制作小型自動(dòng)噴灌澆水系統(tǒng)的研究

呂 丹

(福建省長(zhǎng)樂(lè)職業(yè)中專學(xué)校 ,福建 長(zhǎng)樂(lè) 311201)

制作小型自動(dòng)噴灌澆水系統(tǒng)的研究

呂 丹

(福建省長(zhǎng)樂(lè)職業(yè)中專學(xué)校 ,福建 長(zhǎng)樂(lè) 311201)

本文利用小型西門子LOGO！控制器制作一個(gè)家庭用的小型自動(dòng)噴灌澆水系統(tǒng)。根據(jù)不同植物具有不同特性，要啟動(dòng)給對(duì)應(yīng)不同植物進(jìn)行澆水電磁閥。LOGO!控制器接收來(lái)自外部的信號(hào)，經(jīng)過(guò)程序運(yùn)算，控制不同植物對(duì)應(yīng)澆水電磁閥，完成對(duì)不同植物定時(shí)或者不同光照條件下的澆水任務(wù)。同時(shí)也充分利用LOGO!內(nèi)部周定時(shí)器和通電接通定時(shí)器，來(lái)簡(jiǎn)化控制程序。

電磁閥；LOGO!;周定時(shí)器T；輔助繼電器M

0 引言

隨著生活條件不斷好轉(zhuǎn)，越來(lái)越多的家庭開(kāi)始養(yǎng)花種草。不同的花草具有不同的特性，有些花草喜歡陽(yáng)光，有些花草喜歡黑暗；有些花草喜歡潮濕，有些花草植物喜歡干燥。作為一個(gè)普通的養(yǎng)殖花草的愛(ài)好者即使掌握這些花草的特性，有時(shí)候也會(huì)因?yàn)槟承╇s事而忘記給它們進(jìn)行必要的操作。因此，制作一個(gè)小型自動(dòng)花草管理系統(tǒng)很有必要。

制作一個(gè)小型花草自動(dòng)化管理系統(tǒng)必須了解所養(yǎng)殖花草特性。這個(gè)養(yǎng)殖間一共養(yǎng)殖了四種不同種類的植物，第一類某物為生活在水槽水中的水生植物，一旦水槽中沒(méi)有水，則該水生植物將會(huì)死亡，也就是說(shuō)水平面必須保證在一定的范圍；第二類植物要在每天的早、晚定時(shí)澆水3分種；第三類植物每天晚上定時(shí)澆水4分種；第四類植物要在每天晚上定時(shí)澆水2分種，同時(shí)每天中午12點(diǎn)到12點(diǎn)03分定時(shí)澆水。

1 控制系統(tǒng)分析

通過(guò)上面所養(yǎng)殖的花草養(yǎng)殖特性可以知道，對(duì)于第一類植物只要水槽上下端各設(shè)定一個(gè)最低點(diǎn)浮子開(kāi)關(guān)和最高點(diǎn)浮子開(kāi)關(guān)，讓水位一直保持在某個(gè)指定水平面上。第二類植物要求早6點(diǎn)0分開(kāi)始澆水到6點(diǎn)3分結(jié)束，晚上19點(diǎn)0分開(kāi)始澆水到19點(diǎn)3分結(jié)束，信號(hào)來(lái)源取自西門子LOGO！控制器內(nèi)部周時(shí)間定時(shí)器；第三類植物要求每天晚上定時(shí)澆水4分種，這個(gè)控制信號(hào)的來(lái)源為輸入端的光敏開(kāi)關(guān)的信號(hào)；第四類植物要求每天晚上定時(shí)澆水2分種，同時(shí)每天中午12點(diǎn)到12點(diǎn)03分對(duì)這進(jìn)行定時(shí)澆水，這個(gè)控制信號(hào)的來(lái)源為輸入端的光敏開(kāi)關(guān)的信號(hào)和取自西門子LOGO！控制器內(nèi)部周時(shí)間定時(shí)器的信號(hào)。由于所控制對(duì)象都是給指定對(duì)植物進(jìn)行澆水操作，所以LOGO!的輸出控制只要為自來(lái)水管后面加上控制電磁閥就可以，電磁閥打開(kāi)則對(duì)植物進(jìn)行噴灌，電磁閥關(guān)閉則停止對(duì)植物進(jìn)行噴灌。

2 控制系統(tǒng)I/O設(shè)計(jì)

系統(tǒng)要有整個(gè)啟動(dòng)信號(hào)和停止信號(hào)，最終形成的I/O分配表如表1所示：

3 外部硬接線的設(shè)計(jì)

在控制系統(tǒng)的前面我加上啟動(dòng)按鈕、停止按鈕和急停按鈕，便于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。外部接線圖如圖2所示。

