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一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统

阅读:993发布:2020-05-19

专利汇可以提供一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统,包括 土壤 墒情采集系统、电源装置、工控机、PLC 控制器 、执行系统、测量系统、人机对话装置;所述的PLC控制器左端与土壤墒情采集系统相连接;所述的PLC控制器上端与电源装置相连接,所述的PLC控制器上端通过以太网模 块 与还工控机相连接;所述的PLC控制器下端通过RS485与人机对话装置相连接;所述的PLC控制器右端分别与执行系统、测量系统相连接,完成PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化 灌溉 。本实用新型完全实现PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉,具有结构简单、灌溉控制方便等特点,节省了人 力 ,提高了生产效率,能够产生很好的经济效益和社会效益。,下面是一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统专利的具体信息内容。

1.一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统,其特征在于:包括土壤墒情采集系统、电源装置、工控机、PLC控制器、执行系统、测量系统、人机对话装置;所述的电源装置包括电源模电压转化装置,用于给一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统供电;所述的PLC控制器包括西子S7-200的PLC控制器、模拟量输入量EM235模块1、模拟量输出量EM235模块2、以太网模块、时钟模块、6个30kHz高速计数器、1个RS485,所述的西门子S7-200的PLC控制器采用的CPU为224XP,作为一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的核心控制器,安装在PLC控制器正中间位置;所述的PLC控制器左端与土壤墒情采集系统相连接;所述的PLC控制器上端与电源装置相连接,所述的PLC控制器上端通过以太网模块还与工控机相连接,所述的工控机作为上位机,用于一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的输入信息;所述的PLC控制器下端通过RS485与人机对话装置相连接,用于人机交互式对话处理PLC的草坪自动喷灌控制的信息;所述的PLC控制器右端分别与执行系统、测量系统相连接,完成PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉
2.如权利要求1所述的一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统,其特征在于:
所述的人机对话装置包括触摸屏存储器、报警器;
所述的触摸屏,安装在人机对话装置的左端;
所述的存储器包括Flash存储器、SDRAM存储器、256固态存储器,所述的SDRAM存储器,安装在人机对话装置的中间位置;
所述的报警器包括报警指示灯、蜂鸣器、语音识别器,所述的报警指示灯包括红色报警指示灯、红色指示灯、绿色报警指示灯,安装在人机对话装置的右端。
3.如权利要求1所述的一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统,其特征在于:
所述的土壤墒情采集系统包括传感器、A/D转换模块、气象站自动监控系统
(1)、所述的气象站自动监控系统设有速自动测量转轮、风向测量仪、雨量传感器接口装置,所述的风向测量仪上设有风向测量接口装置;
(2)、所述的传感器包括土壤湿度传感器、土壤分传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器;
所述的土壤湿度传感器采用无线土壤湿度传感器,所述的无线土壤湿度传感器包括无线土壤湿度传感器1、无线土壤湿度传感器2、无线土壤湿度传感器3、……、无线土壤湿度传感器n;
所述的土壤水分传感器采用DBT-1型土壤水分传感器,数量为4个,所述的土壤湿度传感器旁设有草坪灯,所述的DBT-1型土壤水分传感器安装在草坪灯的前、后、左、右;
所述的温度传感器包括工业级智能数字空气温湿度传感器和无线温度传感器;
所述的工业级智能数字空气温湿度传感器,采用RS485通讯即插即用,安装在气象站自动监控系统左上端,用于监测气象站周围的温度;
所述的无线温度传感器安装草坪上,用于监测草坪的温度数据,所述的无线温度传感器包括无线温度传感器1、无线温度传感器2、无线温度传感器3、……、无线温度传感器n;
所述的风速传感器安装在风速自动测量转轮上;
所述的风向传感器安装在风向测量接口装置上;
所述的雨量传感器安装在雨量传感器的接口装置上;
(3)、所述的A/D转换模块分别与土壤湿度传感器、土壤水分传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器相连接。
4.如权利要求1所述的一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统,其特征在于:
所述的执行系统包括电磁、加压、水泵;
