我的智能节水灌溉系统

1、毕业设计 题目名称： 宁夏理工学院 智能节水喷灌系统的设计 学 院： 电气信息工程学院 专业班级： 自动化13101 学生姓名： 贾磊 学 号： 指导教师： 姜顺清 摘要宁夏理工学院的灌溉系统相对传统，耗费大量人力，物力，财力。并且无法改善盐碱地的土壤PH值。导致处于盐碱地的校内植被大量死亡，生长速度慢。用宁夏理工学院智能节水灌溉系统，实施节水灌溉能对作物生长的土壤湿度进行自动监控的系统，它能对作物进行适时、适量的灌水，起到高效灌溉，节水、节能的作用，并且改善盐碱地的土壤PH值，从而增加植被，绿化校园。因此，加速开发适合校区的可靠、低成本、高效率、先进的智能节水灌溉控制系统是十分必要和紧迫的。

2、关键词智能 灌溉 土壤湿度 土壤盐碱 Design of intelligent water-saving irrigation system in Ningxia Institute of Science and TechnologyAbstractThe irrigation system of Ningxia Institute of Science and Technology is relatively traditional, consuming a lot of manpower, material resources and financial resources. And c

3、an not improve the pH value of saline soil. Resulting in a large number of vegetation in the saline alkali soil, the growth rate is slow. Ningxia Institute of Science and Technology intelligent water saving irrigation system, water-saving irrigation system can automatic monitoring of soil moisture f

4、or crop growth, it can timely and adequate irrigation of crops to efficient irrigation, water saving, energy saving effect, and improve the soil pH value of saline alkali soil, thus increasing vegetation, green campus. Therefore, it is very necessary and urgent to accelerate the development of relia

5、ble, low-cost, high efficiency and advanced intelligent water-saving irrigation control system.Key wordIntelligence、irrigation、soil moisture、Soil salinity 宁夏理工学院的智能节水灌溉系统1 设计研究背景1.1 节水灌溉系统概述 现代灌溉控制器的研究使用在我国农、林、及园艺为数不多，与发达国家相比，有较大的差距，还基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些灌溉工程的自动化控制系统，也是根据经验法来确定每天灌溉次数和每次灌溉量，如果灌溉量与作物实

6、际需水量相比太少，便不能有效的促进作物健康成长；而灌溉量太多，肥水流失，又会造成资源浪费，同时传统的灌溉法还需要相关专家的实时观察并经验指导生产，劳动生产率低，这也不能与现代化农业向优化、高效化方向发展要求同步。而宁夏理工学院的灌溉系统相对传统，耗费大量人力，物力，财力。并且无法改善盐碱地的土壤PH值。导致处于盐碱地的校内植被大量死亡，生长速度慢。用宁夏理工学院智能节水灌溉系统，实施节水灌溉能对作物生长的土壤湿度进行自动监控的系统，它能对作物进行适时、适量的灌水，起到高效灌溉，节水、节能的作用，并且改善盐碱地的土壤PH值，从而增加植被，绿化校园。因此，加速开发适合校区的可靠、低成本、高效率、先

7、进的智能节水灌溉控制系统是十分必要和紧迫的。单片机控制的滴灌节水灌溉系统，该系统可对不同土壤的湿度进行监控，并按照作物对土壤湿度的要求进行适时、适量灌水，其核心是单片机和PC机构成的控制部分，主要对土壤湿度与灌水量之间的关系、灌溉控制技术及设备系统的硬件、软件编程各个部分进行实现。1.2 设计研究背景 生命之起源，水为必要条件，没有了水，地球上的生命将会枯竭。 随着21世纪的到来，能源危机将接踵而至。比能源危机更可怕的是，作为人类生命之源的水的短缺到了前所未有的程度，这一状况还将随着时间的推移和社会的发展继续恶化。水资源危机己成为全球性的突出问题，越来越受到国际社会的重视和关注。专家们曾预言，

