西门子PLC 6ES7217-1AG40-0XB0安装调试

一、潮汐灌溉系统概述

　　潮汐式灌溉系统是基于潮水涨落原理而设计的一种高效节水灌溉系统，它适用于各类盆栽植物的种植和管理，可有效**水资源和营养液的利用效率。潮汐式灌溉主要分为两类，地面式和植床式。地面式潮汐灌溉系统是在地表砌一个可蓄水的苗盘装水池，在其中分布若干出水孔和回水孔；植床式潮汐灌溉系统则是在苗床上搭建出一层大面积的蓄水苗盘，在苗盘上预留了出水和回水孔。在应用时，灌溉水或配比好的营养液由出水孔漫出，使整个苗床中的水位缓慢上升并达到合适的液位高度（称为涨潮），将栽培床淹没约2-3公分的深度；在保持一定时间（作物根系充分吸收）后，约10-15分钟后，营养液因毛细作用而上升至盆中介质的表面，此时，打开回水口，将营养液排出，回营养液池（称为落潮），待另一栽培床需水时再将营养液送出。潮汐灌溉系统具有调整营养液pH值和各种养分浓度的设备，为免营养液过度污浊增加介质的过滤系统和消毒系统。植床潮汐灌溉系统都须使用架高的特制栽培床，所以，相对应的设备费用也较高。

二、潮汐灌溉系統优特点

　　潮汐灌溉是一项成熟的农业灌溉技术,在发达国家得到了广泛的利用,很好的解决了灌溉与供氧的矛盾,且灌溉基本不破坏基质的”三相”构成，是一项高效高能的农业技术，在我国也正处于广泛利用的发展阶段。

1、节水高效，完全封闭的系统循环，可以达到90%的利用率；
2、植物生长速度更快，每周苗龄可比传统育苗方式提前1天，**设施利用率；
3、避免植物叶面产生水膜，使叶片接受更多的光照行光合作用，促使蒸腾拉力从根部吸收更多的营养元素；
4、稳定的根部介质水气含量，避免毛细根因靠近容器边部及底部干旱而死；
5、相对湿度容易控制，保持叶面干燥，减少化学药物的使用量；
6、植床下无杂草生长，减少菌类滋生，因为植床下非常干燥；
7、管理成本降低，无论是手动操作或辅助以微电脑控制器管理下，一个人在20-30min内可完成0.2~0.5ha.穴盘苗的灌溉；
8、可以随时使用，不受品种、规格、时间限制。
9、一般的喷灌方法，令每棵植物吸收肥料及水分不平均，令成品率下降，而潮汐灌溉成品率市，而且生产达到标准化，每棵植物高度统一，质量有保证。
10、潮汐灌溉是由根部直接吸取肥料，水分不接触叶表面，叶面有光泽，令卖价更高，单以每平米生产25盆计算，如改善质量可令每盆多卖5到10元，每平米增加收益多达125到250元，投资回报相当可观。

三、潮汐灌溉系统描述

　　涨潮：在每一个植床的两侧边都有输送管道，管道的前端设置一台水泵，由自动灌溉控制器控制营养液从施肥系统通过送到植床上。保证在一定时间内完成涨潮。

　　退潮：当涨潮水泵停止工作时，植物经过灌溉后，由自动灌溉控制器控制回水泵启动将营养液送回到回液箱中。

四、潮汐灌溉系统配置

　　潮汐灌溉系统配置分地面植床式灌溉系统配置和苗床式灌溉系统配置。地面植床式灌溉系统适用较大型植物种植，苗床式灌溉系统适用较小型植物种植。

地面式灌溉植床设计
根据温室的尺寸和业主的要求，砌筑植床。在植床上南北和东西两个方向砌筑深度不同的水流槽。在涨潮时，南北向的深沟槽将进入的水分布到植床上。由于水位不断升高，东西向的浅水槽将水送到花盆底部，水源的进水口设置一个防溅装置盖。植床上的水几乎是在同一时间到达花盆底部。在退潮时，从花盆流出的水经东西向浅水槽而直接汇集到南北向的深水槽内，然后南北向深水槽将多余液送回到回液箱内。
苗床灌溉系统设计
在每一个植床的端部下面都有一个营养液供应箱，箱液内设置一台潜水泵，将营养液从箱内通过送液管道送到植床上的，泵的**应保证在一定时间内完成涨潮。送液管道的顶部设有一个缓冲装置，以免喷湿植物的叶子。当水泵停止工作时，余液经同一管道和水泵返回到液箱中，这样在灌溉、回收时可以使用同一管道。
苗床式潮汐灌溉系统配置，除床面使用潮汐进水排水盘与地面式潮汐灌溉系统不同外，其他与地面式潮汐灌溉系统配置基本相同。