(1)、所述的电磁阀包括电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4;
(2)、所述的加压泵设在自动喷灌的水泵旁边;
(3)、所述的水泵上设有水管、草坪喷灌喷头、水阀;所述的草坪喷灌喷头设有止溢阀,所述的止溢阀,止溢高度可达2.1米,喷头工作压为0.185~0.385Mpa,射程达到10.7米;
所述的草坪喷灌喷头采用鱼3504-PC—SAM型喷头,安装在草坪正中位置,射程达到10.7米,喷洒范围为400~3600 ,喷头呈正三形布置,间距等于喷射距离,草坪喷灌喷头数量为
25个。
5.如权利要求1所述的一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统,其特征在于:
所述的测量系统包括压力计、测量计、张力计;
(1)、所述的压力计的左端与PLC控制器的右端相连接;
(2)、所述的测量计的左端与PLC控制器的右端相连接;
所述的测量计包括测量计1、测量计2、连接线、数显装置;
所述的数显装置左端安装有测量计1,所述的数显装置右端安装有测量计2;
(3)、所述的张力计的左端与PLC控制器的右端相连接;所述的张力计,安装在电磁阀1上。

说明书全文

一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及草坪自动喷灌控制技术的领域,涉及到传感器技术、喷灌技术、工业自动化控制技术、微型计算机技术、测量技术、通讯网络技术等领域,更具体的说,涉及一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统。

背景技术

[0002] 我国对于温室控制系统的研究起步较晚,对温室里的大棚蔬菜的温度、湿度和光照技术进行研究,其技术不成熟,一方面,客观环境制约了温度、湿度和光照技术的研究;另一方面,智能化推广技术受到严重的制约。
[0003] 以往的草坪自动喷灌控制系统存在以下缺点:
[0004] (一)以往的草坪自动喷灌控制系统没有采用工控机、PLC控制器进行控制,其控制方式效果不佳、不易于实现完成PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉
[0005] (二)以往的草坪自动喷灌控制系统没有采用电土壤墒情采集系统,更不能采用传感器、A/D转换模、气象站自动监控系统,气象信息的自动监控能不强;
[0006] (三)、以往的草坪自动喷灌控制系统,不能实现PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉,不能节省了人力,不能提高了生产效率,更不能够产生很好的经济效益和社会效益。发明内容
[0007] 本实用新型是为了克服上述不足,给出了一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统。
[0008] 本发明的技术方案如下:
[0009] 一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统,包括土壤墒情采集系统、电源装置、工控机、PLC控制器、执行系统、测量系统、人机对话装置;所述的电源装置包括电源模块、电压转化装置,用于给一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统供电;所述的PLC控制器包括西子S7-200的PLC控制器、模拟量输入量EM235模块1、模拟量输出量EM235模块2、以太网模块、时钟模块、6个30kHz高速计数器、1个RS485,所述的西门子S7-200的PLC控制器采用的CPU为224XP,作为一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的核心控制器,安装在PLC控制器正中间位置;所述的PLC控制器左端与土壤墒情采集系统相连接;所述的PLC控制器上端与电源装置相连接,所述的PLC控制器上端通过以太网模块与还工控机相连接,所述的工控机作为上位机,用于一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的输入信息;所述的PLC控制器下端通过RS485与人机对话装置相连接,用于人机交互式对话处理PLC的草坪自动喷灌控制的信息;
所述的PLC控制器右端分别与执行系统、测量系统相连接,完成PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉。
[0010] 所述的人机对话装置包括触摸屏存储器、报警器。
[0011] 进一步地,所述的触摸屏,安装在人机对话装置的左端。
[0012] 进一步地,所述的存储器包括Flash存储器、SDRAM存储器、256固态存储器,所述的SDRAM存储器,安装在人机对话装置的中间位置。
[0013] 进一步地,所述的报警器包括报警指示灯、蜂鸣器、语音识别器,所述的报警指示灯包括红色报警指示灯、红色指示灯、绿色报警指示灯,安装在人机对话装置的右端。
[0014] 进一步地,所述的土壤墒情采集系统包括传感器、A/D转换模块、气象站自动监控系统。
[0015] 进一步地,所述的气象站自动监控系统设有速自动测量转轮、风向测量仪、雨量传感器接口装置,所述的风向测量仪上设有风向测量接口装置。
[0016] 进一步地,所述的传感器包括土壤湿度传感器、土壤分传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器。
