组态课程设计农田浇灌系统.docx

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组态课程设计农田浇灌系统

题目农田浇灌系统

学号P0

姓名王杰

同组人任飞王玉丽朱利峰朱咏赵佳

专业班级09级自动化2班

学院电气工程学院

指导教师王彩霞

成绩

摘要本文介绍了引入MCGS组态软件辅助操纵的液位定值操纵系统设计方案，并实现对农作物的自动浇灌系统。

系统论述了MCGS设计的具体步骤和检测方式。

作为本次课程设计小组的成员，本人负责的任务是报警系统的相关设置。

关键词监控　ＭＣＧＳ　自动检测

ABSTRACT

ThispaperintroducesthedesignofthefixedvaluecontrolsystemwithMCGSsoftwareauxiliarycontrolandrealizetheautomaticirrigationmonitoringofcrops.ThesystemdescribesthedesignofthespecificstepsandMCGSdetectionmethods.

Throughthemonitoringandreal-timecontroloftheirrigationsystemtomakeitautomatic,watersaving,convenient,fastandaccurate.

Finallytomaintainsoilmoistureinameetcropdemandthereasonablescope,thenthroughsprinklerirrigationtechnology,wecanmakethecrops

Irrigationedandrealizethemonitoring.

Keywords:

Irrigation,MCGS,Automatic

绪论

最近几年来，随着我国综合国力的不断壮大，农产品价钱不断上涨，水资源却日夜紧缺，水和土地是粮食生产的战略资源，我国70%的粮食来自浇灌土地，农业进展在专门大程度上依托于农田浇灌。

而传统的浇灌方式由于要紧靠农人用自备的小水泵或是靠人力担水给农田浇灌，浇水量、浇水速度等都依托人来操纵，自动化程度比较低，直接阻碍了农产品的生长、质量和效益。

为了充分发挥现有的节水设备作用，优化调度水资源，提高经济效益，研制和推行节水浇灌操纵新技术是实现农业现代化的需要。

结合大型农田水利灌区自动化系统的应用需求，对大规模农田水利灌区工程自动化操纵系统浇灌关键技术进行研究，在灌区自动化系统的基础上，开发出知足农田水利浇灌自动化系统要求的高级应用软件，浇灌系统将加倍节水节能，可降低浇灌本钱，提高浇灌质量，是浇灌系统加倍科学、方便，并大大提高治理水平。

一、设计内容与要求

设计要求

本文要紧对MCGS自动浇灌系统的检测进行了设计。

其要紧研究对象如下：

1、设计对作物需水信息进行实时搜集、检测与操纵的硬件设备；

2、设计合理有效的作物需水信息操纵方式；

3、作物需水信息操纵方式的软件设计与实现；

4、对作物进行合理浇灌。

设计内容

1用户窗口

2实时数据库

3运行策略

二、设计思路

此系统采纳喷灌技术，喷灌是将浇灌水通过由喷灌设备组成的喷灌系统或喷灌机组，形成具有必然压力的水，由喷头喷射到空中，形成细小的水滴，均匀的喷洒到土壤表面，为植物正常生长提供必要水分的一种先进的灌水方式。

与传统的地面灌水方式相较，喷管具有节水、节能、省工等优势。

土壤含水量的测定方式，从传统的烘干法，到电测法，直至现代应用的核技术手腕，共有几十种。

本设计由智能调剂仪表搜集PRO-F型传感器自动检测到的土壤的湿度，并将操纵信号通过数据总线RS485总线传输给上位机组态软件，判定并操纵继电器的通断操纵电磁阀的开与关实现洒水。

能够在种植区域内进行动态监控，使整个种植区的土壤湿度维持在一个适合作物生长的合理的范围内。

田间系统阀门开启、关闭顺序研究：

大型农田水利浇灌自动化操纵系统拥有数量众多的干管、支管，各干管、支管的阀门呈树状散布，由于封锁式管道在输水进程中容易造成水锤，阻碍供水平安，上下级阀门之间需依照水利关系，严格遵守必然的顺序开启或关闭。

