DS3800HMPA

澆灌是彌補(bǔ)自然降水在數(shù)目上的不足與時(shí)空上的不均，保證適時(shí)適量地滿足作物生長所需要水分的重要措施。以往的農(nóng)田澆灌，很多沒有配套完整的澆灌系統(tǒng)，注水時(shí)只能采用大水漫灌或人工灑水。不但造成水的浪費(fèi)，而且往往由于不能及時(shí)注水、過量注水或注水不足，難以控制水均勻度，對植物的正常生長產(chǎn)生不利影響。我國事一個(gè)水資源短缺，水旱災(zāi)難頻繁的國家。固然水資源的總量居*六位，但是人均占有量約為世界人均水量的1/4，排在世界110位，已被聯(lián)合國列為13個(gè)貧水國家之一，同時(shí)，我國水資源的分布很不均勻，有些地區(qū)的人均占有量甚至低于世界zui貧水的國家埃及和以色列的水平。我國農(nóng)業(yè)用水量約為總用水量的80%，農(nóng)業(yè)澆灌用水的利用率普遍低下，水的利用率僅為45%，而水資源利用率高的國家已達(dá)70%～80%。建立農(nóng)田節(jié)水澆灌的自動化系統(tǒng)，采用高效的注水方式已勢在必行。一方面可以集中治理，加強(qiáng)控制;一方面可以按時(shí)按需定量供水，嚴(yán)格控制澆灌用水量，達(dá)到節(jié)水用水目的，另一方面，可以通過自動量測設(shè)備，實(shí)施精確計(jì)量，為按方收費(fèi)提供依據(jù)，促進(jìn)用水觀念更新，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)利益。筆者利用組態(tài)軟件作為開發(fā)平臺，開發(fā)的農(nóng)田節(jié)水澆灌自動控制系統(tǒng)，已在江蘇省泰興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所節(jié)水澆灌示范區(qū)得到應(yīng)用。
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整個(gè)自動化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)采用總線型結(jié)構(gòu)，所有的節(jié)點(diǎn)共享一個(gè)公共物理通道（總線）。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)不封DS3800HMPA閉，很輕易加擴(kuò)新的節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間通過總線直接通訊，速度較快;當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)不會影響其他節(jié)點(diǎn)的工作，不會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。但總線式結(jié)構(gòu)對硬件的實(shí)現(xiàn)要求相對較高，由于總線式網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都是掛在一條總線上的，總線的負(fù)載很重。由于考慮到本系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量相對較小，以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)容性，故采用了總線式結(jié)構(gòu)。一條485總線上掛接了17個(gè)模塊（11個(gè)繼電器輸出模塊，6個(gè)數(shù)字量輸進(jìn)模塊），控制一臺水泵、四臺加壓泵和36個(gè)電磁閥等設(shè)備。由于每個(gè)繼電器輸出模塊能輸出4路信號，而每個(gè)數(shù)字量輸進(jìn)模塊能接收8路信號，在本系統(tǒng)中，共采用了11個(gè)繼電器輸出模塊、6個(gè)數(shù)字量輸進(jìn)模塊。系統(tǒng)由數(shù)字量輸進(jìn)模塊采集輸進(jìn)數(shù)字量信號以獲得供水請求信息;電磁閥由繼電器輸出模塊輸出開關(guān)控制信號控制，水泵和加壓泵由繼電器輸出模塊輸出開關(guān)控制信號并通過控制中間繼電器和交接觸器來進(jìn)行控制，電磁閥、水泵和加壓泵均可手動控制。自動化控制系統(tǒng)如圖2所示.

圖2 自動化控制系統(tǒng)圖

         4 通訊介質(zhì)的選擇

          傳輸介質(zhì)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)重要組成部分，是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可靠、快速、正確傳輸?shù)闹匾ＷC，所以選擇公道的傳輸介質(zhì)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊的重要部分。根據(jù)本系統(tǒng)計(jì)算機(jī)通訊的特點(diǎn)，采用有線傳輸介質(zhì)。

