CN207639361U - 一种植物工厂自动调配营养液循环系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种植物工厂自动调配营养液循环系统,包括智能控制系统、营养液自动调配系统、供液系统、种植系统和回水系统。智能控制系统包括触摸屏、PLC编程模块和感应器系统;营养液自动调配系统包括母液桶、营养液桶和配液装置,供液系统包括供液管和供液泵;种植系统包括各种栽培架;回水系统包括出水管、回水管、营养液过滤器和回水泵。营养液自动调配系统、供液系统、种植系统和回水系统依次连通,并由回水系统再连通至营养液自动调配系统,形成一个可闭合循环的营养液循环系统。营养液循环系统中的各种感应设备和驱动设备在智能控制系统的控制下,实现营养液的自动配制和顺利循环。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种植物工厂自动调配营养液循环系统,可应用于各种规模的植物工厂营养液自动供给和循环系统。
背景技术
目前,植物工厂大多采用水培的栽培方式,植物工厂营养液供给和循环系统是植物工厂设备的关键环节之一。随着植物工厂规模的扩大,植物工厂营养液消耗量大幅增加,营养液需求量随之增加。然而,当前植物工厂多采用人工配液的方式,效率和精准度较低,已不能适应植物工厂的发展。为了使植物工厂高效生产的优势得以充分发挥,植物工厂营养液自动配制必须逐步实现自动化。
保证植物工厂水肥系统的稳定性,一是要及时自动配制新鲜营养液,保证水肥循环系统中有足量营养液,二是要实现营养液替换的自动化,防止植物自毒物质在营养液中积累。
实用新型内容
为克服上述技术难题,本实用新型提出了一种植物工厂自动调配营养液循环系统,它包括智能控制系统、营养液自动调配系统、供液系统、种植系统和回水系统。智能控制系统包括触摸屏、PLC编程模块和感应器系统组成,营养液自动调配系统包括母液桶、营养液桶和配液装置,供液系统包括供液管和供液泵;种植系统包括各种栽培架;回水系统包括出水管、回水管、过滤器和回水泵。
营养液自动调配系统、供液系统、种植系统和回水系统依次连通,并由回水系统再连通至营养液自动调配系统,形成一个可闭合循环的营养液循环系统。
智能控制系统的PLC编程模块和感应器系统连接,可实时接收感应器系统测得的数据。感应器系统由水位感应器、EC感应器和回水液位感应器组成。水位感应器、EC感应器设置于母液桶内,回水液位感应器设置于回水管内,回水液位感应器设置于回水管内。母液桶和营养液桶通过配液装置连接。配液装置由净水过滤器、供水管、配液泵、搅拌泵、增氧泵和紫外灭菌灯构成。供水管、搅拌泵、增氧泵和紫外灭菌灯设置于营养液桶内。净水过滤器连通水源,并通过供水管连接营养液桶,且供水管上设置电磁阀。配液泵入水口连接母液桶,出水口连接营养液桶。供水管电磁阀、搅拌泵、增氧泵和紫外灭菌灯与PLC编程模块连接,按照PLC编程模块发送的命令运行。供液系统设置有排液装置,由排废液管和电磁阀组成。营养液桶连通供液泵,供液泵分别连通供液管和排废液管。供液管设置有电磁阀,并连通种植系统。排废液管电磁阀可通过水管连接至预设地点。供液管电磁阀、排废液管电磁阀和供液泵都连接PLC编程模块,按照PLC编程模块发送的命令运行。种植系统有出水口,出水口连通出水管,出水管连通回水管,回水管连通营养液过滤器,营养液过滤器连通回水泵。回水泵连接PLC编程模块,按照PLC编程模块发送的命令运行。回水泵连通营养液桶。
进一步地,所述净水过滤器可有效滤除水中重金属、泥沙和细菌等有害物质。
进一步地,所述配液泵为计量泵,可控制母液流量。
进一步地,所述搅拌泵由摆线针轮减速机、三叶式搅拌轴和三叶式桨片构成。
进一步地,所述供液泵为智能变频恒压泵。
进一步地,所述回水管可根据回水流量选择合适直径。