8、如果不注意保护水节约水，地球上剩下的最后一滴水将是人类的眼泪。利用科技手段缓解这一危机，将是人类主要的出路。当前，占世界人口总量40的80个国家缺水，其中26个国家严重缺水。我国有28万亿m3的水资源总量，全世界排第6位，但人均水资源不足世界水资源的14，排在世界人均占有水资源量的第109位，是世界上人均占有水资源最贫乏的13个国家之一，目前，我国每年缺水量近400亿m3，其中农业缺水约300亿m3。我国用水大户仍然是农业用水，约占70，而农业用水的90是灌溉用水，因此节水首先要在农业节水上做文章。采用传统的灌溉模式，灌溉定额普遍偏高，全国平均每亩实际灌水量达到450-500 m3，超过实际需

9、水量的1倍左右，有的地区高达2倍以上。与一些发达国家相比，我国农业的用水效率还是相当低的，灌溉水资源的浪费情况相当严重，节水的潜力十分巨大。据统计：目前我国灌溉水利用率只有40左右，水分生产率不足10 kgm 3；而发达国家的灌溉水利用率可达8090，水分生产率在20 kgm 3以上。如果采用先进的灌溉技术，将我国的灌水利用率提高到6070，则在目前情况下每年可节约灌溉用水O10O15万亿m3。这样，通过发展节水灌溉，在减少(最起码不增加)农业用水总量的前提下，满足灌溉需要，同时把节约出来的水量用于城市生活、工业生产和生态用水，以水资源的可持续利用促进经济社会的可持续发展。 1.2.1 宁夏理

10、工学院的气候特征及降水量 石嘴山市地处内陆，典型的温带大陆性气候，全年日照充足，降水量集中，蒸发强烈，空气干燥，温差较大，无霜期短。夏热而短促，春暧而多风，秋凉而短早，冬寒而漫长。年平均气温8.49.9。年最低平均气温-19.4-23.2，年最高平均气温32.436.1。年平均降水量的地理分布较为均匀，全市年平均降水量在167.5毫米188.8毫米。年蒸发量在1708.72512.6毫米，是降水量的1014倍，处于干旱半干旱地区。1.2.2宁夏理工学院的土壤特征宁夏理工学院校区内存在大量的盐碱地地区。各种盐碱土都是在一定的自然条件下形成的，其形成的实质主要是各种易溶性盐类在地面作水平方向与垂直

11、方向的重新分配，从而使盐分在集盐地区的土壤表层逐渐积聚起来。影响盐碱土形成的主要因素有：气候条件，在我国东北、西北、华北的干旱、半干旱地区，降水量小，蒸发量大，溶解在水中的盐分容易在土壤表层积聚。夏季雨水多而集中，大量可溶性盐随水渗到下层或流走，这就是“脱盐”季节；春季地表水分蒸发强烈，地下水中的盐分随毛管水上升而聚集在土壤表层，这是主要的“返盐”季节。东北、华北、半干旱地区的盐碱土有明显的“脱盐”“返盐”季节，而西北地区，由于降水量很少，土壤盐分的季节性变化不明显。地理条件，地形部位高低对盐碱土的形成影响很大，地形高低直接影响地表水和地下水的运动，也就与盐分的移动和积聚有密切关系，从大地形看

12、，水溶性盐随水从高处向低处移动，在低洼地带积聚。盐碱土主要分布在内陆盆地、山间洼地和平坦排水不畅的平原区，如松辽平原。从小地形（局部范围内）来看，土壤积盐情况与大地形正相反，盐分往往积聚在局部的小凸处。土壤质地和地下水，质地粗细可影响土壤毛管水运动的速度与高度，一般来说，壤质土毛管水上升速度较快，高度也高，砂土和粘土积盐均慢些。地下水影响土壤盐碱的关键问题是地下水位的高低及地下水矿化度的大小，地下水位高，矿化度大，容易积盐。河流和海水的影响，河流及渠道两旁的土地，因河水侧渗而使地下水位抬高，促使积盐。沿海地区因海水浸渍，可形成滨海盐碱土。耕作管理的不当，有些地方浇水时大水漫灌，或低洼地区只灌不

13、排，以致地下水位很快上升而积盐，使原来的好地变成了盐碱地，这个过程叫次生盐渍化。为防止次生盐渍化，水利设施要排灌配套，严禁大水漫灌，灌水后要及时耕锄。1.3灌溉控制系统的发展趋势和研究现状综述1.3.1 灌溉控制系统的发展趋势随着可编程控制器技术的发展，其发展趋势将体现在以下几个方面：进一步加快CPU的处理速度；变革操作控制方式；发展智能化模块；进一步提高可靠性；提供更方便灵活的编程方法，让PLC使用更加方便；PLC的结构和规模更趋向两极分化，即大型化和小型化；PLC更加规范化，标准化；加强PLC的联网功能；PLC存储容量及存储特性灌溉技术改进和发展趋势主要包括以下几个方面：采用激光平地等技术