[0017] 进一步地,所述的土壤湿度传感器采用无线土壤湿度传感器,所述的无线土壤湿度传感器包括无线土壤湿度传感器1、无线土壤湿度传感器2、无线土壤湿度传感器3、……、无线土壤湿度传感器n。
[0018] 进一步地,所述的土壤水分传感器采用DBT-1型土壤水分传感器,数量为4个,所述的土壤湿度传感器旁设有草坪灯,所述的DBT-1型土壤水分传感器安装在草坪灯的前、后、左、右。
[0019] 进一步地,所述的温度传感器包括工业级智能数字空气温湿度传感器和无线温度传感器。
[0020] 进一步地,所述的工业级智能数字空气温湿度传感器,采用RS485通讯即插即用,安装在气象站自动监控系统左上端,用于监测气象站周围的温度。
[0021] 进一步地,所述的无线温度传感器安装草坪上,用于监测草坪的温度数据,所述的无线温度传感器包括无线温度传感器1、无线温度传感器2、无线温度传感器3、……、无线温度传感器n。
[0022] 进一步地,所述的风速传感器安装在风速自动测量转轮上。
[0023] 进一步地,所述的风向传感器安装在风向测量接口装置上。
[0024] 进一步地,所述的雨量传感器安装在雨量传感器的接口装置上。
[0025] 进一步地,所述的A/D转换模块分别与土壤湿度传感器、土壤水分传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器相连接。
[0026] 进一步地,所述的执行系统包括电磁、加压、水泵。
[0027] 进一步地,所述的电磁阀包括电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4。
[0028] 进一步地,所述的加压泵设在自动喷灌的水泵旁边。
[0029] 进一步地,所述的水泵上设有水管、草坪喷灌喷头、水阀;所述的草坪喷灌喷头设有止溢阀,所述的止溢阀,止溢高度可达2.1米,喷头工作压力为0.185~0.385Mpa,射程达到10.7米;所述的草坪喷灌喷头采用鱼3504-PC—SAM型喷头,安装在草坪正中位置,射程达到10.7米,喷洒范围为400~3600 ,喷头呈正三形布置,间距等于喷射距离,草坪喷灌喷头数量为25个。
[0030] 进一步地,所述的测量系统包括压力计、测量计、张力计。
[0031] 进一步地,所述的压力计的左端与PLC控制器的右端相连接。
[0032] 进一步地,所述的测量计的左端与PLC控制器的右端相连接。
[0033] 进一步地,所述的测量计包括测量计1、测量计2、连接线、数显装置。
[0034] 进一步地,所述的数显装置左端安装有测量计1,所述的数显装置右端安装有测量计2。
[0035] 进一步地,所述的张力计的左端与PLC控制器的右端相连接;所述的张力计,安装在电磁阀1上。
[0036] 本实用新型发明与现有技术相比,具有以下优点及突出性效果:
[0037] (1)、本发明采用的一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的结构,包括土壤墒情采集系统、电源装置、工控机、PLC控制器、执行系统、测量系统、人机对话装置;所述的电源装置包括电源模块、电压转化装置,用于给一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统供电;所述的PLC控制器包括西门子S7-200的PLC控制器、模拟量输入量EM235模块1、模拟量输出量EM235模块2、以太网模块、时钟模块、6个30kHz高速计数器、1个RS485,所述的西门子S7-200的PLC控制器采用的CPU为224XP,作为一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的核心控制器,安装在PLC控制器正中间位置;所述的PLC控制器左端与土壤墒情采集系统相连接;所述的PLC控制器上端与电源装置相连接,所述的PLC控制器上端通过以太网模块与还工控机相连接,所述的工控机作为上位机,用于一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的输入信息;所述的PLC控制器下端通过RS485与人机对话装置相连接,用于人机交互式对话处理PLC的草坪自动喷灌控制的信息;所述的PLC控制器右端分别与执行系统、测量系统相连接,完成PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉,其结构简单、灌溉控制方便;
[0038] (2)、本发明采用的PLC控制器包括西门子S7-200的PLC控制器、模拟量输入量EM235模块1、模拟量输出量EM235模块2、以太网模块、时钟模块、6个30kHz高速计数器、1个RS485,所述的西门子S7-200的PLC控制器采用的CPU为224XP,作为一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的核心控制器,安装在PLC控制器正中间位置;所述的PLC控制器左端与土壤墒情采集系统相连接;所述的PLC控制器上端与电源装置相连接,所述的PLC控制器上端通过以太网模块与还工控机相连接,所述的工控机作为上位机,用于一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的输入信息;所述的PLC控制器下端通过RS485与人机对话装置相连接,用于人机交互式对话处理PLC的草坪自动喷灌控制的信息;所述的PLC控制器右端分别与执行系统、测量系统相连接,完成PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉;
