طراحی و ساخت سیستم اتوماسیون برای آبیاری بهینه کشاورزی با استفاده از کنترل کنندهصهای منطقی برنامهصپذیر
Parallel Title Proper
Design and implementation of an automation system for optimal agricultural irrigation using PLC
First Statement of Responsibility
/صمد اسماعیلی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: فناوری های نوین
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۸
Name of Manufacturer
، افشاری
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۳۴ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی نانو فناوری-نانو فوتونیک
Date of degree
۱۳۹۸/۰۱/۳۱
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
بخش کشاورزی با ۹۲ درصد بزرگترین مصرف کننده آب در کشور به شمار میصرود که بیش از ۸۰ درصد آن به دلیل عدم استفاده از تکنولوژیصهای پیشرفته به هدر میصرود .با توجه به خشکسالیصهای چند دهه اخیر و تغییرات اقلیمی در آینده نه چندان دور کشور دچار بحران شدید آب خواهد شد و به خاطر استراتژیک بودن این مایع حیاتی باید دنبال چارهصاندیشی در سطح ملی باشیم .همچنین در حوضه دریاچه ارومیه به خاطر روند رو به رشد خشک شدن دریاچه و به مخاطره افتادن اکوسیستم منطقه، بکارگیری روشصهای مناسب با هدف بهبود بهرهصبرداری از آب و افزایش بهرهصوری لازم به نظر میصرسد .اتوماسیون درکشاورزی باعث کاهش هزینهصهای تولید، دخالت انسان و بخصوص مصرف آب و افزایش کیفیت محصول تولیدی و بهرهصوری میصشود .هدف ما در این پژوهش طراحی سیستم اتوماسیون آبیاری و صنعتی کردن سیستم کشاورزی در مقیاس آزمایشگاهی برای صرفهصجویی در مصرف آب میصباشد که میصتواند به عنوان یک راه حل عملی برای مقابله با بحران کم آبی، از جمله بحران خشکی دریاچه ارومیه مورد استفاده قرار گیرد .برای رسیدن به این هدف، اتوماسیون کانالصهای آبیاری برای هدایت آب به مزارع، تخصیص حقصآبهصها با توجه به سطح آبصهای زیرصزمینی، مدیریت زهصکشیص، ذخیرهصسازی آب اضافی و استفاده مجدد از آن، هوشمندسازی کودصدهی و همچنین روش آبیاری با گرفتن فیدبک رطوبت خاک توسط ایستگاهصهایص سنسوری که در سراسر مزرعه توزیع شده است، در مقیاس آزمایشگاهی طراحی و در آزمایشگاه دانشکده فناوریصهای نوین پیاده-سازی کردیم .همچنین برای بهینهصسازی مصرف آب در زمینصهای کشاورزی از دادهصهای بهینه شدهصای که با توجه به نیاز آبی گیاه که توسط نرم افزار OPTIWAT بدست آوردیم، در برنامه نویسی کنترل کننده منطقی برنامه پذیر استفاده کردیم .در پیادهصسازی عملی آبیاری زمینصهای کشاورزی در مقیاس آزمایشگاهی، از کنترل کننده منطقی برنامهصپذیر۲DP) -S۷۳۰۰-(PLCاستفاده شده است، که تمام مراحل فوق توسط نرمصافزار SIMATIC WinCC flexible مانیتورینگ و نظارت میصشود .در پایان برای کنترل دبی خروجی و کنترل سطح در سیستم مورد مطالعه، با توجه به شبیهصسازیصهایی که توسط نرمصافزار متلب بر روی سیستم P,PI,PID انجام داده شد و نیز با پیاده سازی حلقه بسته P,PI,PID کنترل سطح، بر روی کنترلرCNA۷۶۲ و با پیدا کردن ضرایب بهینه توسط زیگلرنیکولز، برای پیاده سازی حلقه بسته در این پژوهش کنترل کننده PI پیشنهاد میصشود
Text of Note
The agricultural sector, with 92 percent, is the largest water consumer in the country, more than 80 percent of which is wasted because of the lack of advanced technology. Due to recent drought and climate change in the not-too-distant future, the country will face severe water crisis and because of the vital nature of this vital fluid, we must seek nationalistic solutions. Also in the Urmia Lake area, due to the growing trend of lake drying, and the ecosystem risk of the region, it is necessary to use appropriate methods to improve water utilization and increase productivity. Automation in agriculture reduces production costs, human intervention, and in particular water consumption, and increases the quality of production and productivity. Our goal in this research is to design an irrigation automation system and to industrialize the agricultural system at a laboratory scale to save water consumption which can be used as a practical solution for dehydration, including the Drought Crisis in Lake Urmia. In order to achieve this, automation of irrigation canals to direct water to farms, allocation of rights to submarine waters, drainage management, extra water storage and reuse, fertilizer intelligence As well as the irrigation method, we designed the soil moisture feedback through the sensor stations distributed across the farm on a laboratory scale and implemented in the laboratory of the New Technologies Faculty. Also, to optimize water use in agricultural land and cropping pattern, we used optimized data which, based on the plant's water requirement, obtained by OPTIWAT software, in Programming Logical Controller Programmable. The PLC-S7300-2DP has been used in practical application of irrigated agricultural land at the laboratory scale, that all of the above steps are monitored and monitored by the SIMATIC WinCC flexible software. In the end, in order to control the discharge flow and control of the surface in the studied system, according to the simulations performed by the MATLAB software on the P, PI, PID system, and also with the implementation of the closed loop P, PI , PID level control, on the CNA762 controller and by finding the optimal coefficients by Zigler-Nichols, the closed loop is recommended for implementation in this research PI controller
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Design and implementation of an automation system for optimal agricultural irrigation using PLC