14、进行精细平地，促进田间水均匀分布；田间灌水设施自动化；研究应用地面灌溉自适应控制系统，形成灌溉早期入渗速度，行水控制，停水时间和灌溉效率的水管理系统；建立区域供水管理系统，采用计算机，PLC等新技术进行水管理，并实现钟建轻管向重改重管的改变。1.3.2 灌溉控制系统的研究现状综述我国把节水灌溉作为国民经济可持续发展的一项重要措施和战略任务，同时也是建设帮保护干旱、半干旱地区生态环境的一条重要途径，目前，世界上许多工业国家把PLC的使用作为衡量电气控制水平的标志，PLC汇集了超大规模集成电路的众多优点，把它应用在节水灌溉控制系统中，能够简化硬件结构、提高可靠性、增加灵活性，可收到人们常说的“以软

15、(件)代硬(件)”的效果，研制和推广节水灌溉技术是实现农业现代化的需要。我国在开发灌溉自动控制系统方面与发达国家差距较大，还处于研制、试用阶段，随着水资源的日趋紧张及信息技术的发展，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。灌溉控制系统设计已朝着自动化和智能化的方向发展，基于PLC的灌溉控制系统设计，介绍了可编程序控制器(PLC)在节水灌溉控制系统中的应用，系统能根据用户要求设定各灌区的灌溉顺序和灌溉时间，通过内置程序把湿度传感器测定的土壤湿度信号输入到PLC，与土壤最佳含水量对比，进一步控制电机和电磁阀的启闭1。近三、四十年科技的发展，拉开了新的农

16、业技术革命的序幕。灌溉水管理技术的应用可以减少水在渠系调配过程中的损失，达到节水的目的。该技术还可以使水量分配合理，增加水量分布的均匀性，因此也是使作物增产增效的有效途径。以色列、美国、荷兰等国家对不同作物的灌溉制度进行了深入的研究，己取得了丰富的成果，主要体现在农业信息的获取和及时处理、农业系统模拟、农业生产管理、农业专家系统、农业决策支持系统、农业计算机网络应用和农产品贸易信息化等。国外研究状况，国外由于节水灌溉发展时间长，电子技术水平较高，所以与节水灌溉配套的自动控制系统也较完善和先进。节水灌溉发达国家已普遍采用计算机控制灌溉系统，用埋在地下的湿度传感器可以测得土壤湿度信息，还有的智能系

17、统能通过检测植物茎、果的直径变化，来决定对作物的灌溉计划和灌溉量。在温室等设施内较多使用小型灌溉控制器，这种设备通常能控制几路或十几路电磁阀，内有若干套灌溉管理程序，可预先设定灌水开始、结束时间和灌水间隔时间，操作方便，自动化、智能化控制运行精密、可靠，节省人力，对灌溉过程的控制可达到相当精度。近年来，发达国家为满足对灌溉系统管理的灵活、准确、快捷的要求，将空间信息技术、计算机技术和网络技术等高新技术应用到节水灌溉的控制与管理上来，这些技术是目前节水灌溉研究的热点。国内研究状况，我国的节水灌溉技术和设备自20世纪50年代从国外引进后，由于设计、管理及设备上的一些问题，没有得到大面积的应用，相配

18、套的自动控制系统就更少了。到20世纪80年代，随着经济的发展，水资源的紧张及国家的重视，节水灌溉得到了迅猛地发展，从国外引进许多先进节水灌溉设备，同时我国在滴灌等节水灌溉技术上的研究也取得长足进步，但是在自动灌溉控制系统方面仍属空白，与国外相比，我国技术还比较落后，基本上还没有自行研制的成型的自动控制产品。那些引进的国外灌溉自动控制设备，是为国外的具体情况设计的，没有考虑我国的气候、土壤条件、作物类型等因素，并不适合我国的国情，不能充分发挥它的优势。凡此种种，在我国推广引进国外控制设备不可行的。目前我国许多温室大棚都己配备了滴灌、喷灌等各种微水灌溉设备，但是缺乏与之配套的节水灌溉自动控制产品，

