一種施肥機自動控制系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種施肥機自動控制系統，包括上位機及下位機。所述上位機與下位機通過數據通信模塊進行通信，所述下位機包括注肥機數據采集模塊及注肥機數據輸出模塊，所述注肥機數據采集模塊用于采集流量、液位、EC和pH值，并將采集的流量、液位、EC和pH值傳送至所述上位機；所述上位機用于根據預設控制參數，通過所述注肥機數據輸出模塊控制肥液濃度；所述注肥泵設有直流調速模塊，所述注肥通路上設有霍爾流量傳感器，所述注肥機數據輸出模塊通過所述直流調速模塊調節所述注肥泵的轉速，用以控制注肥流量。本實用新型專利技術保證了全周期均衡施肥濃度，大幅度提高了施肥機的精度和自動化程度。

Automatic control system of fertilizer applicator

The utility model provides an automatic control system for a fertilizer applicator, which comprises an upper computer and a lower computer. The host computer and lower computer communicate through the data communication module, wherein the lower machine includes injection fertilizer machine data acquisition module and data output module fertilizer, the fertilizer injection machine data acquisition module is used for collecting flow, liquid level, EC and pH, and the flow rate, liquid level, EC and pH acquisition value send to the host computer; the host computer according to preset control parameters, the fertilizer concentration is controlled by the fertilizer injection machine data output module; the fertilizer injection pump is provided with a DC speed control module, the fertilizer injection pathway has the Holzer flow sensor, adjust the injection speed of the injection pump fertilizer fertilizer data output module through the DC speed control module, used to control fertilizer injection flow. The utility model ensures the full cycle balanced fertilizer concentration, and greatly improves the precision and the automation degree of the fertilizer applicator.

【技術實現步驟摘要】
一種施肥機自動控制系統
本技術屬于農業灌溉
，具體涉及一種施肥機自動控制系統。
技術介紹