          雙絞線（TP）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中zui常用的一種傳輸介質(zhì)，其特點(diǎn)是連接簡單，走線方便，價(jià)格便宜。雙絞線又分為非屏蔽雙絞線（UTP）和屏蔽雙絞線（STP）兩種。電氣產(chǎn)業(yè)協(xié)會（EIA）為雙絞線定義了5種不同規(guī)格。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合布線通常使用3、4、5類。3類雙絞線zui高傳輸速率為10Mbit/s;4類為20Mbit/s;5類為100Mbit/s。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，雙絞線的傳輸性能不斷進(jìn)步?，F(xiàn)已廣泛使用的超5類非屏蔽雙絞線比普通雙絞線在衰減、干擾等性能方面得到了明顯進(jìn)步。在100M的頻率下，可提供8dB近端串?dāng)_余量，用戶的設(shè)備受到的干擾只有普通5類的1/4，使系統(tǒng)具有更強(qiáng)的獨(dú)立性和可靠性?？紤]到本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量相對較少，從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，采用屏蔽雙絞線作為系統(tǒng)的通訊介質(zhì)。

         5 軟件設(shè)計(jì)

          本系統(tǒng)軟件采用了多線程、COM組件等技術(shù)、實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多任務(wù)的處理。運(yùn)行期間，通過驅(qū)動程序和外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，每一個(gè)驅(qū)動程序都是一個(gè)COM對象，這種方式使通訊程序和前臺軟件構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，即保證了運(yùn)行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)能夠達(dá)到一個(gè)較大的規(guī)模。系統(tǒng)程序原理框圖如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)程序原理框圖

          5.1前臺控制軟件

          前臺控制軟件由三部分組成：動畫顯示控制界面、報(bào)警顯示界面、按鍵互鎖。

          整個(gè)控制畫面采用動畫設(shè)計(jì)，用動畫的方式顯示整個(gè)系統(tǒng)的流程，方便直觀。報(bào)警顯示界面上標(biāo)有36個(gè)電磁閥及水泵和4個(gè)加壓泵。如有報(bào)警信號（供水請求信號）產(chǎn)生，則產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警，提醒操縱員。假如系統(tǒng)是運(yùn)行在全自動方式下，則系統(tǒng)自動發(fā)出控制信號打開相應(yīng)的設(shè)備，開始（停止）澆灌，同時(shí)把設(shè)備打開（封閉）信息自動記進(jìn)數(shù)據(jù)庫。

          if（Bit（輸進(jìn)模塊_46,1）&&確認(rèn)按鈕1&&（電磁閥9 = = 0 ））

          ｛

          PlaySound（ "F:sound1Virus.wav", 2 ）; //需水發(fā)聲報(bào)警

          ｝

          軟件部分同時(shí)設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng)的邏輯關(guān)系，按鍵互鎖。假如要打開某個(gè)電磁閥，則相應(yīng)的加壓泵、水泵自動打開。反之，假如某個(gè)加壓泵或水泵轄下的電磁閥已全部封閉了，則該加壓泵或水泵也將自動封閉。

          5.2 歷史記錄數(shù)據(jù)庫

          本系統(tǒng)采用微軟的ACCESS數(shù)據(jù)庫，使用微軟的ODBC數(shù)據(jù)庫引擎。所有對設(shè)備的操縱都自動記進(jìn)數(shù)據(jù)庫，并自動形成澆灌報(bào)表。

          SQLConnect（ DeviceID, "dsn=kxg;uid=;pwd=＊＊＊＊"）; //打開數(shù)據(jù)庫

          SQLCreateTable（ DeviceID, "電磁閥_9", "table1" ）; //創(chuàng)建表格“電磁閥_9” BitSet（繼電器輸出模塊_43, 1, 電磁閥9 ）; //打開電磁閥9

          數(shù)據(jù)庫電磁閥狀態(tài)=電磁閥9; //記錄電磁閥狀態(tài)

          數(shù)據(jù)庫電磁閥序號=9; //記錄電磁閥序號

          SQLInsert（ DeviceID, "電磁閥9", "bind2" ）; //按照“bind2”模式插進(jìn)數(shù)據(jù)庫

          數(shù)據(jù)庫自動記錄下每個(gè)電磁閥的狀態(tài)改變時(shí)間、日期，操縱員姓名以及電磁閥的序號，為以后科學(xué)分析、科學(xué)澆灌提供依據(jù)。

         6 結(jié)束語

          由于信號在傳輸線上傳送，若碰到阻抗不連續(xù)的情況，會出現(xiàn)反射現(xiàn)象使信號扭曲，從而影響信號的遠(yuǎn)間隔傳送，必須采用電阻匹配的方法來消除反射，雙絞線的特性阻抗一般為110～130Ω，為此本系統(tǒng)在傳輸線末端并接了120Ω的電阻，進(jìn)行阻抗匹配，進(jìn)步了系統(tǒng)的可靠性，本系具有統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、便于維護(hù)、控制正確等特點(diǎn)