19、这些温室大棚仍然采用手动开关阀门的方式来控制灌溉，耗费人力，而水的利用效率仍然不高。 因此，加速开发适合我国国情的成套、适用、可靠、低成本、高效率、先进的智能节水灌溉控制系统是十分必要和紧迫的，也是我国今后节水灌溉设备发展的主要方向。2 PLC在灌溉控制系统中的应用2.1 PLC的概述2.1.1 PLC的特点及发展史体积小；可靠性高；柔性好，可在线更改程序；对环境条件无要求；价格低廉 第一代：1969年1972年，代表产品有：美国DEC公司的PDP-14/L；日本立石电机公司的SCY-022；日本北辰电机公司的HOSC-20；第二代：1973年1975年，代表产品有：美国GE公司的LOGIST

20、ROT；德国SIEMENS公司的SIMATIC S3、S4系列；日本富士电机公司的SC系列；第三代：19761983年，代表产品有：美国GOULD公司的M84、484、584、684、884；德国SIEMENS公司的SIMATIC S5系列；日本三菱公司的MELPLAC-50、550；第四代：1983年现在，代表产品有：美国GOULD公司的A5900；德国西门子公司的S7系列；2.1.2 PLC发展方向 PLC网络化技术的发展，其中有两个趋势：一方面，PLC网络系统已经不再是自成体系的封闭系统，而是迅速向开放式系统发展，各大品牌 PLC除外形成自己各具特色的PLC网络系统，完成设备控制任务之外

21、，还可以与上位计算机管理系统联网，实现信息交流，成为整个信息管理系统的一部分;另一方面，现场总线技术得到广泛的采用，PLC与其他安装在现场的智能化设备，比如智能仪表、传感器、智能型电磁阀、智能型驱动执行机构等，通过一根传输介质(比如双绞线、同轴电缆、光缆)链接起来，并按照同一通信规约互相传输信息，由此构成一个现场工业控制网络，这种网络与单纯的PLC远程网络相比，配置更灵活，扩展更方便，造价更低，性能价格比更好，也更具开放意义。PLC向高性能小型化方向发展，PLC的功能正越来越丰富，而体积则越来越小。比如三菱的FX-IS系列PLC，最小的机种，体积仅为 609075mm，相当于一个继电器，但却具

22、有高速计数、斜坡、交替输出及16位四则运算等能力，还具有可调电位器时间设定功能。PLC已不再是早期那种只能进行开关量逻辑运算的产品了，而是具有越来越强的模拟量处理能力，以及其他过去只有在计算机上才能具有的高级处理能力，如浮点数运算、PID调节、温度控制、精确定位、步进驱动、报表统计等。从这种意义上说，PLC系统与DCS(集散控制系统)的差别越来越小了，用PLC同样可以构成一个过程控制系统。PLC操作向简易化方向发展。目前PLC推广的难度之一就是复杂的编程使得用户望而却步，而且不同厂商PLC所有编程的语言也不尽相同，用户往往需要掌握更多种编程语言，难度较大。PID控制、网络通信、高速计数器、位置

23、控制、数据记录、配方和文本显示器等编程和应用也是PLC程序设计中的难点，用普通的方法对它们编程时，需要熟悉有关的特殊存储器的意义，在编程时对它们赋值，运行时通过访问它们来实现对应的功能。这些程序往往还与中断有关，编程的过程既繁琐又容易出错，阻碍了PLC的进一步推广应用。PLC的发展必然朝着操作简化对复杂任务的编程，在这一点上西门子就充当了先行者，西门子S7-200的编程软件设计了大量的编程向导，只需要在对话框中输入一些参数，就可以自动生成包括中断程序在内的用户程序，大大方便了用户的使用。2.2 PLC控制灌溉系统的优点 编程方便,现场可修改程序；维修方便,采用模块化结构；可靠性高于继电器控制装

24、置；体积小于继电器控制装置；数据可直接送入管理计算机；成本可与继电器控制装置竞争；输入可以是交流115V；输出为交流115V,2A以上,能直接驱动电磁阀,接触器等；在扩展时,原系统只要很小变更；用户程序存储器容量至少能扩展到4K；在灌溉控制系统中采用了PLC，用软件实现对灌溉系统的自动控制，可靠性大大提高；去掉了大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能；PLC可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修；用于群控调配和管理，并提高灌溉控制系统运行效率；更改控制方案时不需改动硬件接线；3 灌溉系统硬件设计3.1 总体设计3.