因此需要结合管道的复杂树状结构特点和输水系统的水力学特点，计算干、支管之间的水力关系，从而确信干、支管上个阀门的开启、关闭顺序，统一调度，做到平安供水。

三、组态画面的设计

1绘制农田自动浇灌系统运行组态画面

精量浇灌实验区的组成和管线散布如以下图所示，节水中心选取了期中的几个小区进行改造。

未了描述直观，本文对实验区内需要改造的小区进行编号。

2绘制系统MCGS中心操纵房界面

其中采纳了储水罐进行蓄水，对农田需水进行浇灌，而且对储水罐的水位采取实时监控，并产生报警数据和提示。

3在用户窗口绘制图形画面

要紧用于生成水位转变的动画显示画面、报警输出数据与曲线图表等。

实时数据和历史数据，实时曲线和历史曲线

设置完毕后的数据显示窗口

实时曲线是显示不同区域农田的土壤湿度的实时转变的曲线，通过该曲线能够形象的观看到农田湿度的动态转变。

历史曲线是显示不同区域转变规律，如下图。

历史数据存入数据库，能够报表的形式打印出来，通过日报表、月报表和年报表，可对一些重要参数作短时间、中期和长期的统计分析，达到科学浇灌的目的。

4报警系统

当数据对象的值或状态改变时，依如实时数据对应数据判定是不是报警或报警是不是终止，并发报警信息；同时依照用户的组态设定，将报警信息存入指定数据库。

报警变量的设置

农田湿度变量如rs1

温度变量

液位变量

农田适度报警系统

（1）指示灯

1号田2号田3号田4号田

（2）运行策略

液位报警系统

温度报警系统

5运行与调试

湿度报警（红色）液位报警（红色）温度报警（红色）

农田浇灌系统报警数据

四、操作说明

该系统开发的要紧界面：

1中心操纵室（系统操纵界面）：

实现系统操纵软件化，通过运算机完成调剂器上的手动操纵；2农田（状态显示界面）：

该界面是现场设备的运行情形，模拟系统的工艺流程；3实时报警处置：

对农田系统实时搜集的数据进行判定，发出报警信号，按技术要求处置并自动进行相应的设备操纵。

如各农田湿度情形，数位报警器等。

4实时数据曲线显示：

监视设备重要参数的转变趋势曲线，从而能够了解设备在一段时刻的运行状况。

如各农田的实时数据曲线，农田的历史曲线等。

五、设计结论

该供水系统将操纵技术、运算机网络操纵技术等进行了集成，实现了各农田监控点的信息搜集，并以动态曲线等形式对监测量进行分析、处置。

该系统的作用是通过无线网络对农田浇灌用水量进行实时远程监控，将土壤湿度信息快递反馈给系统。

监控系统可实现多画面的灵活转换，通过画面可显示系统的各类状态。

该系统易于操作，运行稳固，且采纳无线网络解决了有线传输带来的本钱太高、布线复杂等问题，同时也实现了浇灌数据以报表的形式自动输出。

又由于是远程监控，故实现了信息化进程。

参考文献

【1】佚名，《我国大型浇灌区大体情形》.小开河网水利新闻

【2】《滴溉系统的自动化操纵的研究》中国自动化网

【3】胡寿松，《自动操纵原理》科学出版社

【4】李正军，《运算机操纵系统》机械工业出版社

致谢

从接触课题到完成设计的这段时刻里，指导教师给了咱们许多的帮忙与支持，使得我从中学习并积存了很多的知识，并取得了必然的体会。

王教师的渊博的知识、严谨治学的作风和孜孜不倦的教诲深深的阻碍着我，是我收成颇丰，在此，谨向导师致以最高贵的敬意和最衷心的感激！

附录

1工程封面

2农田浇灌系统的主组态画面

3系统MCGS中心操纵房界面