此時(shí)，T250 在短時(shí)間內(nèi)“0-1-0”的狀態(tài)變化。此時(shí) Y001 處于“1”的狀態(tài)。商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.12圖 4.3 A 類(lèi)植物灌溉梯形圖4.3.2 B 類(lèi)植物梯形圖程序設(shè)計(jì)（1）B 類(lèi)植物灌溉控制流程圖設(shè)計(jì)B 類(lèi)植物灌溉控制流程圖如圖 4.4 所示。當(dāng)時(shí)鐘到達(dá) 23:00 分時(shí)，二號(hào)電磁閥自動(dòng)閉合，二號(hào)電機(jī)啟動(dòng)對(duì) B 類(lèi)植物進(jìn)行灌溉，當(dāng)時(shí)鐘到達(dá) 23:30 分時(shí)，二號(hào)電磁閥斷開(kāi)，二號(hào)電機(jī)停止。當(dāng)時(shí)鐘到達(dá) 6:00 分時(shí)，二號(hào)電磁閥自動(dòng)閉合，二號(hào)電機(jī)啟動(dòng)對(duì) B 類(lèi)植物進(jìn)行灌溉，當(dāng)時(shí)鐘到達(dá) 6:30 分時(shí)，二號(hào)電磁閥斷開(kāi)，二號(hào)電機(jī)停止。（2）B 類(lèi)植物灌溉梯形圖程序設(shè)計(jì)根據(jù)如圖 4.4 所示的 B 類(lèi)植物灌溉控制流程圖設(shè)計(jì)梯形圖程序如圖 4.5 所示。因早上和晚上的模式相同，故只列舉 23:00-23:30 之間的梯形圖，梯形圖如圖 4.4 所示。當(dāng) M8002 處于“1”的狀態(tài)時(shí)， D100、D101、D102、D110 、D111 、D112 也都處于“1”的狀態(tài)。當(dāng) M8000 處于“1”的狀態(tài)， D120 也處于“1” 狀態(tài)。當(dāng) M103 處于“1”的狀態(tài)時(shí)，下行到位后，Y003 處于“1”的狀態(tài)。此時(shí)，M100 也處于“1”的狀態(tài)，同時(shí) T250 將經(jīng)過(guò)“0-1-0”狀態(tài)的變化，程序結(jié)束。4.3.3 C 類(lèi)水生植物梯形圖程序設(shè)計(jì)（1）C 類(lèi)植物灌溉控制流程圖設(shè)計(jì)商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.13C 類(lèi)植物灌溉控制流程圖如圖 4.6 所示。對(duì) C 類(lèi)植物灌溉的實(shí)施方案為每隔 24 小時(shí)進(jìn)行一次灌溉，時(shí)鐘在 23:00 時(shí)三號(hào)電磁閥自動(dòng)閉合，三號(hào)電機(jī)啟動(dòng)，到 23:10 時(shí)，三號(hào)電磁閥自動(dòng)斷開(kāi)，三號(hào)電機(jī)停止工作，系統(tǒng)停止灌溉。如果在其他時(shí)間短內(nèi)三號(hào)電磁閥處于斷開(kāi)狀態(tài)，三號(hào)電機(jī)處于斷電，系統(tǒng)不工作。（2）C 類(lèi)植物灌溉梯形圖程序設(shè)計(jì)C 類(lèi)植物灌溉梯形圖如圖 4.6 所示。當(dāng) M8002 處于“1”的狀態(tài)時(shí)， D30、D31、D32、C0、C1、C2、C3 也會(huì)由“0”狀態(tài)變?yōu)椤?”狀態(tài)，如果 M109 處于“1”的狀態(tài)時(shí)，M111 和 Y004 將會(huì)由“0”變?yōu)椤?”的狀態(tài)。當(dāng) M109 處于“1”狀態(tài)時(shí)，下行到位后， M112 也將處于“1”的狀態(tài),此時(shí) C2 也將變?yōu)椤?”狀態(tài),當(dāng) Y004 處于“1”狀態(tài)，下行到位后，M100 變?yōu)椤?” 狀態(tài)，而 T250 的狀態(tài)會(huì)發(fā)生由“0-1-0”的變化。此時(shí)結(jié)束。圖 4.4 B 類(lèi)植物灌溉控制流程圖商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.14圖 4.5 B 類(lèi)植物灌溉梯形圖（23:00-23:30 ）三號(hào)電機(jī)啟動(dòng)三號(hào)電機(jī)停止YN圖 4.6 C 類(lèi)植物灌溉控制流程圖開(kāi)始初始化每隔一天23:00-23:10三號(hào)電磁閥斷開(kāi)三號(hào)電磁閥開(kāi)啟商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.15圖 4.7 C 類(lèi)植物灌溉梯形圖商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.165 PLC 控制系統(tǒng)的調(diào)試與程序的仿真由于 PLC 裝置生產(chǎn)的特殊性，PLC 是專(zhuān)門(mén)為符合工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的控制裝置系統(tǒng)，因此非特殊情況無(wú)需采取什么特別措施，就可以在工業(yè)環(huán)境中直接使用。但是如果環(huán)境情況過(guò)于惡劣、電磁波干擾強(qiáng)烈，或者在設(shè)備安裝和使用的過(guò)程中行為不當(dāng)，都將不能保證 PLC 安全、可靠、正常的運(yùn)行。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)中討論 PLC 設(shè)計(jì)的調(diào)試部分就有著十分重大的意義。本設(shè)計(jì)在對(duì)采取先分部模擬仿真然后將總程序進(jìn)行模擬仿真度的方法。仿真軟件為GX Simulator 仿真軟件。5.1 PLC 控制系統(tǒng)的安裝與布線（1）輸入接線輸入接線一般不要超過(guò) 30m。但如果環(huán)境干擾較小的情況下，電壓下降不多時(shí)，可以適當(dāng)?shù)募哟筝斎虢泳€的長(zhǎng)度。 