PLC变频调速节能灌溉系统的设计
基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计
基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计全自动灌溉控制系统是一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的灌溉系统，它可以用于农田、花园、果园等各种农业和园艺用地。
系统通过传感器监测土壤湿度、气温、湿度和天气预报等参数，并根据这些参数自动控制灌溉设备的开启和关闭。
下面将详细介绍基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计。
首先，系统需要使用传感器进行数据采集。
传感器可以测量土壤湿度、气温、湿度和降雨等参数。
这些传感器将数据传输给PLC的输入模块，PLC读取这些数据并进行处理。
接下来，PLC根据所测得的数据判断是否需要进行灌溉。
首先，PLC需要检查土壤湿度是否低于预定的阈值。
如果低于阈值，即表示土壤干燥，需要进行灌溉。
其次，PLC需要检查天气预报和实际降雨情况。
如果降雨量足够或即将有降雨，灌溉设备将不会启动。
最后，PLC还可以根据气温和湿度调整灌溉设备的工作时间和水量，以适应不同季节和植物的需求。
PLC根据上述判断结果，控制灌溉设备的开启和关闭。
当系统判断需要灌溉时，PLC将输出信号传给灌溉设备的控制模块，启动灌溉设备，如水泵或喷灌系统。
当土壤湿度达到设定的阈值或者天气条件不需要灌溉时，PLC将关闭灌溉设备。
此外，系统还可以配备远程监控和控制功能。
通过PLC与网络通信，用户可以远程监测和控制灌溉系统。
用户可以通过手机应用或网页界面查看实时数据，如土壤湿度、气温和湿度等参数，以及设定灌溉计划。
用户还可以远程控制灌溉设备，手动开关灌溉系统。
在系统设计过程中，需要充分考虑系统的可靠性和安全性。
系统应具备防雷击、过压、过流等保护功能，确保正常工作。
另外，系统还需要具备故障诊断和报警功能，当发生故障时，及时报警并记录故障信息，以便维修和调试。
总结起来，基于PLC的全自动灌溉控制系统可以实现灌溉设备的自动控制，根据不同的环境参数和实际需求进行智能灌溉。
该系统具有操作简单、节约资源、提高工作效率等优点，可以广泛应用于农业和园艺领域，为农田、花园和果园等提供全自动化的灌溉解决方案。
基于PLC控制技术的农业自动灌溉系统设计
基于PLC控制技术旳农业自动浇灌系统设计摘要：水是一切生命过程中不可替代旳基本要素，水资源是国民经济和社会发展旳重要基础资源。
我国是世界上13个贫水国之一，人均水资源占有量2300立方米，只有世界人均水平旳1/4，居世界第109位。
并且时空分布很不均匀，南多北少，东多西少；夏秋多，冬春少；占国土面积50％以上旳华北、西北、东北地区旳水资源量仅占全国总量旳20％左右。
近年来，伴随人口增长、经济发展和都市化水平旳提高，水资源供需矛盾日益锋利，农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展旳重要制约原因，并且加剧了生态环境旳恶化。
按现实状况用水量记录，全国中等干旱年缺水358亿立方米，其中农业浇灌缺水300亿立方米。
20世纪90年代以来，我国农业年均受旱面积达2023万公顷以上，全国660多种都市中有二分之一以上发生水危机，北方河流断流旳问题日益突出，缺水已从北方蔓延到南方旳许多地区。
由于地表水资源局限性导致地下水超采，全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万平方公里。
发达国家旳农业用水比重一般为总用水量旳50％左右。
目前，我国农业用水比重已从1980年旳88％下降到目前旳70％左右，此后还会继续下降，农业干旱缺水旳局面不可逆转。
北方地区水资源开发运用程度已经很高，开源旳潜力不大。
南方尚有某些开发潜力，但重要集中在西南地区。
我国农业浇灌用水量大，浇灌效率低下和用水挥霍旳问题普遍存在。
目前全国浇灌水运用率约为43％，单方水粮食生产率只有10公斤左右，大大低于发达国家浇灌水运用率70-80%、单方水粮食生产率2.0公斤以上旳水平。
通过采用现代节水浇灌技术改造老式浇灌农业，实现适时适量旳“精细浇灌”，具有重要旳现实意义和深远旳历史意义。