[0039] (3)、本发明采用的人机对话装置包括触摸屏、存储器、报警器;所述的触摸屏,安装在人机对话装置的左端;所述的存储器包括Flash存储器、SDRAM存储器、256固态存储器,所述的SDRAM存储器,安装在人机对话装置的中间位置;所述的报警器包括报警指示灯、蜂鸣器、语音识别器,所述的报警指示灯包括红色报警指示灯、红色指示灯、绿色报警指示灯,安装在人机对话装置的右端;
[0040] (4)、本发明采用的土壤墒情采集系统包括传感器、A/D转换模块、气象站自动监控系统;所述的气象站自动监控系统设有风速自动测量转轮、风向测量仪、雨量传感器的接口装置,所述的风向测量仪上设有风向测量接口装置;所述的传感器包括土壤湿度传感器、土壤水分传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器;所述的土壤湿度传感器采用无线土壤湿度传感器,所述的无线土壤湿度传感器包括无线土壤湿度传感器1、无线土壤湿度传感器2、无线土壤湿度传感器3、……、无线土壤湿度传感器n;所述的土壤水分传感器采用DBT-1型土壤水分传感器,数量为4个,所述的土壤湿度传感器旁设有草坪灯,所述的DBT-1型土壤水分传感器安装在草坪灯的前、后、左、右;所述的温度传感器包括工业级智能数字空气温湿度传感器和无线温度传感器;所述的工业级智能数字空气温湿度传感器,采用RS485通讯即插即用,安装在气象站自动监控系统左上端,用于监测气象站周围的温度;所述的无线温度传感器安装草坪上,用于监测草坪的温度数据,所述的无线温度传感器包括无线温度传感器1、无线温度传感器2、无线温度传感器3、……、无线温度传感器n;所述的风速传感器安装在风速自动测量转轮上;所述的风向传感器安装在风向测量接口装置上;
所述的雨量传感器安装在雨量传感器的接口装置上;所述的A/D转换模块分别与土壤湿度传感器、土壤水分传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器相连接;
[0041] (5)、本发明采用的执行系统包括电磁阀、加压泵、水泵;所述的电磁阀包括电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4;所述的加压泵设在自动喷灌的水泵旁边;所述的水泵上设有水管、草坪喷灌喷头、水阀;所述的草坪喷灌喷头设有止溢阀,所述的止溢阀,止溢高度可达
2.1米,喷头工作压力为0.185~0.385Mpa,射程达到10.7米;所述的草坪喷灌喷头采用鱼鸟
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3504-PC—SAM型喷头,安装在草坪正中位置,射程达到10.7米,喷洒范围为40~360 ,喷头呈正三角形布置,间距等于喷射距离,草坪喷灌喷头数量为25个;
[0042] (6)、本发明采用的测量系统包括压力计、测量计、张力计;所述的压力计的左端与PLC控制器的右端相连接;所述的测量计的左端与PLC控制器的右端相连接;所述的测量计包括测量计1、测量计2、连接线、数显装置;所述的数显装置左端安装有测量计1,所述的数显装置右端安装有测量计2;所述的张力计的左端与PLC控制器的右端相连接;所述的张力计,安装在电磁阀1上。
[0043] 除了以上这些,本发明完全实现PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉,具有结构简单、灌溉控制方便等特点,节省了人力,提高了生产效率,能够产生很好的经济效益和社会效益。
[0044] 本实用新型的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其它优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。附图说明
[0045] 图1为本实用新型发明所述的一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的实物结构框架图;
[0046] 图2为本实用新型发明所述的一种基于PLC的草坪自动喷灌系统与传感器、人机对话装置、测量系统、执行系统的连接关系结构示意图;
[0047] 图3为本实用新型发明所述的一种基于PLC的草坪自动喷灌系统实现PLC控制的草坪自动喷灌系统智能化、自动化控制的自动喷灌的过程流程图

具体实施方式

[0048] 实施实例1
[0049] 下面结合附图对本实用新型及其实施方式作进一步详细描述。
[0050] 如图1所示,一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统,包括土壤墒情采集系统、电源装置、工控机、PLC控制器、执行系统、测量系统、人机对话装置;所述的电源装置包括电源模块、电压转化装置,用于给一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统供电;所述的PLC控制器包括西门子S7-200的PLC控制器、模拟量输入量EM235模块1、模拟量输出量EM235模块2、以太网模块、时钟模块、6个30kHz高速计数器、1个RS485,所述的西门子S7-200的PLC控制器采用的CPU为224XP,作为一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的核心控制器,安装在PLC控制器正中间位置;所述的PLC控制器左端与土壤墒情采集系统相连接;所述的PLC控制器上端与电源装置相连接,所述的PLC控制器上端通过以太网模块与还工控机相连接,所述的工控机作为上位机,用于一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的输入信息;所述的PLC控制器下端通过RS485与人机对话装置相连接,用于人机交互式对话处理PLC的草坪自动喷灌控制的信息;所述的PLC控制器右端分别与执行系统、测量系统相连接,完成PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉。