輸入、輸出線不能用同一根電纜，輸入、輸出線要分開(kāi)。 利用普通二極管恰當(dāng)?shù)拇釉?PLC 輸入回路的過(guò)程中，能有效的防止信號(hào)干擾，使得 PLC 輸入信號(hào)的強(qiáng)度大大增強(qiáng)。（2）電源接線PLC 供電電源為 50Hz、220V10%的交流電。由于本設(shè)計(jì)使用的是 FX2N 系列可編程控制器，所以有直流 24V 輸出接線端。該接線端可為輸入傳感器提供直流 24V 電源。（3）接地要正確選擇接入的地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)接地的目的一般情況下有兩個(gè)，第一是以安全為重，第二是為了抑制干擾。設(shè)計(jì)合理的接地系統(tǒng)是 PLC 控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要方法之一。使系統(tǒng)完善接地的方式有三種，一是浮地方式，二是直接接地方式，三是電容接地方式。對(duì) PLC 可控系統(tǒng)而言，完善的接地方式屬于高速運(yùn)行低電平控制的裝置，應(yīng)采用直接接地的方式。良好的接地方式是保證 PLC 可靠、有效運(yùn)行的重要條件，同時(shí)可以減少特殊時(shí)候發(fā)生的電壓沖擊的危害。所以我們必須給可編程控制器接上專(zhuān)用的接地線。5.2 程序的仿真輸入系統(tǒng)梯形圖，轉(zhuǎn)換并點(diǎn)擊開(kāi)始模擬，通過(guò)強(qiáng)制更改原件當(dāng)前值，可是看出系統(tǒng)按照模擬可以實(shí)現(xiàn) A、B、C 類(lèi)植物的灌溉要求，電機(jī)按照要求實(shí)現(xiàn)了 Y-啟動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：當(dāng) A 類(lèi)水生植物的水位沒(méi)有高于最小值時(shí)，下液位的開(kāi)關(guān) S2 將閉合，開(kāi)關(guān)量的信號(hào)源輸入到 PLC 來(lái)控制水泵電機(jī)，使其接通電源。當(dāng)水位不低于于最大值時(shí)，商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.17上液位開(kāi)關(guān) S1 則關(guān)閉，此時(shí)開(kāi)關(guān)將輸入信號(hào)到 PLC 來(lái)控制水泵斷電。圖 5.1 A 類(lèi)灌溉時(shí)序圖B 類(lèi)植物通過(guò) PLC 的實(shí)時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)灌溉系統(tǒng)在時(shí)間段的啟動(dòng)和斷開(kāi)。控制開(kāi)關(guān)的時(shí)間可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行重新設(shè)定和編程調(diào)整，B 類(lèi)植物定時(shí)灌溉的時(shí)間要求為：6:00-6:30，23:00-23:30 打開(kāi)噴灌系統(tǒng)。B 類(lèi)植物灌時(shí)序圖如圖 5.2、圖 5.3 所示。商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.18圖 5.2 B 類(lèi)灌溉時(shí)序圖（6:00-6:30 ）圖 5.3 B 類(lèi)灌溉時(shí)序圖（23:00-23:30 ）C 類(lèi)植物通過(guò) PLC 的實(shí)時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)灌溉控制系統(tǒng)在時(shí)間段的啟動(dòng)或斷開(kāi)，時(shí)間可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。C 類(lèi)植物需要每隔一天的晚上 23:10 灌溉一次，每次 10 分鐘。C類(lèi)植物灌溉時(shí)序圖如圖 5.4 所示。商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.19圖 5.4 C 類(lèi)灌溉時(shí)序圖6 結(jié)論根據(jù)現(xiàn)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和我們農(nóng)業(yè)現(xiàn)在發(fā)展的速度和狀態(tài)，中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展和改造已經(jīng)是勢(shì)在必行，而且有國(guó)家政策的大力扶植，創(chuàng)建新農(nóng)村重要舉措的實(shí)施，也為我國(guó)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展建設(shè)提供了良好的發(fā)展時(shí)機(jī)。而在我國(guó)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的建設(shè)中最重要的任務(wù)之一就是進(jìn)行農(nóng)村水渠灌溉系統(tǒng)的現(xiàn)代化改造工程。該論文首先分析了自動(dòng)灌溉裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理，從而確定了控制要求，然后進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。其中硬件設(shè)計(jì)主要包括 PLC 選型、I/O 分配表和 I/O 外部接線圖，軟件設(shè)計(jì)包括了控制流程圖設(shè)計(jì)和梯形圖程序設(shè)計(jì)?？