李雅静,孟 慧，张小青

(咸阳师范学院 物理与电子工程学院，陕西 咸阳 712000)

0 引言

国外温室灌溉系统的研究和开发起步较早，灌溉系统节水性能好，稳定性高。国外的研究方法主要是以土壤水分控制作为温室灌溉的主要控制手段，有时还结合一些其他环境因素或作物本身的状况，比如水分蒸发量、土壤水分含量、空气水分含量和光照强度等。和国外比较健全的控制系统相比较，我国的控制灌溉处于起步阶段，没有成熟的产品，因此研发和我们国家实际情况相贴切的温室控制灌溉系统有着很大的现实意义。

1 温室灌溉控制系统硬件设计

本系统主要由PLC、A/D转换模块、土壤湿度传感器、水位传感器、执行机构和报警装置构成。温室灌溉控制系统硬件工作原理框图如图1所示，对于土壤植物和水生植物工作原理略有不同。

图1 温室灌溉控制系统硬件工作原理框图

1.1 PLC的选择

系统采用西门子S7-200PLC作为控制器，其中的CPU224含有14个输入端子、10个输出端子，同时可外接相应扩展模块，能满足系统的控制要求。

1.2 土壤湿度传感器的选择

本系统采用目前比较流行的FDR型土壤湿度传感器HA2001.FDR，它利用电磁脉冲原理，根据电磁波在介质中的传播频率来测量土壤的表观介电常数，从而得到土壤容积含水量，具有简便安全、快速准确、定点连续、自动化、宽量程、少标定等特点。

1.3 水位传感器的选择

本系统采用投入式水位传感器DATA-51系列，水位传感器将感受到的水位信号传送到控制器，控制器内的计算机将实测的水位信号与设定信号进行比较，得出偏差，然后根据偏差的性质向给水电动阀发出“开”、“关”指令，保证容器达到设定水位。……