25、1.1 设备配置灌溉设备：确定选用3台IS单级单吸清水离心泵作为灌水泵，其型号初步确定为IS200-150-250，其满足农业灌溉，水温，泵流量的要求。同时分析计算，确定选用3台型号为Y225S-4的三相鼠笼型异步电动机作为水泵的原动机。并初步确定摇臂式喷头作为系统的灌水器。控制器;确定选用一台可靠性和性价比比较高的FX2N系列PLC作为控制系统的主控元件。外围设备：确定选用CJ10交流接触器作为系统的自动控制电路，电动机的过载保护由热继电器实现。3.1.2电机启动方法由电机及拖动基础可知，三相交流异步电动机起动时电流较大，一般是额定电流的5-7倍。故对功率较大的电动机，应采用降压起动方式，Y

26、-降压起动是常用的方法之一。起动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升接近额定转速时，再将定子绕组的接线换成三角形，电动机便进入全电压正常运行状态，这种起动方法的优点是设备简单，经济，起动电流小，缺点是起动转矩小，且起动电压不能按实际需要调节。系统采用Y-变换起动水泵电机来减少起动电流，减轻对电网形成的冲击，减少能耗。该系统包括执行机构和控制机构两部分。执行机构主要是电动机作为驱动源，通过控制各台电机的启动和停止来控制泵工作，从而给植物进行灌溉。控制机构主要是PLC可编程控制器。3.1.3 PLC对水泵电机控制方法当B类植物的土壤湿度低于最小值时，下液位开关S2则闭合，开关量信号输入PLC来控制

27、水泵电机接通电源。当土壤湿度高于最大值时，上液位开关S1则闭合，此时开关信号输入PLC来控制水泵断电。A和C类植物通过PLC的土壤湿度以及土壤PH值来实现灌溉系统的起动和断开。3.2 输入和输出接口输入、输出接口是PLC接受和发送各类信号接点的总称，含主要用于连接开关量的输入口、输出口，以总线形式出现的总线扩展接口及以通信方式连接外部信号的通信口。开关量输入口。开关量输入接口用于链接按钮、选择开关行程开关、光电开关数字拨码开关及各类传感器的执行接点，是PLC的主要输入接口。开关量输入口有交流输入和直流输入两种形式，此设计选用直流输入单元。如图3-1图3-1 直流输入单元开关量输出口。开关量输出

28、口用于连接继电器、接触器、电磁阀的线圈。是PLC的主要输出接口。根据机内输出器件的不同。PLC开关量输出口通常有继电器输出、晶体管输出、及晶闸管输出三种输出电路。此设计采用继电器输出方式。如图3-2图3-2 继电器输出方式3.3 输入和输出模块的选择可编程控制器输入模块是检测并转换来自现场设备（按钮，限位开关，接近开关等）的高电平信号，模型类型分直流5、12、48、60V几种；交流115V和220V两种。模块输出的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的控制信号。输出模块同时接通点数的电流累计值必须小于公共段所允许通过的电流值，输出模块的电流必须大于负载电流的额定值。3.4 电源小型整体式可编

29、程控制器内部设有一个开关电源，可为机内电路及扩展单元供电，另一方面还可为外部输入元件及扩展模块提供24V的DC电源。3.5 响应时间的分析可编程控制器顺序扫描的工作方式使它不能可靠的接受持续时间小于扫描周期的输入信号。系统响应时间是指输入信号产生时刻与由此而使输出信号状态发生变化时刻的时间间隔。系统响应时间=输入滤波时间+输出滤波时间+扫描周期。3.6 机型的确定此设计PLC选型是关键，根据灌溉系统控制的要求，选用三菱FX2N-64MR-001，32点输入，32点继电器输出，带有RS232口及日历时钟功能，供电电源为24V 直流或100240 V交流，同时可以控制4路AD、4路DA。系统可以方

