绿植自动灌溉PLC控制程序设计与分析

分类：期刊知识 发表时间：2019-11-23 10:18

　　摘 要：随着人们对健康的追求，越来越多的人开始在家里养绿色植物。鉴于平时工作忙没有时间打理，提出了利用 PLC 作为控制器解决植物的浇水问题。针对系统的控制程序提出了两种设计思路，一种为利用时间原则进行控制，系统简单，容易实现;另一种为利用传感器来控制与反馈信号，控制更加精确。

　　关键词：PLC;时间原则;比较指令;闭环控制

　　随着城市化的发展，居民楼层越建越高，很多有情调的居民开始在自家阳台上种植绿色植物，以净化空气、陶冶情操。同时，人们的生活节奏加快，使得他们少有时间去打理。 PLC 是专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车等领域都得到了长足发展[1-2]，运用 PLC 控制自动门具有较高的可靠性，且维修方便。利用三菱 FX 系列 PLC 实现对阳台绿色植物的无人化管理具有很好的应用价值。

　　1 控制要求

　　实现对阳台植物的自动灌溉功能，重点在于控制系统的搭建与控制程序的编写。本系统的控制目标是在无人参与的情况下对绿色植物实现浇水功能，这样不仅能够节省人们的管理时间，还能够通过更加精细的控制环节节约水资源。控制系统的主令控制有两个控制按钮，一个控制启动，另一个控制停止，分别连接 PLC 的输入继电器 X0 和 X1。输出信号时控制出水的若干电磁阀(根据所要灌溉的植物种类与数量确定，以控制一种为例进行说明)连接 PLC 的输出继电器 Y0。控制要求是当系统通电工作时，输出继电器能够在特定的情况下接通或断开，以此来控制系统给绿植浇水。

　　2 程序实现

　　PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，当 PLC 投入运行后，其工作过程一般分为 3 个阶段，即输入采样、程序执行和输出刷新[3]。输入采样阶段用来感应外部控制信号的状态变化，将变化后的信号存储于输入数据暂存区;在程序执行阶段，根据输入处理阶段读入的数据执行程序，执行的结果存储在输出状态暂存区;输出刷新阶段实现输出信号的变化。控制系统的实现就是要求输出继电器 Y0 能够按照一定的要求完成置位和复位，有多种实现方式。

　　3 分析与总结

　　以上所提出的两种方案之一是利用时间原则进行控制，这种方案模拟人们的灌溉习惯，对植物进行定时定点的浇水。但机器与人的区别在于，人会根据所看到的植物生长状态适当地增加或减少浇水量，而机器只能够在特定的时间浇灌特定量的水，能够满足对植物浇水的功能，长时间工作优势不明显，需要有人的参与对控制系统进行修改，适合一般的家庭使用。第二种方案相对于第一种来说形成了一个闭环控制系统，控制更加精确，增加了更多的传感器对植物的生长状况进行检查并反馈给 PLC，以此来实现更加完善的功能。该方案要增加相应的模块，成本较高，不过可以减少人的参与，适用于规模稍大的场所。

　　参考文献：

　　[1]刘宪武.PLC 在工业自动化控制中的应用[J].中国高新技术企业，2013(17)：30-31.

　　[2]邓高寿，潘宏侠.PLC 在工业自动化控制领域中的应用及发展[J].机械管理开发，2006(03)：99-100，102.

　　[3]周立文.浅谈可编程控制器的基本组成及工作原理[J]. 科学之友，2012(07)：156-157.

关键词：绿植,自动,灌溉,PLC,控制,程序设计,与,分析,摘,

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