　　灌溉计划可由在每个植床上的基质张力仪传给温室内环境控制计算机，计算机通过控制器来控制水泵进行工作。当计算机接收到低于所设定的张力值时程序就启动水泵工作，工作时间为一定值。基质湿度张力仪由一个高流动的陶瓷附加一个计算机环境控制的灵敏的压力传感器组成，张力仪将在顷刻间对基质中的湿度张力变化做出反应。

1．施肥机系统设置
施肥机含有4个营养液箱、1个酸箱和1个混液箱。
主要由下列4部分组成。
① 按营养配比从喂液箱到混液箱的注入水泵和三通**阀。
② 在常压下将水、营养、酸液合在一起的混液箱。
③ 把混液箱内的液体输送到灌溉区的主泵。
④ 施肥机的硬件集成板由EC值，pH值和**输入端及酸泵、营养泵、电磁阀、主泵输出端口组成。
2．计算机控制系统
施肥机可按植物的优化生长条件不断地向植物提供水分和营养液，施肥机有5个单独的注肥器，由温室内同一台环境控制计算机控制。由软件程序来控制水流和各阀的营养配比。整套系统是由软件、硬件、传输设备、传感器、环境控制、灌溉控制及营养控制组成。
3．系统操作
施肥机通过电磁三通阀来实现从喂液箱向混液箱的**喂液，按营养配比要求，电磁阀可实现向混液箱供液或返还到原液箱。
计算机可对从混液箱流出的液体的pH值、EC值进行监控报警并调节流速。混合液的配比可由种植者预先设置好，这种监控只是为了保证系统正常工作，而不是一种适时控制。由于系统或比值传感器的故障，当混合液的比值超过设定的极限时，系统就报警并采取必要的措施。
由于打开灌溉的阀门数量不同，系统输出的**变化时，计算机通过电磁阀自动控制营养液的喂量，以确保设定的配比和**。

主要设备配置说明

1) 自动灌溉施肥机组

　　自动灌溉施肥机组是由控制器控制的，它是专门为温室园艺行业研发的，是经验证稳定、可靠的控制器。将控制面板安装在灌溉机组上，便可实现对灌溉机组的控制。可以通过预先设定的启动条件来控制电磁阀的开启和关闭从而控制灌溉施肥的进行。可以结合时间，光照强度，累计光照和外部控制条件设定启动条件。机器可以准确地控制EC和pH值，因此每株作物都将获得严格定量的肥料。在长期的实践中，种植者可以很容易、更多地掌握针对这一作物关于水肥用量方面的信息，从而能够培育出更加优质的产品。

　　自动灌溉施肥系统所采用部件都是经检测的高质量原件以确保其能够运行良好。它可单独使用来实现温室内灌溉施肥的控制，也可与温室内其它自动化控制设备结合使用从而实现温室内整体的自动化控制。作为额外服务，我们可以根据用户具体需求，为其设计理想的整体灌溉和施肥系统。

全自动灌溉施肥控制系统为客户带来了多种收益：

–可为所有作物的进行高效施肥；
–节省昂贵的肥料和水的用量；
–准确、稳定、可信赖；
–简洁不锈钢机架，灵活多样选择；
–可用“独立”灌溉机组或组成完整的温室控制方案
–可记录灌溉施肥数据
–高性价比

系统配置：

不锈钢机架：外包装尺寸为1.68m x 1.40m x 1.15m (hxlxb)
混合罐系统：混合罐容积为0.2 m3
水泵：在3.5bar的压力下，每小时出水量可达12 m3，20 m3或40 m3
浮子**计（每个进料管上各一个）
2个EC和pH传感器
电子界面设计符合
电子**计
1 x 130 Micron过滤器
3个可读压力表

2) 计算机灌溉控制：

白色电柜箱，8个按键
通过通用的符号进行操作
菜单显示器（无需记住任何代码/编码）
显示器可以显示2行字母，每行有40个字符
40个输出信号控制外部设备
20个输入信号连接各种传感器
可记录、报告灌溉数据，可查看历史数据
自动背景光显示功能
准确、稳定、可靠的EC/pH控制
多可控制8个进料管
10种启动条件控制电磁阀的开启与停止
各电磁阀的开启控制，每24个小时一个循环
中文操作界面

