计算机C语言温室雨水自动灌溉系统设计
计算机C语言温室雨水自动灌溉系统设计
摘要：针对温室雨水利用系统无法实现自动灌溉的问题，根据雨水利用装置的工作原理和自动控制技术，设计了基于人机界面的自动灌溉控制系统。同时，使用计算机C [KG-*3] 根据温室作物土壤含水量的变化，语言设计作物数据查询系统决定是否需要灌溉，并通过组态平台实时监控自动灌溉系统的状态，科学种植温室作物。自动灌溉控制系统的可靠性和实用性通过对温室雨水综合利用系统自动灌溉控制系统的可靠性和实用性。
关键词:温室雨水；综合利用系统；整体布局；自动灌溉；控制系统；土壤含水量；组态软件；C [KG-*3] 语言
中图分类号： S24；S126文献标志码： A
1002-1302(2016)12-0368-04
收稿日期：2015-11-03
简介:吴帆(1982―)，女，江苏盐城人，工程硕士，讲师，电气自动化研究方向。E-mail：tanceyiy@163.com。
随着农业现代化的发展和农村种植结构的调整，传统的农业设施和管理模式已不能满足社会快速发展的需要[1-2]。具有节能、高产、高效特点的温室种植是现代农业的发展方向。集雨温室是节约型温室的典型例子过收集和利用自然条件下的雨水，可以节省温室灌溉成本[2-3]。我国雨水利用研究起步较晚[4]，目前集水温室相关研究较少。利用温室棚面与地面的自然高差，设计了温室棚面雨水收集及自压渗灌系统[5-6]。张天林等利用“U形集雨槽设计了日光温室[7]。汤莹芳以日光温室棚面为集水面，对越冬渗灌、滴灌、膜下暗灌的供水方式进行了比较试验。结果表明，渗灌是一种高效节水的灌溉方式[8]。对于现代温室来说，目前的发展趋势是实现温室温度、灌溉等环节的自动化和智能化，最终实现无人值守的自动化状态。一些学者在温室自动化控制方面取得了一定的成就。李俊华利用软件控制温室的各个环节，通过构建温室组态系统，实现了自动化功能[9]。陈磊利用CAN总线和嵌入式Linux该技术构建了温室数据自动采集系统，实现了温室灌溉的自动控制[10]。
目前，温室雨水利用仍存在一些问题，即集水功能未控制自动化，上述温室集水和自动控制研究现状，但大多数学者尚未提出温室雨水利用系统、温室自动控制灌溉技术综合技术，国内温室雨水自动灌溉研究也很少[2]。本研究利用温室土壤的相关数据C [KG-*3] 为了将温室集水功能融入自动控制系统，实现整个系统的自动化，语言编写了自动灌溉软件[11]。
1系统构成和工作原理
温室雨水综合利用系统主要由雨水收集装置、温室灌溉系统、自动控制系统等组成。雨水收集装置主要完成雨水收集、过滤、储存等任务，可为灌溉系统提供足够的灌溉水源。当自动控制系统发出灌溉信号时，水泵将水池中的水源送至灌溉管道，完成温室作物的灌溉任务。此时，土壤湿度传感器实时检测土壤湿度，并将信号传输到控制系统的上位机。当土壤湿度达到灌溉目标值时，自动系统发出灌溉信号。系统工作总体布置如图2所示。
设计2系统硬件部分
该系统的硬件部分主要由可编程逻辑控制器组成(programmable logic controller，简称PLC)系统的硬件结构如图3所示，由模块、土壤湿度传感器和通信传输组成。PLC其任务是处理土壤湿度传感器信号和温室灌溉系统的自动控制。其工作原理是接受上位机的开关量控制信号，并根据控制信号运行中央处理器(central processing unit，简称CPU)在灌溉过程中，控制温室灌溉系统执行元件的动作[12-13]，土壤湿度传感器实时PLC反馈湿度值，PLC当湿度值达到设定值时，将在程序内部进行判断，PLC将执行停止灌溉的命令。
本研究选用西门子S7-300系列的PLC组件，CPU为CPU 319F-3 PN/DP，通讯模块为CP 343-1系统采用以太网通信，传输数据速度快速准确，西门子采用传感器数据采集SM300模拟量输入输出模块；PLC通过从站ET200s电机是灌溉系统中水泵的动力原件，控制电机的速度和功率， 灌溉系统的水流将得到有效控制
[TPWF3.tif]
同时，从站还控制灌溉系统中的电磁阀，实现水路开关控制，PLC程序组态见图4。
[FK(W12][TPWF4.tif]
土壤湿度传感器是关键的硬件部件，湿度传感器将信号传输到PLC的SM300模块，通过PLC提供内部程序的处理