目前農業生產中常用的施肥設備主要有三大類：壓差式、文丘里式和泵送式。壓差式施肥器結構簡單，使用方便，但隨著施肥過程的進行，肥液濃度會逐漸降低，施肥均勻性差，且施肥速度的調節需要人工調節閥門的開度，改變旁通管的流量來實現，施肥速度和肥液濃度難以精準調控；文丘里施肥器可以實現按比例施肥，在施肥過程中可以保持恒定的肥液濃度，但施肥速度主要取決于產生負壓的大小，施肥過程中無法對肥液濃度和施肥速度進行精準調控；泵送施肥法可以保證肥液濃度恒定，但灌水施肥過程中需要有人看守，以防止混肥箱內液位過低，水泵吸入空氣，影響運行，且運行過程中肥液濃度難以實現精準調控。基于以上問題，需要一種自動控制系統，可以對施肥器的肥液濃度、施肥量、施肥時間等進行精準調控，以提高施肥機自動化程度。由于全自動比例注肥機為多路注肥通路并聯，目前常用的控制系統需要手動或借助時間繼電器或時控開關，通過計算“時間段”控制電磁閥的通、斷來控制調整注肥速度及注肥量等，在調節周期內難以對肥液濃度進行精準調控，無法實現肥料的均衡成比例注入，不能滿足現代化精準農業的要求，而且肥料液屬于高鹽弱酸性液體，對金屬具有較強的腐蝕性，長期運行后會導致電磁閥動作遲滯或失靈，影響設備的正常運行。
技術實現思路
本技術的目的在于針對現有技術中施肥器施肥量、肥液濃度等難以精準控制的問題，提供一種PLC(施肥機)自動控制系統，用以實現根據設定的施肥程序和EC/pH值、流量、液位等信息的實時監測值，準確適時地進行水肥調控，改善現有施肥控制系統操作繁瑣，誤差大的缺點，提高施肥機控制精度和自動化程度。本技術的實施例提供了一種施肥機自動控制系統，其應用于具有多路并聯注肥通路的注肥機。注肥機包括設于各個注肥通路上的注肥泵，注肥通路與混肥箱聯通?？刂葡到y包括上位機及下位機，上位機與下位機通過數據通信模塊進行通信，下位機包括注肥機數據采集模塊及注肥機數據輸出模塊，注肥機數據采集模塊用于采集流量、液位、EC和pH值，并將采集的流量、液位、EC和pH值等數據信息傳送至上位機，上位機用于根據預設控制參數，通過注肥機數據輸出模塊控制肥液濃度；注肥泵設有直流調速模塊，注肥通路上設有霍爾流量傳感器，注肥機數據輸出模塊通過直流調速模塊調節注肥泵的轉速，用以控制注肥流量。進一步，注肥機還包括灌溉水泵及注水電磁閥，上位機還用于根據預設控制參數，通過注肥機數據輸出模塊調控灌溉水泵的灌溉流量及注水電磁閥注水流量。進一步，下位機還包括報警模塊，報警模塊用于根據肥液濃度預設閾值、混肥箱液位預設閾值進行報警。進一步，報警模塊包括燈光報警模塊，燈光報警模塊與報警指示燈連接，用于通過燈光閃爍進行報警。進一步，報警模塊包括還包括語音報警模塊，語音報警模塊用于通過語音提示進行報警。與現有技術相比本技術的有益效果是：保證了全周期均衡的施肥濃度，大幅度提高了施肥機的精度和自動化程度。附圖說明圖1示出了本技術一實施例的結構框圖；圖2示出了本技術一實施例的工作原理圖。具體實施方式下面通過具體的實施例并結合附圖對本技術做進一步的詳細描述。下面結合具體實例和說明書附圖對本技術做進一步說明。參圖1至圖2所示，本實施例提供了一種施肥機自動控制系統，其應用于具有多路并聯注肥通路的注肥機，注肥機包括設于各個注肥通路上的注肥泵23，注肥通路與混肥箱聯通?？刂葡到y包括上位機及下位機，上位機與下位機通過數據通信模塊11進行通信。下位機包括注肥機數據采集模塊21及注肥機數據輸出模塊22，注肥機數據采集模塊21用于采集流量、液位、EC和pH值，并將采集的流量、液位、EC和pH值等數據信息傳送至上位機；上位機用于根據預設控制參數，通過注肥機數據輸出模塊22控制肥液濃度；注肥泵23設有直流調速模塊，注肥通路上設有霍爾流量傳感器，注肥機數據輸出模塊22通過直流調速模塊調節注肥泵23的轉速，用以控制注肥流量。本實施例提供的自動控制系統，采用PLC控制系統，該系統根據采集的EC/pH值、液位、流量的信號，發出相應控制命令對直流泵的頻率進行調節，實現流速從0-100％無極調速，保證灌溉施肥周期內肥料能嚴格按照設定比例均勻混合，達到高端設施農業對施肥的高標準要求。該PLC自動控制系統，可以對流量、液位、EC/pH值等數據信息進行實時監測，并根據設定的施肥程序，通過對采集的模擬量信號進行分析，并發出相應的控制指令，可適時準確地進行水肥供給。通過PLC控制系統可以實現多通路直流電動注肥泵從0—100％無極調速。在調節周期內，當實測EC/pH值超過設定參數值時，系統自動調整直流電機轉速，以確保各注肥通路按設定比例混合肥料，灌溉施肥均勻可達到98％以上。