在浇灌系统合理地推广自动化控制，不仅可以提高资源运用率，缓和水资源日趋紧张旳矛盾，还可以增长农作物旳产量，减少农产品旳成本。
本次设计是采用PLC控制多路不一样旳土壤湿度，浇灌旳启动和停止完全由土壤旳湿度信号控制，能使土壤旳湿度值保持在作物生长所需要旳最佳范围之内。
基于PLC控制的自动灌溉系统的设计
摘要水资源的合理利用具有十分重要的意义。
相比发达国家，目前我国灌溉方式还存在一定差距。
因此农业灌溉自动化成为一个重要的研究方向。
PLC 具有优良的技术性能，利用 PLC 控制的灌溉系统更加智能化、运行的可靠性更高。
该设计介绍了可编程控制器（PLC）在自动节水灌溉控制系统中的应用，能根据不同类型的土地进行分类灌溉。
系统按照 A、B、C 三种不同类型的作物的需水量分别采用不同灌溉模式，系统包括执行机构和控制机构两部分，执行机构主要是电动机作为驱动源，通过控制各电机的启动和停止来控制水泵工作，从而给作物进行灌溉。
控制机构主要是可编程控制器。
为了减少水泵电机的启动电流，减轻对电网形成的冲击，减少能耗，系统采用 Y-△启动。
关键词：PLC；自动灌溉；Y-△启动湖北科技学院学士学位论文A B S TR A C TRational use of water resources is of great significance. Compared to developed countries, Chi na's irrigati on me t hods are s t il l some ga ps. There fo re, i rri g at i on a u tom a ti o n has bec om e an important research direction. PLC has excellent technical performance, the use of irrigation systems more intelligent PLC control, higher reliability.T h is de s ign descri b es the p r o g r a m ma bl e cont r oller (PL C) in the aut om at i c contr ol s ys t e m o f water-saving irrigation, irrigation can be classified according to the different types of land. System according to water demand A, B, C are three different types of crops were irrigated using different modes, the system consists of two parts actuators and control bodies, executive agencies are mainly motor as a driving source, by controlling the start and stop of the motors to control the pump to work, giving the crop irrigation. The main control mechanism is programmable controllers. In order to reduce the pump motor starting current, to reduce the impact on the grid formation, reduce energy consumption, the system uses Y-△start.KEY W OR DS: PLC ; Automatic irrigation; Y-( startII目录目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及目的 (1)1.2 课题研究现状 (1)1.2.1 国外研究现状 (1)1.2.2 国内发展现状 (2)1.3 目的和意义 (2)1.3.1 研究目的 (2)1.3.2 研究意义 (2)2 灌溉系统总体方案 (3)2.1 总体设计 (3)2.1.1 灌溉综述 (3)2.1.2 系统主要功能 (3)2.2 系统运行结构图 (3)2.3 系统运行方式 (4)3 硬件设计 (5)3.1 系统硬件的设计原则 (5)3.2 控制器的确定 (6)3.3 系统的组成 (7)3.3.1 设备确定 (7)3.3.2 PLC 输入/输出点分配 (8)3.3.3 电机启动 (9)4 软件设计 (11)4.1 设计方法 (11)4.2 设计原则 (11)4.3 系统功能的设计 (12)4.3.1 灌溉流程设计 (12)4.3.2 电机启动设计 (20)5 PLC 的调试与程序的仿真 (21)5.1 PLC 控制的安装与布线 (21)5.2 程序的仿真 (22)6 结论与展望 (25)湖北科技学院学士学位论文致谢 (27)参考文献 (29)附录 (31)1 绪论1.1 课题背景及目的我国水资源短缺，利用率低，水浪费严重，供需矛盾突出。
基于PLC的自动浇灌系统设计
基于PLC的自动浇灌系统设计自动浇灌系统是一种应用于植物生长环境的技术，通过对植物的浇水、施肥、控制温湿度等方面进行自动化管理，以提高生长效率和减少劳动成本。
基于PLC（可编程逻辑控制器）的自动浇灌系统可以实现对浇灌系统的精确控制和监测，下面将对该系统的设计进行详细介绍。
首先，系统硬件部分主要包括传感器、执行器和PLC。
传感器起到监测植物生长环境的作用，可以监测土壤湿度、光照强度、温度等参数。
执行器用于控制浇水、排水以及窗帘的开关等操作。
PLC是整个系统的控制中心，负责接收传感器的数据，并根据预设的程序进行逻辑控制，向执行器发出控制信号。
其次，系统软件部分主要包括浇水控制程序和用户界面。
浇水控制程序是PLC中的核心程序，通过编程实现对传感器数据的处理以及对执行器的控制。
在该程序中，可以根据不同的植物需求设定不同的浇水策略，如定时浇水、根据土壤湿度自动浇水等。
用户界面是通过人机界面实现与系统的交互，用户可以通过界面设定浇水策略、查看植物生长状态等。
系统工作流程如下：首先，传感器监测植物生长环境的参数，如土壤湿度、光照强度等，并将数据传输给PLC。
PLC根据预设的浇水策略判断是否需要浇水，如果需要浇水，则向执行器发送信号，执行器开始浇水。
浇水过程中，传感器继续监测土壤湿度，并将数据反馈给PLC。
当土壤湿度达到预设值时，PLC停止浇水，并记录浇水时长和浇水量等数据。
用户可以通过用户界面查看这些数据，以及设定浇水策略。
基于PLC的自动浇灌系统的设计有以下优点：首先，PLC具有可编程性和可靠性高的特点，可以实现复杂的浇水控制逻辑，确保植物得到精确控制的浇水。
其次，传感器的使用可以实时监测植物的生长环境，并根据不同的需求调整浇水策略，达到最佳浇水效果。
最后，用户界面的设计使得用户可以方便地操作系统，了解植物的生长状态，实现对浇水系统的管理和控制。
总结起来，基于PLC的自动浇灌系统设计是一种高效、可靠的植物生长环境管理技术，可以提高生长效率和降低劳动成本。
基于PLC的微灌变频控制系统的设计与应用
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏ－ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＬＣ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＬＩ Ｈａｏ１，ＬＩ Ｊｉｎ－ｓｈａｎ１，ＤＵＡＮ Ｆｕ－ｙｉ １，ＨＡＮ Ｑｉ－ｂｉａｏ１，ＳＵＮ Ｘｉｕ－ｌｕ１，２，ＳＵＮ Ｈａｏ１，ＣＨＥＮ Ｚｈｅｎ１
为便于田间试验时灌溉方案的灵 活 选 择 与 设 置，上 位 机 软 件专门设置了灌溉方案选择功能模块。该模块根据本试验田 常用的灌溉压 力 要 求，将 不 同 的 灌 溉 方 案 对 应 不 同 的 系 统 压 力。因此，设置了７个常用试验压力 下 的 灌 溉 方 案 和 １ 个 自 定 义灌溉方案，这些灌溉方案都以动态磁 贴 的 形 式 在 触 摸 屏 上 展 示出 来，通 过 触 摸 点 击 启 动，操 作 界 面 简 单 易 懂，如 图 ３ 所 示。 试验时，点击选取系统需要的压力 即 可。 如 果 灌 溉 方 案 中 压 力 均不适合试验的压力要求，则选择自定 义 灌 溉 方 案 并 进 行 水 泵 性能参数内的自定义设置。
