【正文】 48小時(shí)后的23:10噴頭2再次噴水。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)間段的啟動(dòng)或斷開(kāi)，每隔一天的晚上23。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)。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，二號(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)。2秒后電機(jī)三角形連接，一號(hào)電機(jī)帶動(dòng)水泵1工作，往水池里注水。系統(tǒng)采用FPI可編程控制器專(zhuān)用編程軟件編制梯形圖。編程控制器本身的抗干擾能力能滿(mǎn)足要求?？刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下[7][10][11]：A/DPLC電源S圖34 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖4 控制系統(tǒng)各部分功能及設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)包括電機(jī)Y△啟動(dòng)。 PLC輸入／輸出點(diǎn)分配表 31 PLC輸入點(diǎn)分配輸入設(shè)備名稱(chēng)輸入點(diǎn)電機(jī)啟動(dòng)按鈕X000停機(jī)按鈕X001液位開(kāi)關(guān)（下）X002液位開(kāi)關(guān)（上）X003初始化脈沖M8002運(yùn)行監(jiān)視器M8000二號(hào)電磁閥置位開(kāi)關(guān)X004表 32 PLC 輸出點(diǎn)分配輸出設(shè)備名稱(chēng)輸出點(diǎn)一號(hào)電機(jī)星形接通Y000一號(hào)電機(jī)電機(jī)三角形接通Y001二號(hào)電機(jī)星形接通Y010二號(hào)電機(jī)三角形接通Y011三號(hào)電機(jī)星形接通Y020三號(hào)電機(jī)三角形接通Y021一號(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Y006三號(hào)電磁閥指示燈Y007 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 根據(jù)灌溉植物的特點(diǎn)，對(duì)其控制應(yīng)滿(mǎn)足植物的需要，因此選用PLC作為灌溉控制系統(tǒng)的核心。 PLC輸入／輸出點(diǎn)分配及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖此設(shè)計(jì)PLC選型是關(guān)鍵，根據(jù)灌溉系統(tǒng)控制的要求，選用三菱FX2N64MR001，32點(diǎn)輸入，32點(diǎn)繼電器輸出，帶有RS232口及日歷／時(shí)鐘功能，供電電源為24V 直流或100～240 V交流，同時(shí)可以控制4路A／D、4路D／A。(3) 外圍設(shè)備：確定選用CJ10交流接觸器作為系統(tǒng)的自動(dòng)控制電路，電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)由熱繼電器實(shí)現(xiàn) 。（2）控制器。同時(shí)分析計(jì)算，確定選用3臺(tái)型號(hào)為Y225S4的三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)作為水泵的原動(dòng)機(jī)。 控制系統(tǒng)的組成系統(tǒng)主要由PLC部分，液位傳感器，執(zhí)行器件等組成。 機(jī)型的確定此設(shè)計(jì)PLC選型是關(guān)鍵，根據(jù)灌溉系統(tǒng)控制的要求，選用三菱FX2N64MR001，32點(diǎn)輸入，32點(diǎn)繼電器輸出，帶有RS232口及日歷／時(shí)鐘功能，供電電源為24V 直流或100～240 V交流，同時(shí)可以控制4路A／D、4路D／A。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間是指輸入信號(hào)產(chǎn)生時(shí)刻與由此而使輸出信號(hào)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)刻的時(shí)間間隔。 電源小型整體式可編程控制器內(nèi)部設(shè)有一個(gè)開(kāi)關(guān)電源，可為機(jī)內(nèi)電路及擴(kuò)展單元供電，另一方面還可為外部輸入元件及擴(kuò)展模塊提供24V的DC電源。模塊輸出的任務(wù)是將機(jī)器內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為外部過(guò)程的控制信號(hào)。此設(shè)計(jì)采用繼電器輸出方式。根據(jù)機(jī)內(nèi)輸出器件的不同。開(kāi)關(guān)量輸出口用于連接繼電器、接觸器、電磁閥的線圈。開(kāi)關(guān)量輸入口有交流輸入和直流輸入兩種形式，此設(shè)計(jì)選用直流輸入單元。（1）開(kāi)關(guān)量輸入口。（2）B和C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)間段的起動(dòng)和斷開(kāi)。 PLC對(duì)水泵電機(jī)控制方法(1) 當(dāng)A類(lèi)水生植物的水位低于最小值時(shí)，下液位開(kāi)關(guān)S2則閉合，開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入PLC來(lái)控制水泵電機(jī)接通電源。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，通過(guò)控制各臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)和停止來(lái)控制泵工作，從而給植物進(jìn)行灌溉。系統(tǒng)采用Y△變換起動(dòng)水泵電機(jī)來(lái)減少起動(dòng)電流，減輕對(duì)電網(wǎng)形成的沖擊，減少能耗。故對(duì)功率較大的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)采用降壓起動(dòng)方式，Y△降壓起動(dòng)是常用的方法之一。（3）外圍設(shè)備：確定選用CJ10交流接觸器作為系統(tǒng)的自動(dòng)控制電路，電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)由熱繼電器實(shí)現(xiàn)。 （2）控制器。