在本實施例中，注肥機還包括灌溉水泵24及注水電磁閥25，上位機還用于根據預設控制參數，通過注肥機數據輸出模塊22調控灌溉水泵24的灌溉流量及注水電磁閥25的注水流量。在本實施例中，下位機還包括報警模塊，報警模塊用于根據肥液濃度預設閾值、混肥箱液位預設閾值進行報警。在本實施例中，報警模塊包括燈光報警模塊，燈光報警模塊與報警指示燈26連接，用于通過燈光閃爍進行報警。在本實施例中，報警模塊還包括語音報警模塊，語音報警模塊用于通過語音提示進行報警，如當肥液濃度超過閾值時提示“肥液濃度超標”，通過聲、光報警結合，可提高警示效果。下面對本技術作進一步具體說明：本實施例提供的全自動比例注肥機正常工作狀態下，當混肥箱控制閥門打開后，從主管路引入水流，四路注肥通路(A～D)在直流電動泵驅動下泵送高濃度肥液，二者在混肥箱中進行混合后，再經主注肥泵送回主管路中?；旆氏渲兴考案魍分械姆室毫髁康染赏ㄟ^控制系統進行調節，從而保持混肥箱中水量總體平衡，及各注肥通路分別按照設定值在灌溉施肥周期內均勻穩定的注入肥液，確保灌溉施肥質量，提高水肥利用率。本實施例提供的控制系統由上位機(上位機數據監視、自動控制單元)與下位機(下位數據反饋、自動執行單元)組成。上位機采用觸摸屏，通過用戶界面可以輸入控制指令、查詢系統信息等；下位機采用可編程邏輯控制器設計，實現采集傳感器信號、輸出控制指令，控制設備的運行等功能。本實施例采用計算機控制技術和可編程邏輯控制技術通過對直流泵進行頻率調節實現對肥液濃度、灌溉施肥量及灌溉施肥時間的控制，確保施肥機按設定的施肥程序自動供給水肥?？刂葡到y中，下位機可以對流量、液位、EC/pH值等進行實時監測，系統通過對采集到的模擬量分析，根據設定的施肥程序，發出相應的控制指令，實現電磁閥的啟閉的控制、直流泵的頻率調節及施肥機運行狀態的監測，從而對施肥過程進行調節。其中，EC/PH值是注肥泵流量調節的主要控制參數。管路上安裝的電導率儀和pH計測量的EC/PH值信息通過PLC的模擬量輸入模塊進入下位機，通過下位機的處理，當EC/pH值發生變化時，PLC控制系統可根據接收到的反饋信息，對直流泵的頻率作出相應的調節，當EC/pH值增大時,直流泵頻率降低，注肥機流速減小，肥液濃度降低，反之亦然；當EC值過大，pH值超出正常范圍(5.5～7.5)時，觸發報警系統，發出警報，防止肥液濃度過大，造成作物燒苗?？刂葡到y本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種施肥機自動控制系統，應用于具有多路并聯注肥通路的注肥機，所述注肥機包括設于各個注肥通路上的注肥泵，所述注肥通路與混肥箱聯通，其特征在于，所述控制系統包括上位機及下位機，所述上位機與下位機通過數據通信模塊進行通信，所述下位機包括注肥機數據采集模塊及注肥機數據輸出模塊，所述注肥機數據采集模塊用于采集流量、液位、EC和pH值，并將采集的流量、液位、EC和pH值傳送至所述上位機；所述上位機用于根據預設控制參數，通過所述注肥機數據輸出模塊控制肥液濃度；所述注肥泵設有直流調速模塊，所述注肥通路上設有霍爾流量傳感器，所述注肥機數據輸出模塊通過所述直流調速模塊調節所述注肥泵的轉速，用以控制注肥流量。

【技術特征摘要】
1.一種施肥機自動控制系統，應用于具有多路并聯注肥通路的注肥機，所述注肥機包括設于各個注肥通路上的注肥泵，所述注肥通路與混肥箱聯通，其特征在于，所述控制系統包括上位機及下位機，所述上位機與下位機通過數據通信模塊進行通信，所述下位機包括注肥機數據采集模塊及注肥機數據輸出模塊，所述注肥機數據采集模塊用于采集流量、液位、EC和pH值，并將采集的流量、液位、EC和pH值傳送至所述上位機；所述上位機用于根據預設控制參數，通過所述注肥機數據輸出模塊控制肥液濃度；所述注肥泵設有直流調速模塊，所述注肥通路上設有霍爾流量傳感器，所述注肥機數據輸出模塊通過所述直流調速模塊調節所述注肥泵的轉速，用以控制注肥流量。2.根據權利要求1所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊宇，張國峰，
申請(專利權)人：河北潤農節水科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：河北,13