[0051] 又,本发明采用的一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的结构,包括土壤墒情采集系统、电源装置、工控机、PLC控制器、执行系统、测量系统、人机对话装置;所述的电源装置包括电源模块、电压转化装置,用于给一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统供电;所述的PLC控制器包括西门子S7-200的PLC控制器、模拟量输入量EM235模块1、模拟量输出量EM235模块2、以太网模块、时钟模块、6个30kHz高速计数器、1个RS485,所述的西门子S7-200的PLC控制器采用的CPU为224XP,作为一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的核心控制器,安装在PLC控制器正中间位置;所述的PLC控制器左端与土壤墒情采集系统相连接;所述的PLC控制器上端与电源装置相连接,所述的PLC控制器上端通过以太网模块与还工控机相连接,所述的工控机作为上位机,用于一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的输入信息;所述的PLC控制器下端通过RS485与人机对话装置相连接,用于人机交互式对话处理PLC的草坪自动喷灌控制的信息;所述的PLC控制器右端分别与执行系统、测量系统相连接,完成PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉,其结构简单、灌溉控制方便,又是本发明一个显著特点。
[0052] 又,本发明采用的PLC控制器包括西门子S7-200的PLC控制器、模拟量输入量EM235模块1、模拟量输出量EM235模块2、以太网模块、时钟模块、6个30kHz高速计数器、1个RS485,所述的西门子S7-200的PLC控制器采用的CPU为224XP,作为一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的核心控制器,安装在PLC控制器正中间位置;所述的PLC控制器左端与土壤墒情采集系统相连接;所述的PLC控制器上端与电源装置相连接,所述的PLC控制器上端通过以太网模块与还工控机相连接,所述的工控机作为上位机,用于一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的输入信息;所述的PLC控制器下端通过RS485与人机对话装置相连接,用于人机交互式对话处理PLC的草坪自动喷灌控制的信息;所述的PLC控制器右端分别与执行系统、测量系统相连接,完成PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉,又是本发明一个显著特点。
[0053] 进一步作为优选的实施方式,所述的人机对话装置包括触摸屏、存储器、报警器。
[0054] 进一步作为优选的实施方式,所述的触摸屏,安装在人机对话装置的左端。
[0055] 进一步作为优选的实施方式,所述的存储器包括Flash存储器、SDRAM存储器、256固态存储器,所述的SDRAM存储器,安装在人机对话装置的中间位置。
[0056] 进一步作为优选的实施方式,所述的报警器包括报警指示灯、蜂鸣器、语音识别器,所述的报警指示灯包括红色报警指示灯、红色指示灯、绿色报警指示灯,安装在人机对话装置的右端。
[0057] 又,本发明采用的人机对话装置包括触摸屏、存储器、报警器;所述的触摸屏,安装在人机对话装置的左端;所述的存储器包括Flash存储器、SDRAM存储器、256固态存储器,所述的SDRAM存储器,安装在人机对话装置的中间位置;所述的报警器包括报警指示灯、蜂鸣器、语音识别器,所述的报警指示灯包括红色报警指示灯、红色指示灯、绿色报警指示灯,安装在人机对话装置的右端,又是本发明一个显著特点。
[0058] 进一步作为优选的实施方式,所述的土壤墒情采集系统包括传感器、A/D转换模块、气象站自动监控系统。
[0059] 进一步作为优选的实施方式,所述的气象站自动监控系统设有风速自动测量转轮、风向测量仪、雨量传感器的接口装置,所述的风向测量仪上设有风向测量接口装置。
[0060] 进一步作为优选的实施方式,所述的传感器包括土壤湿度传感器、土壤水分传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器。
[0061] 所进一步作为优选的实施方式,所述的土壤湿度传感器采用无线土壤湿度传感器,所述的无线土壤湿度传感器包括无线土壤湿度传感器1、无线土壤湿度传感器2、无线土壤湿度传感器3、……、无线土壤湿度传感器n。
[0062] 进一步作为优选的实施方式,所述的土壤水分传感器采用DBT-1型土壤水分传感器,数量为4个,所述的土壤湿度传感器旁设有草坪灯,所述的DBT-1型土壤水分传感器安装在草坪灯的前、后、左、右。