3) 消毒系统有紫外线消毒器和臭氧消毒器两种，任选其一

紫外线消毒器
紫外线消毒器是利用波长为225nm-275nm的紫外线对微生物的强烈杀灭的作用，对原水中的微生物进行杀灭。
产品特点

杀菌速度快，不改变水的物理、化学性质，不增加水的嗅味，不产生对人体有害的卤代甲烷化合物，无副作用。
水处理筒体采用进口优质不锈钢，可满足1.2MPa的工作压力，具有防锈、强度高、无金属离子污染、设备表面易于清洁等优点。
紫外线灯选用国家卫生部门、防疫部门鉴定的新产品，功率30W，主线谱253.7nm，此波长的紫外线杀菌率高，可达98%以上，耗能低，连续使用寿命可达3000小时以上，并配有可靠的镇流装备。
模块化电控装置，功能齐全，定时标准，与水处理筒体采用一体化设计，具有安装方便，操作简单，安全可靠，便于维护的特点。

臭氧消毒器
臭氧消毒器：1台
臭氧产量：5g/h　　　　　　　　　　　产品尺寸：350*250*580mm（长*宽*高）
臭氧浓度：空气源5-20 g/m³　　　　　氧气源 20-35 g/m³
冷却方式：风冷　　　　　　　　　　　使用电源：220V/50Hz
功率：160W（功率大小根据实际需要调整）
气源类型：空气源和氧气源两用型，内置式无油空压机，空压机独立控制开关
产品配置：脱羟石英结构臭氧发生器单元、全不锈钢机箱、精密电流表、日本产150风扇、带臭氧调节器（旋钮式）等

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自动监控技术在设施农业生产中的应用系列（六）——潮汐式灌溉系统在设施农业生产中的研克与应用(18)

系统控制界面

一、背景技术

　　流延膜是通过熔体流延骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜，分为单层流延和多层共挤流延两种。与吹膜相比，其特点是生产速度快、产量高，薄膜的透明性、光泽性、厚度均匀性优越等特点：再者．由于流延膜是平挤薄膜，其后续工序，如印刷、复合等都极为方便，因被广泛应用于食品、医药用品、纺织品、鲜花、日用品的包装。我国的流延薄膜生产起步较晚、基础较为薄弱，但发展速度较快，经过近20年来的不斩发展壮大，流延薄膜加工业在我国的包装行业中已成为具有相当生产能力和生产水平的朝阳产业。

共挤流延膜生产线

流延薄膜设备的发展

　　●初级阶段（上世纪80年代中期~90年代初）：此阶段我国还不能自己制造流延膜生产线，国内所需的流延膜生产装置均是从国外引进的，而且大多数为单层膜设备。

　　●发展阶段：进入90年代后，我国从德国、日本、意大利、奥地利等国相继引进了多层共挤流延膜生产线。在这些设备当中，小的产能为500t/a，大的产能为6500t/a。主要的国外设备厂家有德国Reifenhauser、Barmag、Battenfeld公司，奥地利Lenzing公司，日本三菱重工公司、日本制钢所、日本摩登机械设备公司、意大利Colines、Dolci公司等。同时，国内已有部分设备生产厂商研制出了具有自主知识产权的流延膜生产线，但这时期的国产设备主要是单层膜的小生产线，无论是在设备的性能，还是在产能方面，都无法与进口设备相比。

　　●成熟阶段：进入21世纪后，在流延膜市场需求的推动下，国产流延膜生产设备取得了长足进步，其国际竞争力日益增强。大多数国产流延膜生产线已能够生产薄膜宽度为500mm、3000mm、3500mm、4300mm的单层或多层（3层、5层和7层）薄膜，产品厚度为0.017mm~0.08mm。近，广东仕诚塑料机械公司推出了宽幅为5000mm的高精密超宽多层流延薄膜生产线；国产流延膜生产线线速度已能达到160m／min~50m／min的水平；另外，国内厂家也掌握了国外设备的一些**设计，如：为了能自由调节挤出机的压力而采用的背后装置设计等。

