《机电一体化系统设计》课程教学资源（实例PPT）微机智能自动灌溉系统

微机智能自动灌溉系统 随着经济的发展，对灌溉工程的要求越来越高同时，为进一 步解决水资源能源的短缺和人工成本增加等问题，越来越多的 灌溉工程采用自动控制灌溉系统。 中央计算机控制灌溉系统：将与植物需水相关的气象参量（温度 相对湿度降雨量辐射风速等)通过自动电子气象站反馈到中央计算 机，计算机会自动决策当天所需灌水量，并通知相关的执行设备， 开启或关闭某个子灌溉系统，可通过有线无线光缆电话线，甚至手 机网络等方式对无限量的子系统实现远程控制的系统

微机智能自动灌溉系统 随着经济的发展，对灌溉工程的要求越来越高 同时，为进一 步解决水资源能源的短缺和人工成本增加等问题，越来越多的 灌溉工程采用自动控制灌溉系统。 中央计算机控制灌溉系统：将与植物需水相关的气象参量（温度 相对湿度降雨量辐射风速等）通过自动电子气象站反馈到中央计算 机，计算机会自动决策当天所需灌水量，并通知相关的执行设备， 开启或关闭某个子灌溉系统 ，可通过有线无线光缆电话线，甚至手 机网络等方式对无限量的子系统实现远程控制的系统

一、系统构成 水箱 灌溉自动控制系统 主要由中央计机、 水系或 进水电磁阀 水泵、水位传感器、 湿度传感器、电磁 水位传感器 接水源 输水管 阀、水箱和输水管 等构成。 湿度传感器 中央计算机 电源

电源 中央计算机 一、系统构成 灌溉自动控制系统 主要由中央计机、 水泵、水位传感器、 湿度传感器、电磁 阀、水箱和输水管 等构成

中央计算机：接收水位传感器 和湿度传感器信号、经过处理、 判断后，通过控制器发出指 信息处理系统 令，，决定水泵或进水端电磁 阀、灌水电磁阀门的开启、关 闭。 机械系统 水箱、渗灌主管道、渗 灌装置、喷头等构成，是系 统的骨架 动力系统 电源，为系统提供动力。 传感检测系统 水位传感器、湿度传感器： 采集相关信号，转换并传送 到中央计算机。 执行元件系统 水泵、电磁阀：根据需要， 开启或关闭

中央计算机：接收水位传感器 和湿度传感器信号、经过处理、 判断后，通过控制器发出指 令，，决定水泵或进水端电磁 阀、灌水电磁阀门的开启、关 闭。 动力系统 水位传感器、湿度传感器： 采集相关信号，转换并传送 到中央计算机。 电源，为系统提供动力。 水泵、电磁阀：根据需要， 开启或关闭。 水箱、渗灌主管道、渗 灌装置、喷头等构成，是系 统的骨架。 信息处理系统 机械系统 执行元件系统 传感检测系统

二、工作原理图 水位变化 水位传感器 水泵 给水箱加水 电源 气象参量 中央计算机 土壤含水率 土壤湿度传感器 灌水电磁阀 灌溉

灌溉 土壤含水率 给水箱加水 水位变化 二、工作原理图 土壤湿度传感器 灌水电磁阀 中央计算机 水泵 水 位 传 感 器 气象参量 电源

三、系统功能 一、 数据采集功能：可接收土壤湿度 传感器采集模拟信号并将模拟信号转 变成数字信号（转换） 二、具有定时控制、循环控制的功能，用 户可根据需要灵活选用控制方式。包括自动 控制功能、定时控制功能、循环控制功能 三、自动转停功能：控制系统根据土壤的干 湿度情沉自动启动喷灌，控制电动机以所需 的转速转动，喷头喷灌，停，再喷后自动 停转

三、自动转停功能：控制系统根据土壤的干 湿度情况自动启动喷灌，控制电动机以所需 的转速转动，喷头喷灌 ，停 ，再喷后自动 停转 一、数据采集功能：可接收土壤湿度 传感器采集模拟信号并将模拟信号转 变成数字信号（ 转换） 二、具有定时控制、循环控制的功能，用 户可根据需要灵活选用控制方式。包括自动 控制功能、定时控制功能、循环控制功能 三、系统功能

四、电动机过载保护功能 当电动机过载时，电动机立即停止 转动，灌溉过程中止，并且故障指示灯闪 烁报警，过载消除后自动恢复运转 五、阴雨天自动停止功能 利用湿度传感器的开关量作为一个可编程 控制器的输入信号，实现控制相关程序的功 能 六、故障自动检测功能 当灌溉系统出现故障，如水管破裂（水压 为零)传感器故障等，水泵立即停止运行， 电磁阀关闭，故障报警灯闪烁并伴有警笛声 响起

四、电动机过载保护功能 当电动机过载时，电动机立即停止 转动，灌溉过程中止，并且故障指示灯闪 烁报警，过载消除后自动恢复运转 五、阴雨天自动停止功能 利用湿度传感器的开关量作为一个可编程 控制器的输入信号，实现控制相关程序的功 能 六、故障自动检测功能 当灌溉系统出现故障，如水管破裂（水压 为零） 传感器故障等，水泵立即停止运行， 电磁阀关闭，故障报警灯闪烁并伴有警笛声 响起

四、经济效益 >自动控制灌溉系统不仅可以提高水 资源利用率。 >增加农作物的产量，降低农产品的成本， 城增加附加值。 感器技术自动控制技术计算机技术 无线通信技术等多种高新技术，这些新 技术的应用使我国的农业由传统的劳动 密集型向技术密集型转变奠定了重要的 基础，是中国发展高效农业和精细农业 的必由之路

➢ 自动控制灌溉系统不仅可以提高水 资源利用率。 ➢ 增加农作物的产量，降低农产品的成本， 增加附加值。 感器技术自动控制技术计算机技术 无线通信技术等多种高新技术，这些新 技术的应用使我国的农业由传统的劳动 密集型向技术密集型转变奠定了重要的 基础，是中国发展高效农业和精细农业 的必由之路 四、经济效益