偨Y(jié)歸納以后得出本論文的主要研究工作和成績(jī)有以下幾點(diǎn)：（1）翻閱、搜集了一些相關(guān)的中、外書(shū)籍以及一些文獻(xiàn)資料，結(jié)合本專(zhuān)業(yè)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，結(jié)合現(xiàn)實(shí)中水利灌溉環(huán)境的特點(diǎn)，利用 PLC 控制技術(shù)，設(shè)計(jì)了灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)。（2）對(duì)系統(tǒng)難點(diǎn)之一定時(shí)灌溉進(jìn)行了研究。針對(duì)傳感信息采取，本文采用液位開(kāi)關(guān)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)，同時(shí)也減少系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間。克服了傳統(tǒng)方式中，灌溉費(fèi)時(shí)、費(fèi)力難度大的難題，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的自動(dòng)灌溉。商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.20參考文獻(xiàn)1 張兵智能化節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究D 鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2003:21-222 常斗南，李全利，張學(xué)武可編程序控制器原理應(yīng)用試驗(yàn)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002：65-663 周暢.PLC 在苗圃節(jié)水灌溉中的應(yīng)用J.電腦知識(shí)與技術(shù)，2006(12):322-328.4 李勝多.基于組態(tài)技術(shù)和 PLC 的節(jié)水灌溉控制技術(shù) J.農(nóng)機(jī)化研究，2010,32(10):127-130.5 付立思，陳春玲，金莉.利用 PLC 實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉集散控制的研究 J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2003,19(z1):43-49.6 解建軍.PLC 技術(shù)在節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 J.陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007(4):73-81.7 向巍.基于 PLC 的茶苗苗圃微噴灌自動(dòng)化控制系統(tǒng) J中國(guó)西部科技，2010，09(28):77-82.8 陶宇君.PLC 在變頻恒壓供水技術(shù)中的應(yīng)用J.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2003,16(11):32-38.9 鄢光輝.人機(jī)界面、PLC 和變頻器在灌溉節(jié)水中的應(yīng)用 J.電工技術(shù)，2006(5)：87-93.10 Christine Hennig，Klaus Kneupner，David Kinna. Connecting programmable logic controllers (PLC) to control and data acquisition a comparison of the JET and Wendelstein 7-X approachJ. Fusion Engineering and Design，2012：32.11 廖常初.FX 系列 PLC 編程及應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005:12-13.12 章麗芙. PLC 自動(dòng)控制綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)D. 江蘇：東南大學(xué)，2006.13 宋培卿.節(jié)水灌溉自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用D .江蘇:河海大學(xué),2004.商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.21附 錄 A圖 A(a) 自動(dòng)灌溉系統(tǒng)梯形圖商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.22圖 A(b) 自動(dòng)灌溉系統(tǒng)梯形圖商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.23圖 A(c) 自動(dòng)灌溉系統(tǒng)梯形圖商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.24圖 A(d) 自動(dòng)灌溉系統(tǒng)梯形圖商丘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)Error! No text of specified style in document.25致 謝這篇論文完成的過(guò)程中我遇到了非常多的困難，同學(xué)的建議，老師的指導(dǎo)都給了我很多幫助。對(duì)此我表示深深的感謝。首先感謝我的指導(dǎo)老師史素敏講師，感謝您犧牲休息時(shí)間指導(dǎo)我的論文，讓我能順利完成這篇論文。其次感謝導(dǎo)員仝其賓及所有教過(guò)我的老師，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，你們教給我很多的知識(shí)。最后還要感謝這四年陪伴我的同學(xué)和朋友，感謝你們?cè)谏詈蛯W(xué)習(xí)中的陪伴，讓我的四年大學(xué)生活充滿意義。