[0063] 进一步作为优选的实施方式,所述的温度传感器包括工业级智能数字空气温湿度传感器和无线温度传感器。
[0064] 进一步作为优选的实施方式,所述的工业级智能数字空气温湿度传感器,采用RS485通讯即插即用,安装在气象站自动监控系统左上端,用于监测气象站周围的温度。
[0065] 进一步作为优选的实施方式,所述的无线温度传感器安装草坪上,用于监测草坪的温度数据,所述的无线温度传感器包括无线温度传感器1、无线温度传感器2、无线温度传感器3、……、无线温度传感器n。
[0066] 进一步作为优选的实施方式,所述的风速传感器安装在风速自动测量转轮上。
[0067] 进一步作为优选的实施方式,所述的风向传感器安装在风向测量接口装置上。
[0068] 进一步作为优选的实施方式,所述的雨量传感器安装在雨量传感器的接口装置上。
[0069] 进一步作为优选的实施方式,所述的A/D转换模块分别与土壤湿度传感器、土壤水分传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器相连接。
[0070] 又,本发明采用的土壤墒情采集系统包括传感器、A/D转换模块、气象站自动监控系统;所述的气象站自动监控系统设有风速自动测量转轮、风向测量仪、雨量传感器的接口装置,所述的风向测量仪上设有风向测量接口装置;所述的传感器包括土壤湿度传感器、土壤水分传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器;所述的土壤湿度传感器采用无线土壤湿度传感器,所述的无线土壤湿度传感器包括无线土壤湿度传感器1、无线土壤湿度传感器2、无线土壤湿度传感器3、……、无线土壤湿度传感器n;所述的土壤水分传感器采用DBT-1型土壤水分传感器,数量为4个,所述的土壤湿度传感器旁设有草坪灯,所述的DBT-1型土壤水分传感器安装在草坪灯的前、后、左、右;所述的温度传感器包括工业级智能数字空气温湿度传感器和无线温度传感器;所述的工业级智能数字空气温湿度传感器,采用RS485通讯即插即用,安装在气象站自动监控系统左上端,用于监测气象站周围的温度;所述的无线温度传感器安装草坪上,用于监测草坪的温度数据,所述的无线温度传感器包括无线温度传感器1、无线温度传感器2、无线温度传感器3、……、无线温度传感器n;所述的风速传感器安装在风速自动测量转轮上;所述的风向传感器安装在风向测量接口装置上;
所述的雨量传感器安装在雨量传感器的接口装置上;所述的A/D转换模块分别与土壤湿度传感器、土壤水分传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器相连接,又是本发明一个显著特点。
[0071] 进一步作为优选的实施方式,所述的执行系统包括电磁阀、加压泵、水泵。
[0072] 进一步作为优选的实施方式,所述的电磁阀包括电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4。
[0073] 进一步作为优选的实施方式,所述的加压泵设在自动喷灌的水泵旁边。
[0074] 进一步作为优选的实施方式,所述的水泵上设有水管、草坪喷灌喷头、水阀;所述的草坪喷灌喷头设有止溢阀,所述的止溢阀,止溢高度可达2.1米,喷头工作压力为0.185~0.385Mpa,射程达到10.7米;所述的草坪喷灌喷头采用鱼鸟3504-PC—SAM型喷头,安装在草
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坪正中位置,射程达到10.7米,喷洒范围为40~360 ,喷头呈正三角形布置,间距等于喷射距离,草坪喷灌喷头数量为25个。
[0075] 又,本发明采用的执行系统包括电磁阀、加压泵、水泵;所述的电磁阀包括电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4;所述的加压泵设在自动喷灌的水泵旁边;所述的水泵上设有水管、草坪喷灌喷头、水阀;所述的草坪喷灌喷头设有止溢阀,所述的止溢阀,止溢高度可达
2.1米,喷头工作压力为0.185~0.385Mpa,射程达到10.7米;所述的草坪喷灌喷头采用鱼鸟
3504-PC—SAM型喷头,安装在草坪正中位置,射程达到10.7米,喷洒范围为400~3600 ,喷头呈正三角形布置,间距等于喷射距离,草坪喷灌喷头数量为25个,又是本发明一个显著特点。
[0076] 进一步作为优选的实施方式,所述的测量系统包括压力计、测量计、张力计。
[0077] 进一步作为优选的实施方式,所述的压力计的左端与PLC控制器的右端相连接。
[0078] 进一步作为优选的实施方式,所述的测量计的左端与PLC控制器的右端相连接。
[0079] 进一步作为优选的实施方式,所述的测量计包括测量计1、测量计2、连接线、数显装置。
[0080] 进一步作为优选的实施方式,所述的数显装置左端安装有测量计1,所述的数显装置右端安装有测量计2。
[0081] 进一步作为优选的实施方式,所述的张力计的左端与PLC控制器的右端相连接;所述的张力计,安装在电磁阀1上。
[0082] 又,本发明采用的测量系统包括压力计、测量计、张力计;所述的压力计的左端与PLC控制器的右端相连接;所述的测量计的左端与PLC控制器的右端相连接;所述的测量计包括测量计1、测量计2、连接线、数显装置;所述的数显装置左端安装有测量计1,所述的数显装置右端安装有测量计2;所述的张力计的左端与PLC控制器的右端相连接;所述的张力计,安装在电磁阀1上,又是本发明一个显著特点。