基于 ＰＬＣ 的微灌变频控制系统的设计与应用 李 浩 李金山 段福义 等
２３
备 与 方 法 以 实 现 节 水 灌 溉 的 自 动 化 控 制 。 ［６－１０］ 但 是 ，这 些 控 制 方法和技术忽略了友好的人机交互界 面，对 灌 溉 方 案 的 选 择 缺 乏灵活性。并且，微灌管道系统压力 变 化 是 影 响 出 流 均 匀 度 的 重 要 因 素 。 ［１１］ 考 虑 以 上 因 素 的 控 制 系 统 尚 不 多 见 。 因 此 ，本 研究设计了以 ＰＬＣ 为 控 制 核 心，触 摸 屏 实 时 显 示 监 控 的 微 灌 变频控制系统，人机 界 面 友 好，能 实 现 微 灌 系 统 灌 溉 方 案 的 灵 活与恒压控制。
PLC及变频调速恒压喷灌系统的设计
根据喷灌系统供水压力需求 , 本系统采用 1 台变频器拖动 2 台水泵电 动 机的 恒压 供 水系 统 。 2 台 电动 机 的功 率均 为 2.2 kW , 其中一台为主泵电动机 , 另一台为备 用电动机 , 每台 电机均 可工作在变频或工频方式 , 但每次仅 有一台电机 工作在变 频工 作状态 。 工作时可 根据实际情 况选择 , 变频器根据 实际水压 的 变化 , 不断调整水泵转速 , 通过调节流量达到恒定水压的目的 。
图 1 供水系统流程示意图
3 变频调速恒压供水系统设计
3 .1 系统的组成及工作原理
变频调速恒 压供水的控 制策略是采用 可编程控制 器 (P LC)和变频调 速装置优化控制泵组的 调速运 行 , 并 自动调 整 泵组的运行台数 , 完成 供水 压力 的闭环 控制 , 在 管网流 量变 化 时达到稳定供水压 力和节 约电 能的目 的[1] 。 恒 压供水 系统 原 理图如下图 2 所示 。 系统主 要由变频 器 、电机 -水泵系 统 、压 力变送器 、水位传感器 、P 及其扩展单元等部分组成 , 形成 压 力负反馈闭环控制系 统 。 闭环 控制通 过压 力变 送器将 水网 管 道中的水压变换为电信号 , 经放大器放 大后送至 调节器与给 定 压力比较 , 变频器给定频率信号 , 将改变电 机的频率 , 从而控 制 水泵的转速和流量 , 达到供水管道压力恒定的 目的 。
2 供水系统简介
温室供水系统工程 由水 源 、水泵 、过滤 系统 、输 水管 网 、变 频泵站及灌溉系统首 部等组 成 。 温室 喷灌 用水 靠收集 温室 顶 部及周边雨水提供(收 集的 雨水 不够时 , 由 自来 水补充 进储 水
PL C 及变频调速恒压喷灌系统的设计 刘永华 陈志明 王念春
基于PLC的自动灌溉控制系统设计
基于PLC的自动灌溉控制系统设计摘要：本文以西门子S7-200 PLC为核心，对其进行了开发，并对其进行了详细的分析。
整个体系分为三个区域：区域A，区域B，区域C各分区进行灌溉。
这个系统在各个地区开始和停止灌水，并与实际的钟点相对比，从而在各个地区实现了自动灌水。
同时，该系统检测实际温度和湿度，以检测降雨情况作为控制的依据。
低温、无灌溉、高湿度、无灌溉和无雨。
该系统具有手动和自动两种运行方式，运行可靠，操作简单，能有效地进行灌溉。
经过全面考虑，在总体设计、硬件选择、主电路与控制电路、PLC输入输出接线图、控制程序流程图以及梯形图与指令表程序调试等方面进行了精心设计，从而实现了目的。
1.引言中国的水资源短缺，使得其利用效率非常低，导致了大量的浪费。
常规灌水装备单一。
由于灌溉技术的复杂性和耗时的工作量，我国的社会经济发展受到了严重的影响。
因此，为了更好地利用水资源，必须加强对自动灌溉系统的研究，以实现可持续发展。
实施自动化灌溉技术可以有效地缓解水资源短缺问题，并且可以节省人力。
2.总体方案设计通常，可以使用三种不同的控制技术：单片机、继电器-接触器和PLC。
单片机方式稳定性差,易受到干扰,编程维护都比较难。
采用继电器作为接触器，以实现安全操作；由于整体的设计和安装复杂度极高，以至于很难实现。
PLC是一种先进的、高精度的自动化控制技术，它拥有出色的耐震、耐磨、耐用、操纵简单、使用寿命长等特点，使得它成为一种非常适合用于农业灌溉的先进的智能控制方式，相对于传统的机械触点，plc的操纵更加灵活、精准，并且抵御振荡、环境变化等多种挑战，大大增强了系统的可靠性。
