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PLC在节水灌溉系统中的应用
农业灌溉是用水大户,其用水量占全国总水量的70%,由于旧式灌溉采用沟渠漫灌,输水渠道大部分是土渠,加上工程老化、失修和配套不全,农业灌溉水的利用率只有40%,仅为发达国家的一半左右。灌水过程中的渗漏和蒸发损失,还时常造成水资源的严重浪费。因此,目前国家大力提倡节水灌溉,其主要形式是喷灌和滴灌。其中,喷灌可节水50%,且喷灌的适用范围也较广。
本系统所应用的地区地表面积广阔、地形复杂,在喷灌量较大时,需要多台水泵协调工作,其工作时间、工作顺序都应该根据实际情况的变化实现智能化控制,即所有喷灌的工作可以在无人看守的情况下由系统自动完成。本系统采用了集散控制方式,上位机负责灌溉的管理,下位机完成灌溉系统的监控。我们选用的是松下FP1型PLC,本文中着重就PLC方面的设计进行讨论。
2 系统的构成
灌溉系统包括1个水源、2个蓄水池,喷灌支管共18支,由11个电磁阀控制;每个蓄水池设液位计和压力继电器各1只;整个系统共4个水泵,水泵1~水泵4的容量分别为37、15、15和11kW。其系统的平面分布如图1所示。
系统并设有雨量计1个。雨量计、超压、上下水位检测均取设定阀值,因此,这些传感器的输出都是开关量。水泵1将水从水源抽到水池1,水泵2将水从水池1抽到水池2,水泵3和水泵4为喷灌系统水泵,通过11个电磁阀门向11个轮灌区供水。系统的硬件构成如图2所示。
3 系统的软件
3.1 控制模式
整个系统的可以在手动和自动两种方式下完成,其程序流程如图3所示。
手动方式时,点动各个电磁阀或水泵可独立进行启动和停止;如遇报警,人工完成相应的操作。启动时,首先开启电磁阀,然后启动水泵;停止时,先停水泵,再关闭电磁阀。当泄水阀开启且一个泵工作时,只能开启一个电磁阀,以获得足够的喷灌水压。
自动方式下,采用编组形式实现喷灌作业自动完成。
3.2 轮灌区的编组作业
整个灌区分为11个轮灌区,在程序设计时考虑到了多台水泵与多个轮灌区的组合作业,其组合方式、喷灌顺序、喷灌时间、启停控制均可在上位机上设置,极大地方便了用户的使用。运行过程中池水位处于低水位时,供水泵开启,喷水泵暂停,待供水泵运行一段时间后,喷灌水泵重新启动,原喷灌顺序不变。
3.3 系统的自动报警功能
系统包含4项报警功能,分别是水池的上、下液位,水压超限和降雨量。根据报警产生的相应操作见附表。
4 结束语
采用自动控制的节水灌溉系统后,使当地灌溉水利用系数由原来的0.4~0.5提高到0.7~0.8;通过对提水扬程的分析,单方水平均耗电为0.2度。在原灌溉方式下,水田每亩耗电150度,旱田为50度,现在水田每亩耗电90度,旱田30度,节电40%。供水压力保持稳定,从而减少了管网泄漏和爆裂故障的发生。整个灌区实现了喷灌过程的自动化监控与管理。
以下是对《PLC在节水灌溉系统中的应用》的回复:
匿名回复:
你用什么产品实现的?我想知道你的配置。
匿名回复:
to 菜鸟梁
你怎么不回话?
我问的是你的机密吗?
匿名回复:
这套系统投资需多少?
匿名回复:
wqi你的图在哪呀我没有看到呀?????
匿名回复:
我想知道电磁铁和PLC之间是直接连接,还是加有保护元件?
匿名回复:
我想知道电磁铁和PLC之间是直接连接,还是加有保护元件?