云端助农-智慧农业大棚监控平台设计与实现

1云端助农——智慧农业大棚监控平台设计与实现摘要：智慧农业大棚控制系统采用西门子PLC作为整个大棚电能的采集，大棚内温湿度、土壤温湿度的采集，照度、二氧化碳浓度和土壤温湿度等相关信息的实时显示2采用粗放式的灌溉方式,所以经常导致水资源浪费比较严重.也造成了过度自燃环境不协调.为了对水肥管理控制更加节约化、自动化，本设溉控制系统，对智能大棚农作物进行土壤湿度监测，并且根据监物水肥自动灌溉管理，达到节约水资源，能够对智能大棚农作物逐步被人们认识和接受。福建省龙溪地区引进安装了当时达一定的基础。最近几年，由于国家的重视和实际的需要，各地大在我国进入了快速增长阶段。尽管设旎栽培灌溉技术近十几年来在展，但是综合环境控制水平还很低，自动灌溉及施肥控制技术的吸收阶段。在现代灌溉的开发与技术方面，我国还落后于国外先灌溉的现状，需要解决的关键技术问题还很多，尤其是自动控制还处于研究和待开发阶段，不能满足灌溉的需要。对于本设计统，主要研究将智能大棚农作物分为四个区域，区域的水肥的要求不相同，通过水泵和四个水阀进行控制四要通过可编程控制器进行设计，采用变频器进行水泵的控制监测，进行湿度下限和湿度上限的比较，进行水阀的开启3本设计针对智慧大棚农作物进行自动控制研究，该智慧溉。对每个区域进行土壤湿度的监测，并根据该区域的土壤湿度和上限值的设置，当土壤湿度低于下限值，将自动打开水阀，控制，也可以对每个水阀进行手动打开和关闭。当自动控制时，制时，由于水泵容量较大，可以同时灌溉四个区域，所以按（4）自动控制时，如果某一区域水阀打开，1.2系统的方案设计对系统采用可编程控制器和上位机的控制方案，完成系统的用变频器对水泵进行控制和运行，采用土壤湿度传感器对每个区度低于下限值，打开水阀，并且水泵运行，按照设定好的频率4合理选择，并且需要进行模拟量输入模块和模拟量输入模块接口。按照以上的输入输出，对系统的总体控制方案进行设计。行了控制要求分析和系统控制的方案设计。采用变频器作为驱动调节，通过外部的土壤湿度传感器监测当前的土壤湿度，并进按照智能大棚灌溉控制系统的控制要求和方案，需要址进行分配设计。按照基本分配的原则，实现系统的输入输5址的分配主要有利于系统的接线图设计，可以按照分配原则是先进行按钮或旋钮的分配，再进行外部传感号分配；系统的输出地址分配原则是先进行执行单元的AQW32AIW16AIW18AIW20AIW226制器的接线设计主要包含了三个部分，首先是电源部分的设同，电源采用DZ47-60的2P开关进行电源的通断。其次为输入部分设计，按照I/O分配的要求，对每个地址的输入点进行信号接入，并且对电器元器元件接通时，I0.0得电输入，相应的输入指示灯亮，表示该点输出部分设计，根据不同的执行单元或指示灯，进行命名设计，78模拟量输入模块的每个回路均有三个端子，以第一路为例子接入模拟量信号的负极。由于现场的工况比较复杂，时常扰，所以需要采用专用的屏蔽电缆进行模拟量信号的传输，屏信号类型为4-20mA。模拟量输出模块每个回路也有对于智能大棚灌溉控制分为手动控制和自动控制，手动控制按下外部的系统运行按钮，系统进入自动运行状态，此时对测，当土壤湿度小于设定下限值，将该区域的水阀和水泵打频率设定值。如果土壤湿度大于设定的上限值，将该区域的9开始开始系统运行N区域湿度N系统运行N区域湿度N手动控制水泵启动水泵、阀门运行Y变频器频率=50Y变频器频率=50HZNN区域阀门打开变频器运行频率为N区域频率叠加值N区域湿度NN区域湿度N水泵停止水泵、阀门停止Y某区域阀门关闭频率为N-1区域频率叠加值Y某区域阀门关闭频率为N-1区域频率叠加值变频器频率=0HZ系统停止所有水泵、阀门停止所有水泵、阀门停止变频器频率变频器频率=0HZ结束3.2.1模拟量信号处理程序设计对于区域一内土壤湿度到区域四土壤湿度值进行模拟量处理3.2.2数据转换子程序设计对于系统的模拟量输入信号,通过模拟量输入模块后，需要对信号际数值，就需要通过数据转换子程序进行设计和调用。首先值，得到的结果储存在#TEMP1，然后将显在#TEMP2，将输入的模拟量信号数值减去最小值，得到的结果3.2.3手动控制程序设计3.2.4自动控制程序设计行，并且M2.0置“1”并保持。当M2.0得电后，对每个区域的土壤湿度反馈值和设定下将阀门的自动运行位进行复位。在四个阀中，当有一个阀门运行时行，将0给到该阀门的特定地址。对四个发的将总频率给定值给到变频器的频率给定值，当3.2.5外部输出控制程序设计根据智能大棚灌溉控制系统设计的内容和方案，系统全满足系统设计的要求。安装好MCGSE设计软件，并打设备窗口界面主要进行驱动的建立，在驱动建立并且需要设置好通讯地址和设备名称。完成与可编程控制器编译文字等。在实时数据库界面中，可以添加内部变量和在驱动框图的右边进行变量的设置，变量设置包含了变量类型、按照以上的步骤对系统的每个变量的地址和变量名称进行画面的属性修改，主要修改内容包含画面的等。设置好画面的属性后，就可以打开画面窗口，进行画动、隐藏、颜色变化、闪烁、大小变化、可见性等功能。按样就实现了通讯。当可编程控制器内某个变量发生变化时，可以在系统上位机设计中，主要为了实现监控系统的手动监控和计，在调试过程中，在手动控制和自动控制仿真设计中，系统对于智能大棚灌溉控制系统设计,主要实现的功能是采用土壤湿土壤检测，通过监测结果，与设定值比较，控制水泵运行和水阀