基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法技术

本发明专利技术所公开的一种基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，其特征在于，在线式稀释机连接人机界面、4通道的蠕动泵、搅拌泵电磁阀、电导率传感器、酸碱度传感器和液位传感器，在线式稀释机的控制器程序包括主程序OB1、肥料稀释程序FB1、地址映射程序DB1、地址映射程序DB2、地址映射程序DB6和地址映射程序DB9，其中，肥料稀释程序FB1、地址映射程序DB1、地址映射程序DB2、地址映射程序DB6和地址映射程序DB9由主程序OB1随时调用。利用高精度传感器实时采集营养液液位、温度、电导率和酸碱度等数据，可编程控制器将这些数据与人机界面输入的各项参数比对，自动调节营养液的浓度和酸碱度，并将实时检测数据传递至人机界面，以实现营养液的自动化控制。以实现营养液的自动化控制。以实现营养液的自动化控制。

【技术实现步骤摘要】
基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法


[0001]本专利技术涉及一种营养液稀释自动化控制
，尤其是基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法。

技术介绍

[0002]营养液自动控制技术是植物工厂作物栽培管理的核心技术，目前使用营养液的无土栽培技术快速发展，但是现有的营养液调配采用人工控制阀件，并人工观察计量数据，当达到出量值后，人工控制阀件关闭，因此该方式使得营养液稀释调配的工作效率低下，并仍存在着可靠性较差、生产成本较高等问题，一定程度上制约着蔬菜的工厂化生产。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决上述技术的不足而设计的基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法。
[0004]本专利技术所设计的基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，在线式稀释机连接人机界面、4通道的蠕动泵、搅拌泵电磁阀、电导率传感器、酸碱度传感器和液位传感器，在线式稀释机的控制器程序包括主程序OB1、肥料稀释程序FB1、地址映射程序DB1、地址映射程序DB2、地址映射程序DB6和地址映射程序DB9，其中，肥料稀释程序FB1、地址映射程序DB1、地址映射程序DB2、地址映射程序DB6和地址映射程序DB9由主程序OB1随时调用；地址映射程序DB1用于存储转换后的传感器检测数据和肥料稀释程序FB1运算后所得数据，地址映射程序DB2用于存储用户设置的各项参数，地址映射程序DB6用于存储各个泵动作的倒计时，地址映射程序DB9用于存储EC传感器和pH传感器检测所得的初始数据。
[0005]根据以上所述的基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，其中，主程序OB1包括两个程序段，分别为：程序段1，用于肥料稀释程序FB1的调用程序；程序段2，用于通电初始化、读取EC数值、pH数值程序。
[0006]根据以上所述的基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，其中，肥料稀释程序FB1包括9个程序段，分别为：程序段1，用于肥料搅拌的程序；程序段2，用于数据转换的程序；程序段3，用于定时维护的程序；程序段4，用于蠕动泵控制的程序；程序段5，用于A肥泵参数设置的程序；程序段6，用于B肥泵参数设置的程序；程序段7，用于加碱泵参数设置的程序；程序段8，用于加酸泵设置的程序；程序段9，用于液位模拟量转换的程序。
[0007]根据以上所述的基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，其中，还包括主程序OB1调用子程序的方法：系统通电后，主程序OB1调用地址映射程序DB2，用户在触控屏上设置开始加肥EC值、停止加肥EC值、A肥比例、B肥比例、开始加酸pH、停止加酸pH、开始加碱pH、停止加碱pH、蠕动泵1系数、蠕动泵2系数、加碱泵系数、加酸泵系数、加肥时间、停止时间、EC去干扰时间、加碱时间、加碱停止时间、加碱去干扰时间、加酸时间、加酸停止时间、加酸去干扰时间，然后在触控屏上开启施肥，主程序OB1调用地址映射程序DB9读取EC传感器和pH传感器检测到的初始数据，肥料稀释程序FB1中的程序段2将地址映射程序DB9
检测到的初始数据转换为所需格式并存储至地址映射程序DB1中，肥料稀释程序FB1同时提取地址映射程序DB2中存储的各项参数，并将其转换为所需格式，肥料稀释程序FB1将传感器检测数据和用户设置参数比对，并将运算所得的数据存储至地址映射程序DB1中，肥料稀释程序FB1的程序段4根据比对结果控制相应蠕动泵的启停动作，并将动作计时存储至地址映射程序DB6中；肥料稀释开始后，肥料稀释程序FB1会开启搅拌泵电磁阀，使搅拌泵开始搅拌工作营养液，使之混合均匀。
[0008]根据以上所述的基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，其中，人机界面的主画面显示检测EC值、开始加肥EC值、停止加肥EC值、A肥比例、B肥比例、检测pH、开始加酸pH、停止加酸pH、开始加碱pH、停止加碱pH、液位、稀释机状态；趋势图显示一段时间内EC值和pH值的变化曲线；警报页面显示报警内容和报警时间；设置页面显示蠕动泵1系数、蠕动泵2系数、加肥时间、停止时间、EC去干扰时间、加碱泵系数、加碱时间、加碱停止时间、加碱去干扰时间、加酸泵系数、加酸时间、加酸停止时间、加酸去干扰时间；点击“返回”即返回主画面。