30、便地扩展输入输出口，系统中除液位传感器为模拟信号外，其它输入偷出信号均为开关量。3.7 控制系统的组成系统主要由PLC部分，土壤湿度传感器土壤盐碱度传感器，执行器件等组成。控制系统结构示意图如下：图3-3 控制系统组成图3.8 设备配置确定灌溉设备：确定选用3台IS单级单吸清水离心泵作为灌水泵，其型号确定为IS200-150-250。同时分析计算，确定选用3台型号为Y225S-4的三相鼠笼型异步电动机作为水泵的原动机。并确定摇臂式喷头作为系统的灌水器。 控制器;确定选用一台可靠性和性价比比较高的FX2N系列PLC作为控制系统的主控元件，在此选用三菱FX2N-64MR-001。外围设备：确定选用

31、CJ10交流接触器作为系统的自动控制电路，电动机的过载保护由热继电器实现 。CJ10交流接触器中间的是三相电源线线，侧边的分别是一对常开触点和一对常闭触点，是用作自锁和连锁的。3.9 PLC输入输出点分配及系统结构框图此设计PLC选型是关键，根据灌溉系统控制的要求，选用三菱FX2N-64MR-001，32点输入，32点继电器输出，带有RS232口及日历时钟功能，供电电源为24V 直流或100240 V交流，同时可以控制4路AD、4路DA。系统可以方便地扩展入、出口，系统中除压力传感器为模拟信号外，其它输入偷出信号均为开关量。3.9.1 PLC输入输出点分配表 3-1 PLC输入点分配输入设备名

32、称输入点电机启动按钮X000停机按钮X001土壤湿度传感器开关X002土壤盐碱度传感器开关X003初始化脉冲M8002运行监视器M8000二号电磁阀置位开关X004表 3-2 PLC 输出点分配输出设备名称输出点一号电机星形接通Y000一号电机电机三角形接通Y001二号电机星形接通Y010二号电机三角形接通Y011三号电机星形接通Y020三号电机三角形接通Y021一号电磁阀Y002二号电磁阀Y003三号电磁阀Y004一号电磁阀指示灯Y005二号电磁阀指示灯Y006三号电磁阀指示灯Y0073.9.2 系统结构框图 根据灌溉植物的特点，对其控制应满足植物的需要，因此选用PLC作为灌溉控制系统的核心

33、。系统由PLC控制器FX2N-64MR-001，24V直流电源电源，启停按钮，数据采集器件包括土壤湿度传感器、土壤盐碱度器，执行器件包括电磁阀，带动水泵的电机。控制系统结构框图如下：图3-4 系统结构框图4 控制系统各部分功能及设计控制系统包括电机Y-启动。本系统除了土壤湿度传感器以及土壤盐碱传感器输入为模拟量外，其他输入输出均为数字量。编程控制器本身的抗干扰能力能满足要求。PLC的容量包括IO点数，用户存储器的容量。系统采用FPI可编程控制器专用编程软件编制梯形图。A类耐碱不耐旱植物：在不同地域，土壤湿度不同，当湿度位于最低点时土壤湿度传感器输入信号给PLC，控制X002闭合，一号电磁阀得电

34、开启，一号电磁阀指示灯亮，一号电机先星形连接。2秒后电机三角形连接，一号电机带动水泵1工作，往水池里注水。当湿度位于最高点时，土壤湿度传感器输入信号给PLC,控制X004闭合 同时一号电磁阀断电，一号电磁阀指示灯熄灭，一号电机停止工作，从而水泵1停止运转，往水池里注水停止。B类耐旱不耐碱植物：在不同地域，土壤盐碱地不同，当盐碱地PH位于最高点时土壤盐碱度度传感器输入信号给PLC，控制X003闭合，二号电磁阀得电开启，二号电磁阀指示灯亮，二号电机先星形连接。2秒后电机三角形连接，二号电机带动水泵2工作，往水池里注水。当盐碱度度PH值位于最高点时，土壤盐碱度传感器输入信号给PLC,控制X004闭合