Enermax EG465P-VE Power Supply

Zumax Tech ZU500W (X2) Power Supply

Enermax EG495 AX-UE (W) Power Supply

Star Tech AP-550S12V P/N ATX495AX-VE(W)

Setra AD-1655 AC Adaptor For 404 Scales P/N 404712 Input 120VAC Output 16VDC

Omron S8PS-05024C DC24V 2.1A Power Supply

BradHarrison BG20034 Miccro Charge

Brad Harrison EW5A00E12C250 Microcharge 25 cm

Elco LTD KMC30-2 Power Supply 5V 3A 15V 0.5A

Yamatake DC15 Single Loop Controller C15TV0TA0300

Yamatake DC15 Single Loop Controller C15TR0TA0000

DELTA MICROWAVE S1304 BAND PASS FILTER

HP 5086-7299 LP FILTER FULLY

Daytron 6X543 2 units

Potter & Brumfield CNS-35-92 Programmable Time Delay

Phase Monitor SLA-230-ALE

Type RC 5060 No 0406

SENSOR SYSTEMS GPS ANTENNA P/N S67-1575-2

HP 08647-60117 Board

Transducer FT60

bul 700 Type RTC Solid State Timer RTC00110U24 Ser A AB

Modicom AS-BDA P210 A120 10AC Out 8Bt 115VAC

Sony CCD Video Camera SSC-D5

Omron S82K-00724 Power Supply DC 24V 0.8A

Omron S82K03012 Power Supply DC 12V 2.5A

Pro-Face FN-X16TS41 Input

Starrett 25-441 thite base 0-1" 0.001"

PeaCock SPI 24-320-4 .001¨.25in Dial Indicator

Durakool 3030APS120AC 30A 480VAC

Esterline Scientific Columbus XL342K5A2-2 3 Element 3 Phase 4 Wire

04=900039 Display

Lot of (2) Hynix Memory (1GB) PC2-5300F-555-1?1 2Rx8 RAM ECC DDR2 (total of 2GB)

