自动灌溉施肥监控系统是一种利用现代自动化技术，针对农田灌溉及施肥进行精确管理的系统。该系统基于PLC（可编程逻辑控制器）技术，通过集成了传感器、控制器和执行器等多种设备，可实现对农田水分和肥料含量的实时监控。该系统不仅能节约水资源和肥料，还能提高农业生产效率，是现代农业生产中不可或缺的技术支撑。
在农田含水量和肥料含量监测方面，传统灌溉方法存在诸多不足，诸如无法精准控制灌溉量和施肥量，导致资源的浪费和生产效率低下。为了克服这些问题，基于PLC的自动灌溉施肥监控系统设计应运而生。
该系统的监控原理大致分为两个阶段，即施肥前的准备阶段和实际的灌溉施肥阶段。在准备阶段，系统根据农作物的营养需求和施肥配方来配制所需的肥料，并将其装入不同的肥料容器中。在实际的灌溉施肥阶段，通过控制电磁阀动作，依次循环加注肥料，并通过液位传感器控制注水量，最终通过变频肥液泵向农田实施施肥。
为了实现系统的功能需求，监控系统应该具备以下几大功能：
1. 实时参数显示：传感器采集的数据经过工控机处理分析后存储在数据库服务器中，通过向数据库服务器申请访问数据，将采集的农田参数实时显示在工控机监控终端上。
2. 历史数据查询：通过选择起止日期及对应传感器数据，完成对任一数据库服务器存储的采集模块和任一时间段的历史数据进行查询和取用。
3. 数据动态分析：通过数据传输模块，作业人员能够对实时数据和历史数据进行动态分析，同时根据需求对后续的肥料配兑提供指导。
4. 数据传输和通信：完成工控机控制器和灌溉施肥执行设备之间的数据传输和数据交换。
5. 数据报表：监控系统主界面设置有数据报表功能，可实现故障报警提示。
6. 故障报警和提示：当农田水量或肥料不足或过饱和时，系统可以向作业人员提示参数报警，便于及时调整肥料配兑比例和灌溉水量。
在总体结构设计方面，系统分为四个层次，分别是末端执行层、现场服务层、中央处理层和后台数据层。末端执行层包括各类控制单元，如电磁阀和信号指示单元，负责完成对农田水量和pH值的检测和控制；现场服务层主要负责数据的采集和处理；中央处理层由工控机控制器构成，接收采集的数据并进行分析处理；后台数据层由数据库服务器组成，存储历史数据，供查询和调用。
在实际应用中，该监控系统已经证明能够实时检测农田的含水量和含肥量，并且根据作物的实时需求，通过PLC控制供给合适的水分和肥料。此外，系统能够有效地进行参数报警，当农田出现缺水或缺肥情况时，及时提醒作业人员采取相应措施。
基于PLC的自动灌溉施肥监控系统实现了农业灌溉和施肥的高度自动化，极大提高了农业生产效率，节约了水资源，降低了农业生产成本，对于推动现代农业的发展具有重要的推广价值。随着技术的不断进步和应用的不断深入，相信该系统将在未来的农业生产中发挥越来越重要的作用。