3.硬件选型3.1 PLC的选型经测试，西门子S7—200系列PL采用了15个数字信号源，9个数字信号源，能较好地适应较小规模的自动控制要求。
S7-200小型PLC具有24路数字量输入和16路数字量输出，其功能可以充分地满足日常使用的需要。
因此，我们最终选择了CPU226作为配置。
基于PLC的自动灌溉控制系统设计--本科毕业设计
基于PLC的自动灌溉控制系统设计--本科毕业设计Water is an essential ___ use of water resources in today's society has caused great waste。
In China。
such as Gansu and Shaanxi。
water resources are scarce。
and people's daily water use cannot be guaranteed。
so people need to use water resources ___。
mainly because people use flood n。
which not only wastes water resources but also ___。
this article designs a PLC control systemfor an automatic ___。
the structure and working principle of the automatic ___ determine the control requirements。
and then hardware and are design are carried out。
The hardware design mainly includes PLC n。
I/O n table。
and I/O external wiring diagram。
The are design includes control flow chart design and ladder diagram program design。
The system uses PLC technology as the control core。
making it smaller in size。
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PLC变频调速节能灌溉系统的设计摘要：在分析了变频调速灌溉系统与阀门开度调节灌溉系统的节能效果之后，得出了一种新型的农业灌溉系统供水方式，即利用PLC结合变频器的方式来实现恒压变流供水。
给出了变频调速灌溉系统结构图，并进行了系统软件流程设计。
系统能够连续采集水泵流量，与设定的工作压力进行比较，实时改变水泵电机的工作频率调节灌溉流量。
从而改变了传统农业依靠控制阀门开度及人工启停水泵电机的操作方法。
经过实验证明，采用变频调速的节水灌溉系统，比传统模式节能20%~69%。
对设备寿命周期的延长，节约电能和人工成本，提高灌溉可靠性方面均有极积的意义。
关键词：PLC变频调速节能灌溉恒压变流Design of PLC frequency conversion and speed adjusting energy-saving in irrigation systemAbstract: After analyzing the frequency control irrigation systems and irrigation systems regulating valve opening energy-saving effect, draw a new type of agricultural irrigation water supply system, which uses a combination of the inverter PLC way to achieve constant pressure variable flow water supply. Given frequency conversion irrigation system structure diagram, and system software process