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巴西陆稻IAPAR9调亏喷灌的PLC控制系统研究

作　者: 李新颖
导　师: 姚帮松；张海筹
学　校: 湖南农业大学
专　业: 农业机械化
关键词: 巴西陆稻 调亏灌溉 PLC 恒压供水 土壤湿度 自动控制
分类号: S511.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


我国是世界上水稻生产量和稻米消费量最大的国家,但缺水与旱灾等制约了我国水稻的生产与发展,因此发展水稻旱种和种植旱稻等节水稻作将是我国稻米生产的必然举措。作为礼物赠送给我国的巴西陆稻RAPAR9在我国试种并取得成功,在耐旱能力、产量优势和适应能力等多方面表现出优势。国内已有很多专家学者从多方面对它进行了研究,其中调亏灌溉试验的研究表明适度的水分亏欠不仅显著地减少了灌水量,同时还使产量明显得到了提高。这些研究为巴西陆稻的推广和大面积高产栽培提供了理论依据。在本研究中,先根据巴西陆稻的旱地种植特点确定选用恒压喷灌,再从巴西陆稻的调亏灌溉实验数据出发,顾及各生长期的土壤湿度、根长的变化及探头的成本等,设计了控制方案、程序和电路图。系统采用结构简单的自制探头,成本低廉,制作容易,湿度检测适时可靠,具有应用价值。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章 绪论  11-16
  1 发展节水稻作是时代的要求  11-12
    1.1 水稻生产受制约  11
    1.2 巴西陆稻显优点  11-12
    1.3 调亏灌溉出效益  12
  2 国内外喷灌技术的发展状况  12
  3 国内喷灌控制系统研究状况  12-14
  4 研究课题  14-16
    4.1 课题来源  14
    4.2 课题意义  14
    4.3 研究方向和研究重点  14-15
    4.4 研究创新  15-16
第二章 本设计的技术基础与前期研究  16-30
  1 PLC技术  16
  2 选择灌溉方式  16-18
  3 管网供水方式  18-20
    3.1 一台恒速泵直接供水  18-19
    3.2 恒速泵+水塔供水  19
    3.3 射流泵+水箱的供水  19
    3.4 恒速泵+高位水箱的供水  19
    3.5 恒速泵+气压罐供水  19
    3.6 变频调速供水  19-20
  4 变频调速恒压供水技术  20-24
    4.1 变频恒压供水的意义  20
    4.2 变频调速恒压管网压力控制方式  20-21
    4.3 变频调速恒压供水系统的构成与原理  21-22
    4.4 变频供水管网中恒压的实现  22-23
    4.5 变频调速恒压供水节能原理  23
    4.6 变频恒压供水系统的控制方式  23-24
  5 供水方式的确定  24-25
  6 喷灌压力的选择  25
  7 土壤湿度检测方案的设计  25-27
    7.1 土壤湿度检测技术概况  25-26
    7.2 自制简易土壤湿度检测探头  26
    7.3 湿度检测结果的高低电平表示  26-27
  8 电磁阀门  27
  9 供水管网的设计  27-29
    9.1 供水管路系统设计  27-28
    9.2 喷灌控制原理  28
    9.3 中间控制电路设计  28-29
    9.4 灌溉均匀性的考虑  29
    9.5 水泵机组容量的确定  29
  10 小结  29-30
第三章 辅助控制电路设计  30-37
  1 灌溉的起停控制的基本要求与方案  30
  2 土壤平均湿度的测量  30
  3 湿度传感器的埋设位置和深度的选择  30
  4 不同生长期参考湿度装置的制作方法  30-31
  5 比较放大电路的设计  31-34
    5.1 运算放大器的选用  31-32
    5.2 比较放大电路设计  32-34
  6 遇自然降雨时的停灌控制  34
  7 喷灌时间的选择  34-35
  8 水位保护功能  35
  9 管网低压力的处理  35-36
  10 本章小结  36-37
第四章 PLC选型和喷灌控制程序设计  37-44
  1 喷灌控制的应该具有的功能  37
  2 喷灌控制设置  37-38
  3 控制系统方框图  38
  4 PLC的容量计算  38-39
    4.1 输入点数的计算  38
    4.2 输出信号点数  38
    4.3 存储容量估算  38-39
  5 选择PLC型号  39
  6 PLC的I/O端子分配  39-41
  7 PLC控制系统电路图设计  41
  8 控制方案  41-43
    8.1 方法  41-42
    8.2 控制流程图  42
    8.3 控制程序编写方案  42-43
    8.4 控制程序  43
    8.5 模拟试验的结果  43
  9 小结  43-44
第五章 结论与展望  44-45
  1 对设计的总结  44
  2 PLC自动喷灌控制研究的展望  44-45
参考文献  45-47
致谢  47-48
作者简历  48-49
附件  49-55

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻 > 陆稻（旱稻）
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