[0009]根据以上所述的基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，其中，可编程控制器为西门子SIMATIC S7
‑
1200.
[0010]根据以上所述的基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，其中，人机界面为威纶通MT8121IE。
[0011]本专利技术所设计的基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，其有益效果如下：
[0012]1、基于植物工厂营养液供液自动系统，利用高精度传感器实时采集营养液液位、温度、电导率(EC)和酸碱度(pH)等数据，可编程控制器将这些数据与人机界面输入的各项参数比对，自动调节营养液的浓度(电导率指示)和酸碱度，并将实时检测数据传递至人机界面，以实现植物工厂营养液的自动化控制。
[0013]2、在线式稀释机控制器可实时检测、在线调节营养液，标准供液通道为2个营养液原液通道+1个碱液通道+1个酸液通道，最多可扩展至8个营养液原液通道+1个碱液通道+1个酸液通道，外加营养液原液的比例系数控制，可以给多种作物或同一作物的不同时期配制所需的营养液，实现一机多能。
[0014]3、在线式稀释机控制器独有的营养液EC区间控制程序、pH区间控制程序、施肥去干扰程序、加碱去干扰程序、加酸去干扰程序既可维持营养液EC和pH在一定范围内的相对稳定，又能最大程度减少营养液状态连续变化导致稀释机短时反复启停而降低设备寿命、增加能耗。
[0015]4、采用威纶通MT8121IE作为人机界面，其电源隔离保护功能可有效避免由于突波产生而影响人机运行稳定性、大可视角便于人机监控、铝合金外壳耐植物工厂变温环境及耐冲击性、丰富的通讯驱动支持使之可连接多种控制器。
[0016]5、采用西门子SIMATIC S7
‑
1200可编程控制器作为在线式稀释机控制器，利用与之连接的多种高灵敏度传感器、流体用电磁阀、高性能蠕动泵，能够自动检测、调节营养液，复杂的程序依然可以稳定运行。
附图说明
[0017]图1是主程序OB1的程序段1用于调用子程序FB1的程序示意图；
[0018]图2是主程序OB1的程序段2通电后通过485通讯读取EC和pH传感器数据的程序示意图；
[0019]图3是接续于图2部分的程序示意图；
[0020]图4是接续于图3部分的程序示意图；
[0021]图5是肥料稀释程序FB1的程序段1用于控制肥料搅拌的程序示意图；
[0022]图6是肥料稀释程序FB1的程序段2用于数据转换的程序示意图；
[0023]图7是接续于图6部分的程序示意图；
[0024]图8是接续于图7部分的程序示意图；
[0025]图9是肥料稀释程序FB1的程序段3用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，其特征在于，在线式稀释机连接人机界面、4通道的蠕动泵、搅拌泵电磁阀、电导率传感器、酸碱度传感器和液位传感器，在线式稀释机的控制器程序包括主程序OB1、肥料稀释程序FB1、地址映射程序DB1、地址映射程序DB2、地址映射程序DB6和地址映射程序DB9，其中，肥料稀释程序FB1、地址映射程序DB1、地址映射程序DB2、地址映射程序DB6和地址映射程序DB9由主程序OB1随时调用；地址映射程序DB1用于存储转换后的传感器检测数据和肥料稀释程序FB1运算后所得数据，地址映射程序DB2用于存储用户设置的各项参数，地址映射程序DB6用于存储各个泵动作的倒计时，地址映射程序DB9用于存储EC传感器和pH传感器检测所得的初始数据。2.根据权利要求1所述的基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，其特征在于，主程序OB1包括两个程序段，分别为：程序段1，用于肥料稀释程序FB1的调用程序；程序段2，用于通电初始化、读取EC数值、pH数值程序。3.根据权利要求2所述的基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，其特征在于，肥料稀释程序FB1包括9个程序段，分别为：程序段1，用于肥料搅拌的程序；程序段2，用于数据转换的程序；程序段3，用于定时维护的程序；程序段4，用于蠕动泵控制的程序；程序段5，用于A肥泵参数设置的程序；程序段6，用于B肥泵参数设置的程序；程序段7，用于加碱泵参数设置的程序；程序段8，用于加酸泵设置的程序；程序段9，用于液位模拟量转换的程序。4.根据权利要求3所述的基于可编程控制器的在线式稀释机人机交互控制方法，其特征在于，还包括主程序OB1调用子程序的方法：系统通电后，主程序OB1调用地址映射程序DB2，用户在触控屏上设置开始加肥EC值、停止加肥EC值、A肥比例、B肥比例、开始加酸pH、停止加酸pH、开始加碱pH、停止加碱pH、蠕动泵1系数、蠕动...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐广宏，詹鸢，
申请(专利权)人：宁波市蔚蓝智谷智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：