基于PLC与物联网技术的自动节水灌溉系统设计

发布时间：2021-03-07 18:13

　　针对现有农作物灌溉系统自动化程度低、节水性能差的问题,设计基于PLC与物联网技术的自动化节水灌溉系统。按照农作物节水灌溉的总体设计要求,设计系统框架层次结构,在硬件结构上选用STC89C52RC型芯片和PLC控制模块作为系统的核心单元,并采用通信性能更强的CC2591型射频信号扩展器,增强网络连接效率。软件结构上采用数据流和状态帧的监控方式,采集土壤含水量数据、温度数据、湿度数据,并将数据进行数模转换,准确控制区域的灌溉总量。测试结果表明,所设计系统各项功能运行完好,具有较短的响应时间,能够根据实际情况准确控制灌溉水量,以达到节水的目的。 

【文章来源】：电子设计工程. 2020,28(15)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

系统总体层次结构

硬件电路选型以STC89C52RC型单片机作为中央处理器芯片[11-13]，并以PLC模块作为自动节水灌溉系统的控制框架，系统硬件构成框图如图2所示。STC89C52RC型芯片和PLC控制模块是系统的核心单元，各种终端节点采集到的信息在微处理器处都转化为计算机可识别的脉冲电信号[14-16]，经过计算机的高精度运算得出最合适的控制水量和控制时间，再向PLC模块传递控制指令，实现对农作物监控区域的自动化灌溉控制。STC89C52RC型芯片电压宽、稳定性好、运行速度快，具有4个高速异步串行通信接口，可实现8路高速数模转换，该芯片内部集成有高精度时钟功能，功耗更低、安全性更高，芯片电路系统图3所示。

STC89C52RC型芯片和PLC控制模块是系统的核心单元，各种终端节点采集到的信息在微处理器处都转化为计算机可识别的脉冲电信号[14-16]，经过计算机的高精度运算得出最合适的控制水量和控制时间，再向PLC模块传递控制指令，实现对农作物监控区域的自动化灌溉控制。STC89C52RC型芯片电压宽、稳定性好、运行速度快，具有4个高速异步串行通信接口，可实现8路高速数模转换，该芯片内部集成有高精度时钟功能，功耗更低、安全性更高，芯片电路系统图3所示。选择的PLC控制模块自带RS-845通信功能端口，可自由扩展模拟量，PLC控制模块的输入端电流范围为12～20 mA，输出端电流范围为5～20 mA。变频器选择西门子MM3254型设备，包括两个模拟输出端和4个模拟输入端，具有良好过压保护和稳压功能。压力传感器可将压力值转换为脉冲信号输入PLC系统。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3069576