[实用新型]一种基于PLC和HMI技术的农业灌溉控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及农业灌溉工程领域，更具体的涉及一种基于PLC和HMI技术的农业灌溉控制装置。成本低，节能增效。

背景技术

      灌溉技术涵盖了工农业生产和人类生活的众多领域。在日常的应用中，人们往往通过简单的开关管道闸阀或者时间段来控制灌水量。这些粗放的灌溉管理方式一般靠人的判断和经验来掌握，对于作物实际所需灌水量并不能科学的掌握。近些年来，随着技术的进步，人们对资源环境的重视，市场逐渐出现农业智能灌溉系统，例如在专利《分布式网络自动灌溉控制系统及其灌溉控制方式》（专利号：CN201010523330.0）中所描述的自动控制系统涉及电子信息技术、无线通信技术和灌溉技术，该系统利用无线通讯网络可以进行大规模的灌溉管理；专利《基于ZigBee与GPRS的变频灌溉远程监控系统》（专利号：CN201110443545.6）中所描述监控系统采用ZigBee节点技术和GPRS技术，能对灌溉进行远程监控。这些系统编程复杂硬件配置繁琐，需要农业专技人员配合使用，且价格昂贵，不适合规模有限的一般农业生产、灌溉。

本实用新型正是基于低成本，可操作性强的原则，选择工业中成熟的PLC和HMI技术，将先进的工业控制方式应用于传统农业生产，以达到农业生产过程中节能增效的目地。

发明内容

本实用新型的目的在于提出了一种基于PLC和HMI技术的农业灌溉控制装置。成本低，节能增效。

为实现上述目的采用如下技术方案：

一种基于PLC和HMI技术的农业灌溉控制装置，包括HMI设备、PLC、模拟量输入模块，其特征在于：

HMI设备通过PPI通讯口与PLC连接。

PC上位机通过COM/USB口与PLC连接。

PLC通过E-STAND通讯口与模拟量输入模块连接。

PLC通过自带数字量输出端口与电磁阀连接。

模拟量输入模块通过模拟量输出端口与土壤湿度传感器连接。

所述的HMI设备为西门子SMATR LINE 1000。

所述的PLC采用西门子CPU224XP。

所述的模拟量输入模块采用西门子EM231。

所述的电磁阀为HUNTER PGV-151型。

所述的土壤湿度传感器为新普惠PH-1型。

与现有技术相比本实用新型具有如下有益效果：

PLC和HMI设备组成的控制柜，能在室外复杂环境中长时间稳定运行。所述控制柜成本较低，适合一般农业灌溉用水工程的推广。控制系统可选择手动或自动运行，灌溉方式灵活。自动控制时，用户根据作物需水量的要求设定上下限值，操作简便。系统拓展性强，用户根据实际需要可增减控制点，对不同区域作物进行土壤湿度阀值设定。

附图说明

图1为一种基于PLC和HMI技术的农业灌溉控制装置结构框图。

图2为PLC（西门子CPU224）接线图。

图3为模拟量输入模块（西门子EM231）接线图。

其中：1-PC上位机、2-HMI设备（西门子SMATR LINE 1000）、3-PLC（西门子CPU224）、4-模拟量输入模块（西门子EM231）、5-电池阀（HUNTER PGV-151）、6-土壤湿度传感器（新普惠PH-1）。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本专利进行详细说明。

一种基于PLC和HMI技术的农业灌溉控制装置，包括HMI设备2、PLC3、模拟量输入模块4，其特征在于：

HMI设备2通过PPI通讯口与PLC3连接。

PC上位机1通过COM/USB口与PLC3连接。

PLC3通过E-STAND通讯口与模拟量输入模块4连接。

PLC3通过自带数字量输出端口与电磁阀5连接。

模拟量输入模块4通过模拟量输出端口与土壤湿度传感器6连接。

所述的HMI设备2为西门子SMATR LINE 1000。

所述的PLC3采用西门子CPU224XP。

所述的模拟量输入模块4采用西门子EM231。

所述的电磁阀5为HUNTER PGV-151型。

所述的土壤湿度传感器6为新普惠PH-1型。

本实用新型利用可编程控制器（PLC）和人机界面（HMI）结合土壤湿度传感器实时数据信息反馈的灌溉控制系统。该控制系统通过用户在HMI设备上设定的灌溉上下限值，采用自动、手动多种方式完成精准灌溉的任务。