同時(shí)分析計(jì)算，確定選用3臺(tái)型號(hào)為Y225S4的三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)作為水泵的原動(dòng)機(jī)。 PLC的分類(lèi) （一）按結(jié)構(gòu)分： （1）整體型 (2) 組合型 (二) 按I/O點(diǎn)數(shù)及內(nèi)存容量分： （1）超小型：小于64點(diǎn)，256Byet～1KB （2）小 型：65~128點(diǎn)，1～ （3）中 型：129~512點(diǎn)，～13KB （4）大 型：513~896點(diǎn)，大于13KB （5）超大型：大于896點(diǎn)，大于13KB PLC控制灌溉系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) (1) 編程方便,現(xiàn)場(chǎng)可修改程序 (2) 維修方便,采用模塊化結(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) 輸出為交流115V,2A以上,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(hù)程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4K。這些程序往往還與中斷有關(guān)，編程的過(guò)程既繁瑣又容易出錯(cuò)，阻礙了PLC的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。目前PLC推廣的難度之一就是復(fù)雜的編程使得用戶(hù)望而卻步，而且不同廠商PLC所有編程的語(yǔ)言也不盡相同，用戶(hù)往往需要掌握更多種編程語(yǔ)言，難度較大。從這種意義上說(shuō)，PLC系統(tǒng)與DCS(集散控制系統(tǒng))的差別越來(lái)越小了，用PLC同樣可以構(gòu)成一個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)。比如三菱的FXIS系列PLC，最小的機(jī)種，體積僅為 609075mm，相當(dāng)于一個(gè)繼電器，但卻具有高速計(jì)數(shù)、斜坡、交替輸出及16位四則運(yùn)算等能力，還具有可調(diào)電位器時(shí)間設(shè)定功能。另一方面，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)得到廣泛的采用，PLC與其他安裝在現(xiàn)場(chǎng)的智能化設(shè)備，比如智能儀表、傳感器、智能型電磁閥、智能型驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，通過(guò)一根傳輸介質(zhì)(比如雙絞線、同軸電纜、光纜)鏈接起來(lái)，并按照同一通信規(guī)約互相傳輸信息，由此構(gòu)成一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)與單純的PLC遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)相比，配置更靈活，擴(kuò)展更方便，造價(jià)更低，性能價(jià)格比更好，也更具開(kāi)放意義。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。B類(lèi)植物需要定時(shí)灌溉，要求6：006。課題任務(wù)要求為：用PLC控制植物的灌溉。 因此，加速開(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的成套、適用、可靠、低成本、高效率、先進(jìn)的智能節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)是十分必要和緊迫的，也是我國(guó)今后節(jié)水灌溉設(shè)備發(fā)展的主要方向。凡此種種，在我國(guó)推廣引進(jìn)國(guó)外控制設(shè)備不可行的。到20世紀(jì)80年代，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源的緊張及國(guó)家的重視，節(jié)水灌溉得到了迅猛地發(fā)展，從國(guó)外引進(jìn)許多先進(jìn)節(jié)水灌溉設(shè)備，同時(shí)我國(guó)在滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)上的研究也取得長(zhǎng)足進(jìn)步，但是在自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)方面仍屬空白，與國(guó)外相比，我國(guó)技術(shù)還比較落后，基本上還沒(méi)有自行研制的成型的自動(dòng)控制產(chǎn)品。近年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家為滿(mǎn)足對(duì)灌溉系統(tǒng)管理的靈活、準(zhǔn)確、快捷的要求，將空間信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用到節(jié)水灌溉的控制與管理上來(lái)，這些技術(shù)是目前節(jié)水灌溉研究的熱點(diǎn)。節(jié)水灌溉發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍采用計(jì)算機(jī)控制灌溉系統(tǒng)，用埋在地下的濕度傳感器可以測(cè)得土壤濕度信息，還有的智能系統(tǒng)能通過(guò)檢測(cè)植物莖、果的直徑變化，來(lái)決定對(duì)作物的灌溉計(jì)劃和灌溉量。以色列、美國(guó)、荷蘭等國(guó)家對(duì)不同作物的灌溉制度進(jìn)行了深入的研究，己取得了豐富的成果，主要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)信息的獲取和及時(shí)處理、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模擬、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易信息化等。灌溉水管理技術(shù)的應(yīng)用可以減少水在渠系調(diào)配過(guò)程中的損失，達(dá)到節(jié)水的目的。灌溉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)已朝著自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展，基于PLC的灌溉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，介紹了可編程序控制器(PLC)在節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，系統(tǒng)能根據(jù)用戶(hù)要求設(shè)定各灌區(qū)的灌溉順序和