一种基于MCGS的一体化施肥控制系统的制作方法

本发明涉及施肥灌溉，具体为一种基于mcgs的一体化施肥控制系统。

背景技术：

1、目前我国身为一个农业大国，作物种植的种类多、地域广，但是在农业资源方面却严重短缺。水资源的过分灌溉、肥料的过量浪费，这些造成了土壤酸化及水体环境污染等问题，对我国农业可持续发展和粮食安全带了严峻的挑战。

2、在我国，农业灌溉施肥多为人工操作，对于灌溉水资源的利用及肥料的使用上无法进行精准的控制，造成了严重的资源浪费。在一些需要建设土建泵房及人工灌溉设备的地区，往往建设周期长、建设成本居高不下、用人难等缺点，我国目前大多数水肥一体机设备只负责进行肥料与水的混和，同时全部采用plc模块及接触器来作为主控模块，这类设备只能进行水肥的混合控制，成本也较高，无法实现农田的精准灌溉级作物的定量分区灌溉控制。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于mcgs的一体化施肥控制系统，解决了农田灌溉资源浪费、设备搭建周期过长的问题，本系统能够对灌溉用水肥进行精量化控制，同时进行定时定量的农作物分区灌溉，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于mcgs的一体化施肥控制系统，包括：

3、触摸屏控制系统，由mcgs触摸屏及组态软件组成，用于对设备所采集到的数据进行处理，同时进行各设备控制信号的发出；

4、数据实时采集系统，由mcgs触摸屏、带有485通讯功能的频率采集板、霍尔流量传感器、压力传感器、电磁流量计组成，用于频率采集板将各传感器的反馈信号采集整理，并通过modbus rtu协议以485通讯传输给触摸屏控制系统；

5、阀门控制系统，与触摸屏控制系统连接，由继电器控制板、电磁阀、解码器、解码器网关模块、交流接触器组成，用于执行mcgs触摸屏下发的设备控制信号，由继电器控制板通过modbus rtu协议的485通讯获取触摸屏控制系统下发的控制信号，然后通过继电器控制交流接触器的吸合来达到控制施肥管路电磁阀及搅拌电机的功能；

6、恒压控制系统，通过485通讯与触摸屏控制系统连接，由水泵、施肥泵、变频器组成，通过变频器控制水泵及施肥泵的工作频率，达到恒压控制的目的；

7、过滤系统，通过485通讯与触摸屏控制系统连接，用于过滤混肥前水中的杂质；

8、供电系统，用于对上述各工作元件进行供电。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述触摸屏控制系统包括数据存储模块、数据处理模块、指令下发模块、循环计时模块、超限报警模块、动画组态模块，所述数据存储模块用于存储数据实时采集系统所通讯上传的所有传感器数据，所述数据处理模块用于传感器数据的逻辑处理并生成操作指令，所述指令下发模块用于将数据处理模块产生的操作指令通过485通讯系统下发给阀门控制系统及恒压控制系统，所述循环计时模块用于实现定时施肥及流量控制的计时功能，所述超限报警模块用于在肥料液位超限、肥料浓度超限、管道压力超限时进行动画组态报警，所述动画组态模块用于人机交互界面的显示以及使用动画演示控制系统控制流程。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述过滤系统由砂石过滤器、碟片过滤器组成。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述过滤系统采用电池独立供电。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述485通讯系统是由标准的modbos rtu通讯协议组成。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述解码器网关模块通过modbus rtu协议的485通讯获取触摸屏控制下发的控制系统信号，然后通过解码器控制分区灌溉的电磁阀进行操作。

14、作为本发明的一种优选技术方案，所述恒压控制系统中mcgs触摸屏通过频率采集板实时采集到压力传感器回传模拟量后，再通过485通讯系统发送频率调节指令来调节变频器的频率输出以达到恒压控制的功能。