design. Continuous acquisition system can pump flow, and set the working pressure is compared in real time to change the operating frequency of the pump motor to adjust the irrigation flow. Thus changing the traditional agricultural methods of operation relies on manual control valve opening and start and stop the pump motor. After the experiment proved that the use of water-saving irrigation system frequency control than the traditional model of 20%~69% energy saving. To extend equipment life cycle energy savings in labor costs, improve reliability of irrigation has a very positive meaning.Keywords: PLC；Frequency conversion and speed adjusting；Energy-saving irrigation system；Constant voltage and flow converter0引言在我国农业用水面临资源短缺的同时，农业用水浪费现象十分严重。
特别是田间的过量灌溉或因渠系水量调配不当，造成我国的农业灌溉系统对水资源的利用率目前只达到30%～40%，而发达国家可达80%之多。
并且我们大部分地区采用水泵抽水灌溉的模式，水泵配套电机转速匹配不合理，泵站装置效率只有30%～40%，浪费了大量的电能。
传统农业节水灌溉是根据田间需水量控制阀门开度以及人工启停水泵电机的操作方式。
这种方式往往需要专业人员进行值守，增加了人工成本。
寻求一种切实可行的节水节能灌溉系统是当前农业发展的一项重要任务。
在农田灌溉园区，各种作物的种植结构、需水量、灌溉时间等生长条件是不同的，而整个灌溉园区的供水压力是一定的，属于恒压变流供水。
所以灌溉系统的设计是以流量及供水压力作为控制对象。
在以往未采用变频调速的灌溉系统当中，存在以下问题：（1）一般的灌溉系统中，采用水泵电机抽水的方式进行灌溉。
水泵电机功率较高，巨大的启动电流对电网造成的冲击，如此一来，需增大水泵区域的供电变压器容量，并且浪费了大量的电能。
（2）当供水过量或者正在供水量时，只能靠调节阀门开度增加管阻进行流量控制。
使电机需要频繁启停，降低了电机的寿命周期。
水泵电机转速不能连续调节，始终处于工频状态下运行。
（3）电机的启动与停止完全依靠人工控制。
灌溉系统的供水流量、压力、供水总量能否与实际作物需求相吻合也需要凭借用户的经验。
而在实际灌溉中，大多数用户不会根据用水量来调节阀门开度，只是在需水流量相差较大时，粗略的切换开机台数来调节流量，造成了能源的巨大浪费。
1供水系统节能原理供水系统的控制对象往往是水泵出水流量。
常见的控制方法有阀门控制法和转速控制法两种，采用变频调速的供水系统属于转速控制法。
1.1变频调速原理由电机学可知，异步电动机转速可以表达为式（1）：n=60f(1-s)/p（1）式中n—电动机转速；f—电源频率；s—转差率；p—电动机极对数。
其中，极对数p和转差率s属于电机的物理参数，当水泵电机出厂时就已经设定，不可改变。
所以，想改变电机转速只能改变电机的输入电源频率f。
只要连续改变电机的电源频率即可调整电机的转速，使水泵可以进行连续而平滑的调速。
1.2恒压变流调节及其节能原理若使管网压力保持恒定，需对管网压力进行实时监测，一般将监测点设为水泵出水口处，利用压力传感器进行监测，将监测的压力信号传送给控制器进行处理。
将监测点的压力与实际系统设定压力进行比较，若实际压力值低于设定压力值，变频调速器将使水泵电机电源频率升高。
从而提高了水泵转速，增加了管网的压力。
相反，若管网实际压力值高于设定压力值，变频调速器就将水泵电机电源频率降低，水泵转速下降，管网压力减小。