　　单层薄膜主要要求材料低温、热封性能和柔韧性好，在材料选择上却较为单一。而多层共挤流延膜可分为热封层、支撑层、电晕层，材料的选择上比单层膜广，可单独选择满足各个层面要求的物料，赋予薄膜以不同的功能和用途。由于其优良的透明性、较低的热封温度，也可以作为各种复合膜的基膜使用，比如与PET薄膜、BOPP薄膜等进行复合，用于包装快餐类产品、茶叶等；与阻隔性树脂EVOH、PA、PVDC等通过粘合剂复合，用于包装含油脂或汤汁类的食品。高温和中温蒸煮膜、真空镀膜等也是其重要的应用领域：

开发多层共挤流延薄膜，发展的薄膜产品是行业发展的方向之一。随着市场需求的不断增加，流延膜产品和所用材料也在不断更新。如超低温热封膜、耐寒薄膜、高温蒸煮膜。一些特殊用途的薄膜也在开发应用之中，正逐渐推向市场，占领着新的应用领域，如抗静电膜、农药膜、高透明超柔软膜等。

二、问题

　　在流延机领域内，进口设备长期占据主导地位，尤其是的流延机组更是如此，这造成了设备价格昂贵，对我国流延膜行业发展十分不利。为迅速明显改善不利状况，许多流延设备制造商均将**国产流延薄膜设备水平作为本企业的首要任务，近年来，涌现出了一批企业，如浙江精诚模具机械有限公司、广东仕诚公司、南通三信公司等，这些公司通过不断创新，在多层共挤流延薄膜模头的设计与制造、机械结构、机械性能上都有很大**。模头与机型的开发已从单层到多层，从小宽幅发展到大宽幅，形成了集多种功能于一体的高效生产线。浙江精诚模具机械有限公司精心打造而成的5000mm宽幅多层共挤流延薄膜膜头，设有手动、自动调节柔性模唇，具有单流道、多流道共挤功能，再配以高性能“精诚”多层共挤复合分配器，多达七种成份原料共挤复合挤出。配套相应挤出机可为应用设计PP，PE，EvA流延膜，CPP，CPE，BOPET，BOPS，PVDS，EAA含EVOH及PA的阻隔膜，常用于食品包装。深受国内、外薄膜企业的，多项产品已处于国内地位，当前研发的**设备可生产CPP、CPE流延膜、CPE拉伸膜、阻隔膜等系列产品。

　　与国际水平相比，国产设备在总体设计、自动化程度、厚薄控制、设备稳定性、生产能力、失重挤出系统、模头有效地快速制冷恒温系统和灵活有效地调节却效果、产品的反面电晕处理设备等诸多方面，还存在一定差距的情况，为适应内外市场的需求，创、**产品档次、开发新产品抢占市场己成为流延薄膜行业发展的主流。浙江精诚模具机械有限公司研发的复膜(淋膜)模头，模头还采用不锈钢加热棒分区内加温或铸铜加热板分区外加温的加热方式。具有多规格可调节功能，其独特的消除厚边节能的内堵式调节装置，模头标准宽度可视生产实际情况任意调节；模唇采用全推式微调结构，并使制品厚度范围在O.005一O.1m之间任意调节。制品精度可达±2％以内。这为节省材料，降低消耗、连续生产的稳定性及模头有效地厚薄控制作了有力保障。

　　另外，生产线的自动化程度、生产线的稳定性等方面尚需要进一步地**。有效开发高速挤出自动调节和闭环控制系统和开发精密制品的附加值，降低能耗，节约人工成本，**产品性能，做到节能、稳定、高品质和一机多用。这将成为中国产流延薄膜设备制造厂家的研究方向，采用**的全闭环控制系统和自动测厚系统，能准确动态显示薄膜的厚度参数，显示精度≤2％；并可设定不同的检测及扫描频率。高扫描频率可达20次／分，且具高分析度的显示系统。保证全线高速高效稳定运转的全闭环控制技术。浙江精诚模具机械有限公司生产的自动调节控制模头，可根据实据实际使用要求，经测厚仪自动横向往返准确检测后馈数据，通过模头各点膨胀螺栓进行自动微调，快速有效的控制制品精度。它的模唇调节结构分为推、拉式和全推式柔性模唇微调，模头标准宽度：2000mm、2500mm、3000mm会员介绍或按需求任意做，可以选配带消厚边装置的内堵式宽度调节器装置或外堵式调节装置，提供多规格制品生产需要。采用不锈钢加热棒分区加温，电压200 V可380V全封式接线．**安全性能。模头流面及外表面通过镀铬处理，全套**生产速率，更快地获得合格产品，**品质，减少废品。

