基于plc的灌溉節(jié)水控制系統(tǒng)設(shè)計【開題報告】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告</p><p><b>　　電氣工程及自動化</b></p><p>　　基于PLC的灌溉節(jié)水控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　一、課題研究意義及現(xiàn)狀</p><p>　　噴灌是把由水泵加壓或自然落差形成的有壓水通過壓力管道送到田間，再經(jīng)噴頭噴射到空中，形成細(xì)小水滴，均

2、勻地灑落在農(nóng)田，達(dá)到灌溉的目的。一般說來，其明顯的優(yōu)點是灌水均勻，少占耕地，節(jié)省人力，對地形的適應(yīng)性強。噴灌是一種節(jié)水而灌溉效果顯著的先進(jìn)灌溉技術(shù)，由于世界上水資源越來越緊張，若干年后，在干旱地區(qū)主要依賴于微灌、包括噴灌、滴灌等。而在非干旱地區(qū)，必須提高水的利用率。全世界自然條件差異很大，包括干旱區(qū)、半干旱區(qū)、半濕潤區(qū)和濕潤區(qū)。降雨量少的地區(qū)急需發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)，在降雨量充沛的地區(qū)，由于降雨時分布不均，也經(jīng)常發(fā)生季節(jié)性的春旱、夏旱和秋旱

3、。因此，噴灌技術(shù)在世界得以重視，并予以廣泛的應(yīng)用。噴灌出現(xiàn)得比較早，最早是以色列人對此重點研究，1969年首先在南非研制試用，1976年被美國列為專利，70年代在世界上得到了發(fā)展，80年代以后得到進(jìn)一步的完善和大面積的推廣應(yīng)用。</p><p>　　當(dāng)前，世界發(fā)達(dá)國家噴灌技術(shù)發(fā)展表現(xiàn)出以下趨勢：1、不斷提高機械化與自動化水平。噴灌面積持續(xù)增大，表現(xiàn)在機械化程度高的噴灌機使用面積日益擴大和電子計算機技術(shù)在噴灌系統(tǒng)的

4、應(yīng)用。2、廣泛應(yīng)用新技術(shù)(如激光遙感)提高噴灌質(zhì)量。3、朝低壓、節(jié)能型發(fā)展，開展多目標(biāo)利用，有效降低單一用途上的造價。4、改進(jìn)設(shè)備，提高性能，開發(fā)和研制新型噴頭，提高噴灌質(zhì)量，產(chǎn)品日趨標(biāo)準(zhǔn)化、系列化?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)是以高新技術(shù)應(yīng)用為標(biāo)志的。在西方發(fā)達(dá)國家，通過遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng) 及計算機網(wǎng)絡(luò)獲取、處理、傳送各類農(nóng)業(yè)信息的應(yīng)用技術(shù)已到了實用化階段， 歐共體將信息及信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用列為重點課題，美國農(nóng)業(yè)部建立了全國農(nóng)作物、耕地

5、、草地等信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以說信息技術(shù)已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不可缺少的一部分。</p><p>　　西方發(fā)達(dá)國家在節(jié)水灌溉控制器的開發(fā)上也越來越成熟，且發(fā)展趨勢是研制大型分布式控制系統(tǒng)和小面積單片機控制系統(tǒng). 并帶有通信功能， 能與上位機進(jìn)行通信， 并可由微機對其編程操作。同時隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展， 模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)為節(jié)水灌溉控制器的研制開辟了廣闊的應(yīng)用前景。而國內(nèi)在灌溉控制器的研制方面還沒有形成規(guī)模大、應(yīng)用范

6、圍廣的成套灌溉控制產(chǎn)品。國內(nèi)可根據(jù)我國國情和各地經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展實際情況， 采取簡單可行的節(jié)水灌溉控制措施及相應(yīng)的排灌機械和設(shè)備， 大力發(fā)展可靠、使用、成本低、操作簡便的節(jié)水灌溉控制器， 這樣做不僅具有廣闊的市場。而且具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。</p><p>　　我們根據(jù)PLC使用方便，可靠性高，可以利用PLC實現(xiàn)噴灌在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，在機械自動化設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。</p><p>　　

7、二、課題研究的主要內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)</p><p>　　通過采用PLC控制技術(shù)與噴灌技術(shù)的結(jié)合上實現(xiàn)控制電路的設(shè)計，使得農(nóng)業(yè)上實現(xiàn)節(jié)水的效果。</p><p><b>　　了解噴灌技術(shù)的原理</b></p><p><b>　　使用PLC控制電路</b></p><p>　　利用繼電器實現(xiàn)主電路控制&

8、lt;/p><p><b>　　完成設(shè)計程序的編寫</b></p><p>　　利用觸摸屏設(shè)計幾個按鈕完成簡單的電路控制</p><p>　　三、課題研究的方法及措施</p><p>　　本課題重點研究PLC控制節(jié)水效果，通過查閱資料根據(jù)PLC具有運行可靠、抗干擾強、增加靈活性和適用于各</p><p&g

9、t;　　種環(huán)境條件下運行等優(yōu)點，并且在系統(tǒng)硬件組成不變的情況下，通過更改軟件設(shè)置來適應(yīng)多種運行方式的需要，是傳統(tǒng)繼電器控制的理想替代品，尤其在農(nóng)田水利系統(tǒng)的小型泵站中維護(hù)方便等優(yōu)點，具有廣闊的應(yīng)用前景和使用價值。</p><p>　　本課題選用實驗室已有三菱FX2N-32MR作為系統(tǒng)控制器，F(xiàn)X0N-3A為數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，實現(xiàn)設(shè)備手動、自動及閉環(huán)等控制。系統(tǒng)的控制程序是實現(xiàn)各項功能的關(guān)鍵，本系統(tǒng)的程序是在FX系列P

10、LC編程支持軟件FPSOFT上編制的，主要使用梯形圖語言，編制中要結(jié)合系統(tǒng)工藝要求和觸摸屏畫面設(shè)計。</p><p>　　觸摸屏設(shè)計主要是畫面內(nèi)容制作，這在專門畫面制作工具軟件上進(jìn)行，利用臺達(dá)DOP-A57BSTD的HMI為人機界面，控制信號輸入和輸出監(jiān)控等。并通過軟件工具庫的工具調(diào)用以及相關(guān)項參數(shù)設(shè)定設(shè)計完成操作簡便顯示清晰的友好界面，即設(shè)計出所需畫面。這些畫面設(shè)計好后，由PC機通過RS232C電纜下載到觸摸屏

11、即可使用，需要時也可由觸摸屏上傳畫面到,PC機進(jìn)行修改。畫面內(nèi)容再配合,PLC控制程序即可實現(xiàn)系統(tǒng)控制功能。</p><p>　　四、課題研究進(jìn)度計劃</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計期限：自2011年9月7日至2010年4月17日。</p><p>　　2011年9月7日至2011年9月20日:分析任務(wù)，查找資料</p><p>　　2011年

12、9月20日至2011年11月8日:文獻(xiàn)綜述；外文翻譯；完成開題報告；</p><p>　　2011年11月9日至2011年11月20日：PLC主電路和控制電路的接線；</p><p>　　2011年11月10日至2011年12月11日：完成軟件；</p><p>　　2011年12月12日至2011年1月10日：結(jié)合軟件和電路圖調(diào)試，最終調(diào)試成功；</p>

13、;<p>　　2012年1月11日至2012年2月11日：初寫論文；</p><p>　　2012年2月12日至2012年2月30日：完成修改；</p><p>　　2012年3月1日至2012年3月16日：準(zhǔn)備答辯；</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 紀(jì)曉華，湯方平

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