NOGREN R07-100-RNLA Regulator

Dataforth DSCA41 Isolated Signal Conditioning Module

Phoenix 94922C

Phoenix Contact FLKM50 5544079 rev A

Comair Rutron SU2A5 115V 0.19A Fab

APC AP9512TBLK

Watlow DIN-a-mite PB2C-2024-K200

KURODA MODEL STA-08T UNI-WIRE TERMINAL BLOCK

WATLOW DA1V-1624-F000 DIN-A mite

Wiko BCK 120V 500W AV/Photo Lamp

038-003-626 Mini SAS Keyed Expansion Cable Serialized

Gordos GA5-2025 RELAY SOLID STATE

CRYDOM D1D12 Solid State Relay,Input,VDC?,Output,VDC

AB 1746-OG16 Ser C NNB

Idec Izumi Corp PSR S60 Power Supply

Tazac 0-1 3WP07 1-1 3WP07

Exfo Actiture A4000 UV VISIBLE SPOT CURE SYSTEM

Exfo Actiture 4000 UV VISIBLE SPOT CURE SYSTEM

HP E1429A 2 Channel Digitizer UTT

Burster Digiforce 9306

Weber Screwdriving Suretork PC-WFSC-501-024

Metronics Gage Chek SPC V2.33

Newall TM211000 Spherisyn

KPM Aqua Boy LMIII Leather Moinsture Meter with Electrode

AB 1770 TA Industrial Terminal

Indramat Controller AC Servo TDM 3.2-030-300-Wi

HP 11352-66590 Board

HP 11352-66591 Board

DMC-1030Rev F1 Galil Motion Control

Smartstep DB25

HP 5086-7539 Solid State Switch

HP 5086-6539 Solid State Switch

Zebra 140 Xi III Thermal Printer

HP 11352-66540 11352-66541 ICT Rev C Board

HP 11352-66592 11352-66593 ICI Board

HP 11352-69540 352-66541 Board

HP 11352-69540 11352-66541 Board

HP 11352-66530 11352-66511 ATM Board

WEBER D-82515 MOW 36/6 NM W/N 115857

Brookfield RVDV-IT Viscometer

Tokyo CS3330F Micro camera CS3330FC CCU Controler

Branson 400 Converter

Danfoss 192L0570 Freq. 30KHz Max Range 10m/30Ft Ultrasonic Sensor

SL Electronics Base Station Module Crimp Force Monitor SLNLTCOM/C166-S?BC Board

Zeiss Microscope 200X 400X

Tektronix P6205 FET Probe

AB Micrologix 1500 1764-28BXB 1769-IQ16, 1769-OB16, 1769-ECR

Turbo V 70D Mod. 963-5361S00 8 Macro Torr Varian

Audio Precision MFI5-20354-11 Board

Audio Precision GEN1-54568-61 Board

Scientific Atlanta 285650 Control Logic Board

PCA-6180E COmputer Board Advantech P III 1GHz, 256MB

Ind. Cont Eq. Class I MIO-IDC-16-306 3 Pcs MIO-ODC-16-202 2 Pcs

HP 08647-60214 Board

Xycom 5015T Proface Panel

Delta Tau Data Systems Inc. PMAC 2 PCI DSP563 CPU

Applitek Terminal Applicator

HP 08648-60614 Mother Board

BRUEL & KJAER 2635 CHARGE AMPLIFIER

Integrated Circuits Printer

edyne THPS-100-115 HFM-300

Panasonic MADDT1207003 AC Servo 200-240VAC

ARO Twin Drill 46023

Loctite 97102 Semi-Automatic Controller

Sharpe LQ9P16G Panel

AB 77135-223-S1, 77135-231S1G, 77135-241-S2 Board

Keyence JC-500 Digital Load Indicator

Kistler 5012 Charge Amplifier

14997-C PCIO-Scan Board 9838/K119987

PC7082 Rev B Board

HP 08563-60103 A4 LOG/CAL OSC Board Assembly

Comuter Boards Inc

HP 33322-60011 Attenuator, 24V with Cable

HP 5086-7957 Second Converter Assembly

HP 08563-60123 A5 Interface Assembly

CIO-D048DD Board

Quantronix Laser Control UNit 02-01-05159 Rev D

Mstep-3 PC8042 14209 Rev 3 008/J 5031240

Anorad I-Serv-2AT1-110?-5 Servo Driver

HP 4284A Front Panel Precission LCR Meter 04279-66559 B-2906 HP 04278-66596

Toshiba H150356-1 X1M9A 1-A Board

KS 797-4102-000-01 Board

AB 1771-P7D 120/220V AC Power Supply

EAUA 462801/4TP-1A 643A

APA Optics Inc Blaine MN

KS 980-4035-000-00 MPU Board

CEAG TSR Power Supply 80W

KS 780-4541-000 X Servo Board

KS 780-4033-000-20 VDG Board

KS 00780-4350-00 Boad

KS 980-4221-000-02 DSO21 Rev 2 Board

SL Electronics SL NET-COM C166-SBC Control Board

Sorensen HPD 60-5 60V-5A

Superior SLD-SYN 430-PTO OScillator Motor Driver

KS-2 20261058 Pc Board Coil

Infranor GmbH 4QU-Regler SMVEN 2430 Versorgung 60-250VDC

Navitar Tenx 2x Adapter 1-50010, 1-0005, 1-6010 Lends

Infranor GmbH SMNB 2550 Versorgurg 3 X 45-177V 40/60 Hz

Omron 029694-0B C20P-HIC14 P.C. Board TW-44P 94V-0

Lexmark 1040990 6 Printer Ribbons

Infranor GmbH SMNBB 1690 Versorgurg 3 X 45-113V 40/60 Hz

MIrle 2RJ0PDL4V5 SDPLC AC Servo

ST48-7610 Board DC 1-20-87

Wild Heerbrugg Markrozoom 1:5 4455 Lends

HP 6038L System Power Supply 60V 10A 200W DC

HP 08563-60098 A3 Interface Board

Allen Bradley 2705-P31J1 Lightd Pusch Button Module

CCA ACM 49-012928-000A SCHEM 39-013377 Board

Magnetek 3D62-32-1 Refurbished

Diebold CCA HUB USB 49-202839 SCHEM 29-015741-0 Board

Diebold CCA TCM 4-201152-000B SCHEW TCM 49-201153-000B SCHEW 29-014554-0 Board

Tamura Corp WES-24G-U Power Supply Output 24VDc 8A 28VDC 6A