所以，水泵电机的转速完全取决于管网的压力与设定压力差值，动态的调节水泵电机转速就可以使压力监测点的压力保持恒定值，而出水量却随之变化，即“恒压变流”。
水泵的特性曲线和管阻特性曲线决定了水泵的压力与出水量，如图1所示。
图1水泵性能工况图工况点为A表示的是水泵工频50 Hz运行时，对应的流量与压力分别为Q0和H0。
当系统用水量由Q0减少至Q1时，如果水泵仍工频运行，若用阀门来调节流量，管阻特性曲线将发生变化，由R1移至R2，水泵的工况点也将随之发生变化，由A移至B，流量对应Q1，压力对应H1，根据水泵原理，水泵输出的功率为式（2）：P=γQ1H11000η（2）式中P—水泵提供的轴功率；γ—水的重度；η—水泵效率。
如果水泵电机转速可调，由于用户关小了阀门，管网流量变小，这时，管阻特性曲线发生了变化，由R1向R2方向移动，虽然管网流量变小了，但是水泵出口处压力却高于设定压力H0，变频器将自动降低水泵的电源频率来降低转速，水泵转速降低至n1时，管网的流量减小至Q1，工况点为C。
此时流量为Q1，压力为H0，根据水泵原理，输出的功率为式（3）：P=γQ1H01000η（3）很显然，由于H0小于H1，水泵的节能为：△P=γQ11000η(H1-H0)（4）根据流体力学知识，流量Q与转速n成正比，压力H与转速n的平方成正比，若要求水泵出水流量的下降，只需成比例的下降电机转速n，如此一来，水泵功率则成立方关系下降。
综上所述，水泵的耗电功率与转速近似成立方比的关系。
比如：一台功率为45 kW的水泵电机，降低转速至原转速4/5时，其消耗的电量为2304 kW，节省电量5147%；如果降低转速至1/2，其消耗的电量为562 kW，节省电量达895%。
2变频调速节水灌溉系统构成变频调速灌溉系统主要由PLC和变频器对水泵机组转速优化调整进行自动控制，控制过程采用闭环控制。
压力传感器根据压力输出的连续变化的模拟量信号，再由AD转换器变换成对应的数字信号传送给PLC与设定的压力值进行比较，根据差值调节变频器的输出频率，进而改变电机转速，使水泵的转速及出水流量发生相应的变化。
使供水管网压力保持恒定。
2.1系统组成本系统主要由PLC及其扩展单元、压力变送器、AD转换器、DA转换器和变频器构成，形成压力负反馈闭环控制系统。
系统结构图如图2所示。
图2系统结构图2.2系统主要部件功能(1)可编程控制器PLC将AD转换器采集到的压力信号进行处理，与设定的压力数值进行比较，根据比较的结果调整输出数据，改变变频器的频率。
同时还承担其他的输出逻辑控制。
三菱公司的FX2NPLC功能强大，能够满足实时数据采集和处理，而且体积小，安装调试便捷，系统抗干扰能力强，可靠性高。
(2)变频器。
接收PLC发出的频率控制信号，对应的改变输出频率，对水泵电机进行转速调节。
一般变频器均有模拟量控制接口，可接收标准的工业0～10 V或4～20 mA模拟信号，该模拟信号与变频器输出频率对应成比例，可实现频率的连续输出，精度可达0 1 Hz。
(3)AD/DA转换器。
由于压力变送器输出信号为模拟量信号，不能直接提供给PLC使用，故要经AD转换器进行数据采集并转换为数字信号供给PLC进行数据处理。
由于变频器采用模拟量线性控制，当使用PLC控制变频器时，PLC 将数字量先送入DA转换器转换为模拟信号，由DA转换器输出的模拟信号间接控制变频器输出频率。
3系统自动控制的实现系统的自动控制依赖于完善的程序控制流程，PLC以梯形图作为编程语言完成对水泵电机的转速及逻辑控制。
程序主要完成对AD转换器及DA转换器的初始化工作、系统手动控制与自动控制的切换、水泵机组切换及启停等问题。
根据前面分析，水泵电机的转速是改变水泵压力及出水量关系曲线的根本参数，电机转速发生变化，水泵工况点也随之发生变化，在某一固定的压力范围内，改变调节水泵电机的转速，总有一条或一簇与之转速相对应的特性曲线来满足作物需水要求。
假设灌溉管网压力要求为025～035 MPa，PLC将以此作为设定值，与压力传感器采集的水泵出水压力实际进行比较。
将比较的结果对水泵电机进行差异控制。
其控制过程工作如图3所示。
图3控制过程流程图我们可以把系统设计成自动和手动的两种方式。
手动的工作方式可以由用户通过矩阵按键设定所需管网压力值，设定完毕后将转为自动工作方式。