表1 I/O分配表

4 外部硬接線圖

圖1 外部硬接線圖

5 控制程序的分析

西門子LOGO!工作方式為循環(huán)掃描，也就是說(shuō)程序執(zhí)行從第一行程序一直往執(zhí)行，一直程序的最后一行。我們分析程序的時(shí)候，也是從上到下來(lái)分析。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB3，讓輸入繼電器I1為ON，程序運(yùn)行后，讓內(nèi)部輔助繼電器M0得電并自鎖，M0的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)閉合，此時(shí)開(kāi)始接收外部最高位浮子開(kāi)關(guān)和最低位浮子開(kāi)關(guān)的信號(hào)，從而保證控制第一類植物澆水的電磁閥Q1，在水位低的時(shí)候打開(kāi)澆水，在水位高的時(shí)候斷開(kāi)停止?jié)菜?。第二類植物要每天早晚定時(shí)澆水，這個(gè)要用到一個(gè)特殊輔助定時(shí)器周定時(shí)器，這個(gè)定時(shí)器在程序不需要驅(qū)動(dòng)條件，在程序中直接使用。周定時(shí)器可以讀系統(tǒng)的時(shí)間，在周定時(shí)器可以直接設(shè)置每天動(dòng)作時(shí)間，到了設(shè)定的時(shí)間，則T有輸出，過(guò)了指定時(shí)間，則T無(wú)輸出。我利用T2周定時(shí)器控制電磁閥Q2，從而保證每天早上早6點(diǎn)0分開(kāi)始澆水到6點(diǎn)3分結(jié)束，晚上19點(diǎn)0分開(kāi)始澆水到19點(diǎn)3分結(jié)束。而控制第三類植物電磁閥Q3，這類植物要求每天晚上定時(shí)澆水4分種，判斷是白天還是黑夜，主要通過(guò)光敏開(kāi)關(guān)I5。在程序中M0的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)和光敏開(kāi)關(guān)I5串聯(lián)驅(qū)動(dòng)接通延時(shí)定時(shí)器T003，T003定時(shí)4分種，M0的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)和光敏開(kāi)關(guān)I5串聯(lián)同時(shí)接通電磁閥Q3，當(dāng)T003定時(shí)時(shí)間到，則斷開(kāi)電磁閥Q3，這樣保證第三類植物每天晚上定時(shí)澆水4分種?？刂频谒念愔参餄菜碾姶砰yQ4，它的動(dòng)作條件每天晚上定時(shí)澆水2分種，同時(shí)每天中午12點(diǎn)到12點(diǎn)03分對(duì)這進(jìn)行定時(shí)澆水。從它的動(dòng)作條件可知，控制Q4電磁閥的條件一共有二個(gè)，一個(gè)利用周定時(shí)器T002的常開(kāi)觸點(diǎn)，保證在每天中午12點(diǎn)到12點(diǎn)03分閉合，從而讓Q4電磁閥得電開(kāi)始澆水，時(shí)間一到Q4電磁閥斷開(kāi)停止?jié)菜?；另外一個(gè)利用M0的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)和光敏開(kāi)關(guān)I5串聯(lián)驅(qū)動(dòng)接通延時(shí)定時(shí)器T004，T004定時(shí)2分種，M0的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)和光敏開(kāi)關(guān)I5串聯(lián)再串聯(lián)上同時(shí)接通電磁閥Q4，當(dāng)T004定時(shí)時(shí)間到，則斷開(kāi)電磁閥Q4。

圖2 控制系統(tǒng)的程序圖

通過(guò)上面的程序分析，所有動(dòng)作符合植物澆水的動(dòng)作要求。再將程序下載到LOGO!中去，帶上實(shí)際硬件，試運(yùn)行符合澆水設(shè)計(jì)要求。

[1]西門子(中國(guó))有限公司自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)編. 深入淺出西門子LOGO [M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2004.

[2]陳浩編著.圖解自動(dòng)化技術(shù)叢書 圖解西門子LOGO！應(yīng)用技術(shù) [M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.

[3]陳浩. 案例解說(shuō)西門子LOGO！與變頻器綜合應(yīng)用 [M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2004.

(編輯 趙欣宇)

OnMakingaSmallAutomaticSprinklerIrrigationSystem

LV Dan

(Changle in Fujian Province Vocational Technical Secondary School, Changle 311201, China)

Use the small Siemens LOGO! controller to make a small automatic sprinkler irrigation system for families. According to different characteristics of different plants, it is to start water solenoid valve for different plants. The LOGO! controller receives signals from the outside. Through program operation, control different plants corresponding to the water solenoid valve, and complete the water task of different plant timing or different lighting conditions. Take full advantage of the inner weekly timer and the power connect timer of LOGO! to simplify the control program.

solenoid valve; LOGO!; weekly timer T; auxiliary relay M

G712

A

1672-0601(2017)11-0110-03

2017-08-08

呂丹(1988-)，女。本科。主要研究方向：電氣專業(yè)課程的教學(xué)研究。