行業背景
農業是國民經濟的重要產業，在經濟社會發展中具有不可替代的作用，我國自古以來就是農業大國，但是近年來我國逐漸失去人口紅利的優勢，在勞動力缺乏的情況下，我國需要大力發展智慧農業。
智能水肥一體化系統是將灌溉與施肥融為一體的農業新技術，系統主要由監控軟件APP及云平臺、水肥一體機、土壤水分數據采集終端（EC、PH傳感器）、過濾系統、閥門控制器、電磁閥、田間管道等組成。
其中，水肥一體機是智能水肥一體化系統技術的核心。本文將講述水肥一體機是如何通過使用顯控HMI+PLC的產品方案，實現水肥供應的智能化管理。
系統配置
人機界面（HMI）:SK-070MW
SK-070MW是一款基于Linux系統，搭載工業級高性能的Cortex A8處理器的觸摸屏。系統穩定性高，處理速度快，具有多樣化的功能模塊以及齊全的嵌入接口。外殼采用工程塑料ABS+PC，抗干擾能力強。水肥一體化技術實時掌握各種生態環境數據，SK-070MW支持數據實時采集，數據報警等功能。內置各種數據儲存、查詢、統計等功能，并且能滿足查看、設置、修改參數，滿足復雜的工藝控制要求。如用戶預設好參數，當土壤濕度過低時，溫室灌溉系統便會自動開始澆水。
可編程邏輯控制器（PLC）：FGRS-C8X8T-4/4+FGR-E12R+FGR-E4AI2AO
系統概述
水肥一體機采用顯控遠程屏：SK-070MW與顯控PLC：FGRS-C8X8T-4/4+FGR-E12R+FGR-E4AI2AO的方案。
通過4路高速計數讀取傳感器采集的數據，實現精準控制水及肥液的配比，同時把傳感器采集的肥液配比后的PH/EC等外部環境參數值作為模擬量的輸入，實時反饋精準自動配比。采用多路繼電器輸出控制外部閥門，實現自由精準選擇外部灌溉區域。通過聯網遠程，可將設備運行數據上傳至服務器供實時和歷史查看。
工藝流程：
1.通過SK-070MW觸摸屏的主界面，可直觀顯示設備動態流程圖及水肥流量/PH/EC/水位/溫度等監控數據；
2.手動模式：可手動控制每個閥門開啟/關閉，單獨控制施肥或灌溉；
3.自動肥液配比模式：根據流量進行水和液態肥的精準配比，按照預設好的數據定量進行配比，或根據自動液位模式進行等量配比；
4.自動循環模式：根據預設運行時間定時將配比完成后的水肥溶液循環澆灌至植物工廠；
5.自動灌溉模式：單獨對未配比的水或液態肥，定時循環澆灌至植物工廠；
6. 設備本地記錄設備PH/EC實時參數及配比水/液態肥的使用量，并通過HMI聯網功能將所有數據和運行狀態上傳到云端服務器。
（拓撲圖）
方案優勢：
1.設備運行穩定，操作簡便。用戶通過顯控觸摸屏可對水肥一體機進行全方位的操控，系統根據用戶設定的配方、灌溉量、施肥量、肥液濃度、酸堿度等水肥過程中的重要參數，將水分和養分定量、定時，按比例直接提供給作物。不僅能節約水電，還能降低人工成本。顯控PLC運行速度快、穩定性高、靈活性強，可確保水肥一體機運行穩定，參數精確。
2.智能化程度高，適用多種不同的灌溉方式。采用顯控HMI+PLC組成的數字控制系統，水肥一體機智能化程度高，系統具備數據處理、遠程控制等功能，使水和肥料在土壤中以優化的組合狀態供應給作物，實現水肥同步管理和高效利用。并且該系統靈活性強，適合各種灌溉方式（滴灌、噴灌、微灌）。
3. 顯控觸摸屏功能多樣，通訊能力強大。SK-070MW支持數據采集、數據統計分析、數據報警等功能，可以幫助用戶實時掌握土壤水分、二氧化碳、光照度、PH及EC數據、進水量、進水壓力等生態環境數據。同時，支持遠程實時訪問，MQTT與第三方平臺對接，用戶可跟據實際情況通過界面（APP或PC端）進行參數的適度調整，遠程控制溫室設備，可操作性高。以及支持多種通訊方式（232/422/485，以太網、5G、WiFi以及canbus通訊），滿足該系統不同條件下的控制連接模式。
操作畫面
現場圖片