进一步地,所述回水液位感应器为音叉式液位限位开关,可用于限定回水管内液位高度。
进一步地,所述营养液过滤器为Y型网式过滤器,可有效过滤作物根系等杂质,避免杂质阻塞回水泵。
进一步地,所述回水泵为潮汐泵。
附图说明
图1为本实用新型一种植物工厂自动调配营养液循环系统的结构示意图。
图2为本实用新型一种植物工厂自动调配营养液循环系统的流程框图。
具体实施方式
下面就本实用新型结合附图对具体实施方式做进一步说明。
如图1、图2所示,一种植物工厂自动调配营养液循环系统,它包括智能控制系统1、营养液自动调配系统2、供液系统3、种植系统4和回水系统5。智能控制系统1包括触摸屏11、PLC编程模块12和感应器系统13组成,营养液自动调配系统2包括母液桶21、营养液桶22和配液装置23,供液系统3包括供液管31和供液泵32;种植系统4包括各种栽培架;回水系统5包括出水管51、回水管52、过滤器53和回水泵54。
营养液自动调配系统2、供液系统3、种植系统4和回水系统5依次连通,并由回水系统5再连通至营养液自动调配系统2,形成一个可闭合循环的营养液循环系统。
智能控制系统1的PLC编程模块12和感应器系统13连接,可实时接收感应器系统13测得的数据。智能控制系统1的触摸屏11可以用于显示感应器系统13接收的数据,以及对智能控制系统1进行各种参数目标值设置。感应器系统13由水位感应器131、EC感应器132和回水液位感应器133组成。水位感应器131、EC感应器132设置于营养液桶22内,回水液位感应器133设置于回水管52内。母液桶21和营养液桶22通过配液装置23连接。配液装置23由净水过滤器231、供水管232、配液泵233、搅拌泵234、增氧泵235和紫外灭菌灯236构成。供水管232、搅拌泵234、增氧泵235和紫外灭菌灯236设置于营养液桶22内。净水过滤器231连通水源6,并通过供水管232连接营养液桶22,且供水管232上设置电磁阀237。配液泵入水口238连接母液桶21,配液泵出水口239连接营养液桶22。供水管电磁阀237、搅拌泵234、增氧泵235和紫外灭菌灯236与PLC编程模块12连接,按照PLC编程模块12发送的命令运行。供液系统3设置有排液装置7,由排废液管71和电磁阀72组成。营养液桶22连通供液泵32,供液泵32分别连通供液管31和排废液管71。供液管31设置有电磁阀10,并连通种植系统4。排废液管电磁阀72可通过水管连接至预设地点8。供液管电磁阀10、排废液管电磁阀72和供液泵32都连接PLC编程模块12,按照PLC编程模块12发送的命令运行。种植系统4有出水口9,出水口9连通出水管51,出水管51连通回水管52,回水管52连通营养液过滤器53,营养液过滤器53连通回水泵54。回水泵54连接PLC编程模块12,按照PLC编程模块12发送的命令运行。回水泵54连通营养液桶22。
运作时,将供水管232、净水过滤器231与水源6连通,通过触摸屏11将营养液目标EC值和目标液位值输入PLC编程模块12中,并设置配液泵233、搅拌泵234、供液泵32、回水泵54的工作命令。启动系统,营养液桶22中的水位感应器131监测到桶中营养液液位低于目标值时,即向PLC编程模块12传输信号,PLC编程模块12接收到信号后向供水管电磁阀237发出启动指令,供水管电磁阀237启动,供水管232向营养液桶22注入清水。当桶内营养液液位达到目标液位时,PLC编程模块12向供水管电磁阀237发出停止指令,电磁阀237关闭,供水停止。此时,EC感应器132检测到营养液桶22中营养液EC值低于目标EC值,即向PLC编程模块12传输信号,PLC编程模块12接收到信号后向配液泵233和搅拌泵234发出启动指令。配液泵233收到指令后按照设定流速将母液桶21中的母液缓缓注入营养液桶22,同时搅拌泵234启动将新加入的母液与桶中营养液不断搅拌均匀。此时EC值感应器132一直监测营养液桶22中营养液的EC值变化,当EC值达到目标值时,EC值感应器132向PLC编程模块12传输信号,PLC编程模块12接收到信号后向配液泵233和搅拌泵234发出停止指令,配液泵233和搅拌泵234即停止工作,自动配液完成。