35、 同时二号电磁阀断电，二号电磁阀指示灯熄灭，二号电机停止工作，从而水泵2停止运转，往水池里注水停止。C类不耐旱不耐碱植物：在不同地域，土壤盐碱地不同，土壤湿度不同，当盐碱地PH位于最高点时土壤盐碱度度传感器输入信号给PLC，控制X003闭合，二号电磁阀得电开启，二号电磁阀指示灯亮，二号电机先星形连接。2秒后电机三角形连接，二号电机带动水泵2工作，往水池里注水。当盐碱度度PH值位于最高点时，土壤盐碱度传感器输入信号给PLC,控制X004闭合 同时二号电磁阀断电，二号电磁阀指示灯熄灭，二号电机停止工作，从而水泵2停止运转，往水池里注水停止。当湿度位于最低点时土壤湿度传感器输入信号给PLC，控制X0

36、02闭合，一号电磁阀得电开启，一号电磁阀指示灯亮，一号电机先星形连接。2秒后电机三角形连接，一号电机带动水泵1工作，往水池里注水。当湿度位于最高点时，土壤湿度传感器输入信号给PLC,控制X004闭合 同时一号电磁阀断电，一号电磁阀指示灯熄灭，一号电机停止工作，从而水泵1停止运转，往水池里注水停止。在满足以上两种条件时，盐碱度PH值高时，湿度较低时，应该满足前者要求，当盐碱度PH值正常或略低时，湿度较高时，应该满足后者要求。当满足要求时，三号电磁阀启动，三号电机启动，开始浇水。到达要求后，停止浇水。 采用1号，2号，3号水泵分别控制注水管，喷头1，喷头2，以控制浇灌三种植物，土壤盐碱度，土壤湿度

37、信号输入PLC，通过继电器控制盘控制水泵1，水泵2，水泵3在设定的湿度以及PH值内启停，从而控制灌溉三种不同的植物。4.1 软件设计程序流程图4.1.1 A类植物灌溉程序流程图图 4-14.1.2 B类植物灌溉程序流程图 图 4-24.1.3 C类植物灌溉程序流程图图 4-34.2 电机Y-启动系统要求当按下启动按钮，首先电动机运行，带动水泵抽水。同时系统中电机采用Y-启动，启动时继电器KMy接通，过段时间，KMy断开，继电器KM接通，即完成Y-启动。控制梯形图与程序如下：4.3 A类植物灌溉控制A类耐碱不耐旱植物：在不同地域，土壤湿度不同，当湿度位于最低点时土壤湿度传感器输入信号给PLC，控

38、制X002闭合，一号电磁阀得电开启，一号电磁阀指示灯亮，一号电机先星形连接。2秒后电机三角形连接，一号电机带动水泵1工作，往水池里注水。当湿度位于最高点时，土壤湿度传感器输入信号给PLC,控制X004闭合 同时一号电磁阀断电，一号电磁阀指示灯熄灭，一号电机停止工作，从而水泵1停止运转，往水池里注水停止。控制梯形图与程序如下：4.4 B类植物灌溉控制B类耐旱不耐碱植物：在不同地域，土壤盐碱地不同，当盐碱地PH位于最高点时土壤盐碱度度传感器输入信号给PLC，控制X003闭合，二号电磁阀得电开启，二号电磁阀指示灯亮，二号电机先星形连接。2秒后电机三角形连接，二号电机带动水泵2工作，往水池里注水。当盐

39、碱度度PH值位于最高点时，土壤盐碱度传感器输入信号给PLC,控制X004闭合 同时二号电磁阀断电，二号电磁阀指示灯熄灭，二号电机停止工作，从而水泵2停止运转，往水池里注水停止。控制梯形图与程序如下：4.5 C类植物灌溉控制C类不耐旱不耐碱植物：在不同地域，土壤盐碱地不同，土壤湿度不同，当盐碱地PH位于最高点时土壤盐碱度度传感器输入信号给PLC，控制X003闭合，二号电磁阀得电开启，二号电磁阀指示灯亮，二号电机先星形连接。2秒后电机三角形连接，二号电机带动水泵2工作，往水池里注水。当盐碱度度PH值位于最高点时，土壤盐碱度传感器输入信号给PLC,控制X004闭合 同时二号电磁阀断电，二号电磁阀指示灯熄灭，二号电机停止工作，从而水泵2停止运转，往水池里注水停止。当湿度位于最低点时土壤湿度传感器输入信号给PLC，控