　　随着包装工业的发展，市场越来越需要具有更高精度，更高灵活性的模头和生产线．来满足不同市场的需求和应用。我国的流延膜市场增长十分强劲，从产品的结构上看，次产品的增长速度明显快于普通流延膜产品，产品结构趋于合理。2005年是行业发展快速的一年，不仅是流延薄膜制品取得了相当大的增长，同时，国产化流延薄膜设备取得了很大进展。为适应国内外市场的需求，创、**产品档次、开发新产品抢占市场已成为流延薄膜行业的主流。

　　2004年是我国流延薄膜迅速发展的一年。由于2004年我国的流延薄膜市场需求量增加到了约27万吨，使去年流延薄膜的全国产量比2003年增长了18％。预计今后几年内的每年需求量将增长4万吨~5万吨。虽然今后几年我国经济将进行宏观调控，使GDP增长在短期内有所放缓，但流延膜仍属于朝阳工业，其年市场的需求量仍可保持12~17%的快速增长。

　　据业内人士预测，随着我国流延薄膜新建和在建项目的纷纷投产，2005年流延薄膜的产能将有可能出现暂时性的过剩，那么新一轮的价格战势在必行。如果这一预测准确的话，那么流延薄膜加工企业避免市场恶性竞争的办法，除了走自主创新之路，开发差异化、专用化产品外，还有个重要的环节就是合理选择设备及其供应商。

　　现在，有一些企业为了一步到位，争相进口流延薄膜生产线，在档次上追求层次越高越好，而把市场需求和投资回报率抛到一边，这种做法将造成巨大的资源浪费。据国家海关总署数据统计，从国外引进一条5层共挤设备约需资金5800万元，总投资在8000万元左右。若没有市场作支撑，或市场发生变化，势必造成巨大的投资损失。而同类型的国产设备投资只有进口线的1／8左右，而且各项性能也能满足企业的要求。在服务方面，国产设备生产企业也有了很大改善，但是设备的诊断还是依赖于到现场的解决问题，由于设备较为复杂，无法简单通过电话或者现场的维护人员进行判断以及解决问题，需要较为的工程师到达，经过深入到控制器方可进行深层次的诊断，给企业带来了大量的售后差旅成本，以及工程技术人员派往维护现场带来的研发、生产的技术资源问题。

三、赛远的远程解决方案

　　赛远的工业远程安全通讯系统，则专门为解决该远程诊断问题而研发，目的就在于通过日益发达的互联网，实现对远程设备的远程维护和诊断，可实现对现场工业控制器的程序级在线上下载和诊断，完成工程师到现场方可完成的诊断工作，通过建立这样的运行保障中心，迅速的达到分钟级的响应，具体的系统拓扑图如下：

工业安全远程通讯系统拓扑图

　　主要的特点如下：

Ø 简单的配置，即可如同现场维护一样，实现控制系统的在线上下载和在线诊断

Ø 可以多机同时诊断，通过有线或者3G无线快速建立连接

Ø 工业在线，速度快，工作稳定可靠

Ø 现场视频实时反馈，建立语音双向传递

Ø 节省大量成本，包括工程师的来回差旅成本、人力成本

Ø 迅速判断故障，小化停机时间，减少现场停产损失

Ø 减少实时维护停机带来的危及设备安全、人身安全

Ø 轻松搭建预警机制

Ø 售后服务，运行高效而轻松

Ø 通过S-bbbb进行数据加密传输，确保数据安全

Ø 可以组建多点的专用网络通道，进行多站的远程的PLC实时在线通讯

Ø 基于全球Internet的新解决方案，服务不再受地域限制

四、效果

　　通过赛远具有新的专利技术的远程安全通讯系统，实现了工程师对现场的流延膜设备的实时分钟级的响应，全球internet覆盖支持，现场视频和工业数据一起传输，数据实时双向传输，架设和配置简单，高效，数据安全和稳定，系统实现联网监控后，可实现数据共享，方便了信息查询，保证了生产数据管理的实时性，促进了管理水平的**。

从节省了大量的差旅，缩短了维护时间，**了客户满意度和企业的产品的良好口碑，换得市场品牌的地位**，对于设备制造商来说，从开源节流各个角度看，效果显著。