15、作为本发明的一种优选技术方案，所述供电系统由380v-220v变压器、ac220v-dc12v开关电源、ac220v-dc24v开关电源组成。

16、作为本发明的一种优选技术方案，所述供电系统由380v动力电缆进行供电，然后通过变压器将电压降为220v对电磁阀、供电，最后220v通过开关电源转换为12v及24v对mcgs触摸屏、继电器控制模块、频率采集模块、霍尔流量计、网管模块、电磁流量计供电。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本基于mcgs的一体化施肥控制系统将灌溉作业中所需要的主泵、过滤器、施肥机等设备组成一体化的施肥系统，通过mcgs触摸屏控制系统来进行统一的自动化施肥控制，本系统不用以往的plc模组来进行数据中转，而是直接以mcgs触摸屏为系统控制核心，极大的节约了成本，同时实现了能够按照用户所设定的施肥量，来进行定时、定量的恒压灌溉，极大的减少了灌溉用水及肥料的浪费，能够替用户减少损失，有效的节约水资源，降低施肥、灌溉成本。

技术特征：

1.一种基于mcgs的一体化施肥控制系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于mcgs的一体化施肥控制系统，其特征在于：所述触摸屏控制系统包括数据存储模块、数据处理模块、指令下发模块、循环计时模块、超限报警模块、动画组态模块，所述数据存储模块用于存储数据实时采集系统所通讯上传的所有传感器数据，所述数据处理模块用于传感器数据的逻辑处理并生成操作指令，所述指令下发模块用于将数据处理模块产生的操作指令通过485通讯系统下发给阀门控制系统及恒压控制系统，所述循环计时模块用于实现定时施肥及流量控制的计时功能，所述超限报警模块用于在肥料液位超限、肥料浓度超限、管道压力超限时进行动画组态报警，所述动画组态模块用于人机交互界面的显示以及使用动画演示控制系统控制流程。

3.根据权利要求1所述的一种基于mcgs的一体化施肥控制系统，其特征在于：所述过滤系统由砂石过滤器、碟片过滤器组成。

4.根据权利要求3所述的一种基于mcgs的一体化施肥控制系统，其特征在于：所述过滤系统采用电池独立供电。

5.根据权利要求1所述的一种基于mcgs的一体化施肥控制系统，其特征在于：所述485通讯系统是由标准的modbos rtu通讯协议组成。

6.根据权利要求1所述的一种基于mcgs的一体化施肥控制系统，其特征在于：所述解码器网关模块通过modbus rtu协议的485通讯获取触摸屏控制下发的控制系统信号，然后通过解码器控制分区灌溉的电磁阀进行操作。

7.根据权利要求1所述的一种基于mcgs的一体化施肥控制系统，其特征在于：所述恒压控制系统中mcgs触摸屏通过频率采集板实时采集到压力传感器回传模拟量后，再通过485通讯系统发送频率调节指令来调节变频器的频率输出以达到恒压控制的功能。

8.根据权利要求1所述的一种基于mcgs的一体化施肥控制系统，其特征在于：所述供电系统由380v-220v变压器、ac220v-dc12v开关电源、ac220v-dc24v开关电源组成。

9.根据权利要求1所述的一种基于mcgs的一体化施肥控制系统，其特征在于：所述供电系统由380v动力电缆进行供电，然后通过变压器将电压降为220v对电磁阀、供电，最后220v通过开关电源转换为12v及24v对mcgs触摸屏、继电器控制模块、频率采集模块、霍尔流量计、网管模块、电磁流量计供电。

技术总结
本发明公开了一种基于MCGS的一体化施肥控制系统，包括：触摸屏控制系统，由MCGS触摸屏及组态软件组成，用于对设备所采集到的数据进行处理，同时进行各设备控制信号的发出；数据实时采集系统，由MCGS触摸屏、带有485通讯功能的频率采集板、霍尔流量传感器、压力传感器、电磁流量计组成，用于频率采集板将各传感器的反馈信号采集整理，并通过MODBUS RTU协议以485通讯传输给触摸屏控制系统；本基于MCGS的一体化施肥控制系统解决了农田灌溉资源浪费、设备搭建周期过长的问题，可以对灌溉用水肥进行精量化控制，同时进行定时定量的农作物分区灌溉，有效的节约水资源，降低施肥、灌溉成本。

技术研发人员：陈新奇,陈泉江,杨大芳,宋靖男,陈家法,李小帅,廖心同
受保护的技术使用者：洛阳智能农业装备研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13