助力智慧农业发展 l 水肥一体机使用显控整体解决方案

行业背景

农业是国民经济的重要产业，在经济社会发展中具有不可替代的作用，我国自古以来就是农业大国，但是近年来我国逐渐失去人口红利的优势，在劳动力缺乏的情况下，我国需要大力发展智慧农业。

智能水肥一体化系统是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，系统主要由监控软件APP及云平台、水肥一体机、土壤水分数据采集终端（EC、PH传感器）、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管道等组成。

其中，水肥一体机是智能水肥一体化系统技术的核心。本文将讲述水肥一体机是如何通过使用显控HMI+PLC的产品方案，实现水肥供应的智能化管理。

系统配置

人机界面（HMI）:SK-070MW

SK-070MW是一款基于Linux系统，搭载工业级高性能的Cortex A8处理器的触摸屏。系统稳定性高，处理速度快，具有多样化的功能模块以及齐全的嵌入接口。外壳采用工程塑料ABS+PC，抗干扰能力强。水肥一体化技术实时掌握各种生态环境数据，SK-070MW支持数据实时采集，数据报警等功能。内置各种数据储存、查询、统计等功能，并且能满足查看、设置、修改参数，满足复杂的工艺控制要求。如用户预设好参数，当土壤湿度过低时，温室灌溉系统便会自动开始浇水。

可编程逻辑控制器（PLC）：FGRS-C8X8T-4/4+FGR-E12R+FGR-E4AI2AO

系统概述

水肥一体机采用显控远程屏：SK-070MW与显控PLC：FGRS-C8X8T-4/4+FGR-E12R+FGR-E4AI2AO的方案。

通过4路高速计数读取传感器采集的数据，实现精准控制水及肥液的配比，同时把传感器采集的肥液配比后的PH/EC等外部环境参数值作为模拟量的输入，实时反馈精准自动配比。采用多路继电器输出控制外部阀门，实现自由精准选择外部灌溉区域。通过联网远程，可将设备运行数据上传至服务器供实时和历史查看。

工艺流程：

1.通过SK-070MW触摸屏的主界面，可直观显示设备动态流程图及水肥流量/PH/EC/水位/温度等监控数据；

2.手动模式：可手动控制每个阀门开启/关闭，单独控制施肥或灌溉；

3.自动肥液配比模式：根据流量进行水和液态肥的精准配比，按照预设好的数据定量进行配比，或根据自动液位模式进行等量配比；

4.自动循环模式：根据预设运行时间定时将配比完成后的水肥溶液循环浇灌至植物工厂；

5.自动灌溉模式：单独对未配比的水或液态肥，定时循环浇灌至植物工厂；

6. 设备本地记录设备PH/EC实时参数及配比水/液态肥的使用量，并通过HMI联网功能将所有数据和运行状态上传到云端服务器。

（拓扑图）

方案优势：

1.设备运行稳定，操作简便。用户通过显控触摸屏可对水肥一体机进行全方位的操控，系统根据用户设定的配方、灌溉量、施肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程中的重要参数，将水分和养分定量、定时，按比例直接提供给作物。不仅能节约水电，还能降低人工成本。显控PLC运行速度快、稳定性高、灵活性强，可确保水肥一体机运行稳定，参数精确。

2.智能化程度高，适用多种不同的灌溉方式。采用显控HMI+PLC组成的数字控制系统，水肥一体机智能化程度高，系统具备数据处理、远程控制等功能，使水和肥料在土壤中以优化的组合状态供应给作物，实现水肥同步管理和高效利用。并且该系统灵活性强，适合各种灌溉方式（滴灌、喷灌、微灌）。

3. 显控触摸屏功能多样，通讯能力强大。SK-070MW支持数据采集、数据统计分析、数据报警等功能，可以帮助用户实时掌握土壤水分、二氧化碳、光照度、PH及EC数据、进水量、进水压力等生态环境数据。同时，支持远程实时访问，MQTT与第三方平台对接，用户可跟据实际情况通过界面（APP或PC端）进行参数的适度调整，远程控制温室设备，可操作性高。以及支持多种通讯方式（232/422/485，以太网、5G、WiFi以及canbus通讯），满足该系统不同条件下的控制连接模式。

操作画面

现场图片