[0083] 如图2所示,一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统与传感器、人机对话装置、测量系统、执行系统的连接关系结构示意图。
[0084] 所述的土壤湿度传感器的下端与PLC控制器的输入节点X1相连接。
[0085] 进一步作为优选的实施方式,所述的土壤水分传感器的下端与PLC控制器的输入节点X2相连接。
[0086] 进一步作为优选的实施方式,所述的温度传感器的下端与PLC控制器的输入节点X3相连接。
[0087] 进一步作为优选的实施方式,所述的风速传感器的下端与PLC控制器的输入节点X4相连接。
[0088] 进一步作为优选的实施方式,所述的风向传感器的下端与PLC控制器的输入节点X5相连接。
[0089] 进一步作为优选的实施方式,所述的雨量传感器的下端与PLC控制器的输入节点X6相连接。
[0090] 进一步作为优选的实施方式,所述的触摸屏的下端与PLC控制器的输入节点X7相连接。
[0091] 进一步作为优选的实施方式,所述的报警器的下端与PLC控制器的输入节点X8相连接。
[0092] 进一步作为优选的实施方式,所述的电磁阀的下端与PLC控制器的输出节点Y1相连接。
[0093] 进一步作为优选的实施方式,所述的加压泵的下端与PLC控制器的输出节点Y2相连接。
[0094] 进一步作为优选的实施方式,所述的水泵的下端与PLC控制器的输出节点Y3相连接。
[0095] 进一步作为优选的实施方式,所述的压力计的下端与PLC控制器的输出节点Y4相连接。
[0096] 进一步作为优选的实施方式,所述的测量计的下端与PLC控制器的输出节点Y5相连接。
[0097] 进一步作为优选的实施方式,所述的张力计的下端与PLC控制器的输出节点Y6相连接。
[0098] 实施实例2
[0099] 一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统实现PLC控制的草坪自动喷灌系统智能化、自动化控制的自动喷灌的过程,如图3所示,一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统,开始工作;电源装置工作;工控机工作;PLC控制器工作;土壤墒情采集系统工作;测量系统工作;执行系统工作;判断是否完成PLC控制的草坪自动喷灌系统智能化、自动化控制的自动喷灌;完成PLC控制的草坪自动喷灌系统智能化、自动化控制的自动喷灌等以下几个步骤:
[0100] 步骤一:一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统,开始工作;
[0101] 步骤二:电源装置工作;
[0102] (1)、电源模块工作;
[0103] (2)、电压转化装置工作。
[0104] 步骤三:工控机工作;
[0105] 步骤四:PLC控制器工作;
[0106] 步骤五:土壤墒情采集系统工作;
[0107] (1)、传感器,具体地,包括以下几步骤:
[0108] Step1、土壤湿度传感器工作;
[0109] Step2、土壤水分传感器工作;
[0110] Step3、温度传感器工作;
[0111] Step4、风速传感器工作;
[0112] Step5、风向传感器工作;
[0113] Step6、雨量传感器工作。
[0114] (2)、A/D转换模块工作;
[0115] (3)、气象站自动监控系统工作。
[0116] 步骤六:测量系统工作;
[0117] (1)、压力计工作;
[0118] (2)、测量计工作;
[0119] (3)、张力计工作。
[0120] 步骤七:执行系统工作;
[0121] (1)、电磁阀工作,具体地,包括以下几步骤:
[0122] Step1、电磁阀1工作;
[0123] Step2、电磁阀2工作;
[0124] Step3、电磁阀3工作;
[0125] Step4、电磁阀4工作。
[0126] (2)、加压泵工作;
[0127] (3)、水泵工作。
[0128] 步骤八:判断是否完成PLC的草坪自动喷灌控制系统智能化、自动化控制的自动喷灌;
[0129] 情况一:如果没有完成PLC的草坪自动喷灌控制系统智能化、自动化控制的自动喷灌,则执行步骤四,PLC控制器工作;
[0130] 情况二:如果完成PLC的草坪自动喷灌控制系统智能化、自动化控制的自动喷灌,则执行步骤九;
[0131] 步骤九:完成PLC的草坪自动喷灌控制系统智能化、自动化控制的自动喷灌。
[0132] 本发明显著的特点:
[0133] 1)、本发明采用的一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的结构,包括土壤墒情采集系统、电源装置、工控机、PLC控制器、执行系统、测量系统、人机对话装置;所述的电源装置包括电源模块、电压转化装置,用于给一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统供电;所述的PLC控制器包括西门子S7-200的PLC控制器、模拟量输入量EM235模块1、模拟量输出量EM235模块2、以太网模块、时钟模块、6个30kHz高速计数器、1个RS485,所述的西门子S7-200的PLC控制器采用的CPU为224XP,作为一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的核心控制器,安装在PLC控制器正中间位置;所述的PLC控制器左端与土壤墒情采集系统相连接;所述的PLC控制器上端与电源装置相连接,所述的PLC控制器上端通过以太网模块与还工控机相连接,所述的工控机作为上位机,用于一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的输入信息;所述的PLC控制器下端通过RS485与人机对话装置相连接,用于人机交互式对话处理PLC的草坪自动喷灌控制的信息;所述的PLC控制器右端分别与执行系统、测量系统相连接,完成PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉,其结构简单、灌溉控制方便。
