李星宇 赵 野 苏志鹏 郑长富

(长春工业大学电气与电子工程学院，吉林 长春 130012)

基于触摸屏和PLC的太阳能自动灌溉系统研究

李星宇 赵 野 苏志鹏 郑长富

(长春工业大学电气与电子工程学院，吉林 长春 130012)

该研究以太阳能作为系统电源，基于触摸屏和PLC，以沈稻11为试材，通过检测稻田的实际土壤温湿度，并与水稻生长的最适湿度进行比较，根据实际农业灌溉过程中建立的PID控制规则，实现了稻田的自动节水灌溉。该系统响应时间大约1 s，稳态误差小于2%，对湿度控制精确，水稻生长良好。

太阳能自动灌溉系统；温湿度检测；触摸屏；PLC

0 引言

我国太阳能资源丰富，农业灌溉用水用电极为短缺。利用太阳能给自动灌溉系统供电，环保省电，应用自动灌溉系统可以高效地利用现有水电资源，达到科学灌溉，实现农作物的增产。水稻生长最适湿度范围在50%～90%，高温有利于光合作用，而湿度高通常会使温度降低，所以在允许范围内，应尽量降低土壤湿度，达到节水、增产的目的[1]。

1 系统的组成

自动灌溉系统由西门子S7-200XP和西门子MP277-8寸触摸屏组成，S7-200XP通过模拟量输入模块和土壤温湿度传感器、空气温度传感器、液位传感器、流量计采集农田的温度、湿度，空气的温度、水塔水位高度和出水口流量信号，控制抽水水泵、灌溉水泵和电磁阀，抽水水泵完成向水塔抽水，灌溉水泵实现恒定流量灌溉，使水稻生长在最适湿度。PLC与触摸屏通过MPI电缆连接，在触摸屏上可进行稻田灌溉区域及控制模式的选择。……