[0134] 2)、本发明采用的PLC控制器包括西门子S7-200的PLC控制器、模拟量输入量EM235模块1、模拟量输出量EM235模块2、以太网模块、时钟模块、6个30kHz高速计数器、1个RS485,所述的西门子S7-200的PLC控制器采用的CPU为224XP,作为一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的核心控制器,安装在PLC控制器正中间位置;所述的PLC控制器左端与土壤墒情采集系统相连接;所述的PLC控制器上端与电源装置相连接,所述的PLC控制器上端通过以太网模块与还工控机相连接,所述的工控机作为上位机,用于一种基于PLC的草坪自动喷灌控制系统的输入信息;所述的PLC控制器下端通过RS485与人机对话装置相连接,用于人机交互式对话处理PLC的草坪自动喷灌控制的信息;所述的PLC控制器右端分别与执行系统、测量系统相连接,完成PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉。
[0135] 3)、本发明采用的人机对话装置包括触摸屏、存储器、报警器;所述的触摸屏,安装在人机对话装置的左端;所述的存储器包括Flash存储器、SDRAM存储器、256固态存储器,所述的SDRAM存储器,安装在人机对话装置的中间位置;所述的报警器包括报警指示灯、蜂鸣器、语音识别器,所述的报警指示灯包括红色报警指示灯、红色指示灯、绿色报警指示灯,安装在人机对话装置的右端。
[0136] 4)、本发明采用的土壤墒情采集系统包括传感器、A/D转换模块、气象站自动监控系统;所述的气象站自动监控系统设有风速自动测量转轮、风向测量仪、雨量传感器的接口装置,所述的风向测量仪上设有风向测量接口装置;所述的传感器包括土壤湿度传感器、土壤水分传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器;所述的土壤湿度传感器采用无线土壤湿度传感器,所述的无线土壤湿度传感器包括无线土壤湿度传感器1、无线土壤湿度传感器2、无线土壤湿度传感器3、……、无线土壤湿度传感器n;所述的土壤水分传感器采用DBT-1型土壤水分传感器,数量为4个,所述的土壤湿度传感器旁设有草坪灯,所述的DBT-1型土壤水分传感器安装在草坪灯的前、后、左、右;所述的温度传感器包括工业级智能数字空气温湿度传感器和无线温度传感器;所述的工业级智能数字空气温湿度传感器,采用RS485通讯即插即用,安装在气象站自动监控系统左上端,用于监测气象站周围的温度;所述的无线温度传感器安装草坪上,用于监测草坪的温度数据,所述的无线温度传感器包括无线温度传感器1、无线温度传感器2、无线温度传感器3、……、无线温度传感器n;所述的风速传感器安装在风速自动测量转轮上;所述的风向传感器安装在风向测量接口装置上;
所述的雨量传感器安装在雨量传感器的接口装置上;所述的A/D转换模块分别与土壤湿度传感器、土壤水分传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器相连接。
[0137] 5)、本发明采用的执行系统包括电磁阀、加压泵、水泵;所述的电磁阀包括电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4;所述的加压泵设在自动喷灌的水泵旁边;所述的水泵上设有水管、草坪喷灌喷头、水阀;所述的草坪喷灌喷头设有止溢阀,所述的止溢阀,止溢高度可达
2.1米,喷头工作压力为0.185~0.385Mpa,射程达到10.7米;所述的草坪喷灌喷头采用鱼鸟
3504-PC—SAM型喷头,安装在草坪正中位置,射程达到10.7米,喷洒范围为400~3600 ,喷头呈正三角形布置,间距等于喷射距离,草坪喷灌喷头数量为25个。
[0138] 6)、本发明采用的测量系统包括压力计、测量计、张力计;所述的压力计的左端与PLC控制器的右端相连接;所述的测量计的左端与PLC控制器的右端相连接;所述的测量计包括测量计1、测量计2、连接线、数显装置;所述的数显装置左端安装有测量计1,所述的数显装置右端安装有测量计2;所述的张力计的左端与PLC控制器的右端相连接;所述的张力计,安装在电磁阀1上。
[0139] 7)、本发明完全实现PLC的草坪自动喷灌控制系统的自动化、智能化灌溉,具有结构简单、灌溉控制方便等特点,节省了人力,提高了生产效率,能够产生很好的经济效益和社会效益。
[0140] 除上述实施例外,最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而限制,尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。
[0141] 本发明还可以有其他实施方式。凡等同替换或等效变换变形的技术方案,均在本发明要求保护范围。
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