自动配液完成后,营养液开始循环:PLC编程模块12向增氧泵235、供液泵32和供液管电磁阀10发出启动指令,增氧泵235向营养液桶22内的营养液供氧,同时,供液管电磁阀10打开,供液泵32按照PLC编程模块12设定的时长向种植系统4输入营养液。到达设定时长时,供液泵32停止营养液输送,营养液通过种植系统4出水口9流入出水管51,并汇入回水管52中。当回水管52中回水液位感应器133监测到的回流营养液液位达到设定高度后,即向PLC编程模块12传输信号,PLC编程模块12接收到信号后向回水泵54发出启动指令。回水泵54收到指令后启动,回流营养液经营养液过滤器53后,由回水泵54输送至营养液桶22。可定期对营养液过滤器53进行检查,清理其中滞留的杂质,保证回水管畅通。当回水管52中的营养液液位低于回水液位感应器133设定液位高度时,回水泵54按照PLC编程模块12设定进行延时停止,完成营养液首次循环。紫外灭菌灯236可根据具体情况设置固定时段对营养液进行灭菌。供液系统3和回水系统5可按照PLC编程模块12设定的参数,不断对营养液进行循环。
需要更新营养液时,可通过触摸屏11,对PLC编程模块12进行营养液排出设定。此时,仅有回水液位感应器133、回水泵54、供液泵32及其排液装置7启动:回水泵54将回水管52中高于回水液位感应器133设定液位的营养液输送至营养液桶22,同时,供液泵32和排废液管电磁阀72开始工作,排废液管电磁阀72打开,将营养液桶22中的营养液全部排出桶外。
应理解,这些实施例仅用于说明本实用新型而不限制于本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型阐释的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型做各种修改或改动,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (9)
1.一种植物工厂自动调配营养液循环系统,包括智能控制系统、营养液自动调配系统、供液系统、种植系统和回水系统,智能控制系统包括触摸屏、PLC编程模块和感应器系统组成,营养液自动调配系统包括母液桶、营养液桶和配液装置,供液系统包括供液管和供液泵;种植系统包括各种栽培架;回水系统包括出水管、回水管、营养液过滤器和回水泵,营养液自动调配系统、供液系统、种植系统和回水系统依次连通,并由回水系统再连通至营养液自动调配系统,形成一个可闭合循环的营养液循环系统,营养液循环系统中的各种感应设备和驱动设备在智能控制系统的控制下,实现营养液的自动配制和顺利循环。
2.根据权利要求1所述的一种植物工厂自动调配营养液循环系统,其特征在于,智能控制系统的PLC编程模块和感应器系统连接,可实时接收感应器系统测得的数据,智能控制系统的触摸屏可以用于显示感应器接收的数据,以及对智能控制系统进行各种参数目标值设置。
3.根据权利要求1所述的一种植物工厂自动调配营养液循环系统,其特征在于,感应器系统由水位感应器、EC感应器和回水液位感应器组成,水位感应器、EC感应器设置于营养液桶内,回水液位感应器设置于回水管内。
4.根据权利要求1所述的一种植物工厂自动调配营养液循环系统,其特征在于,配液装置由净水过滤器、供水管、配液泵、搅拌泵、增氧泵和紫外灭菌灯构成,且供水管、搅拌泵、增氧泵和紫外灭菌灯设置于营养液桶内。
5.根据权利要求4所述的一种植物工厂自动调配营养液循环系统,其特征在于,净水过滤器连通水源,并通过供水管连接营养液桶,且供水管上设置电磁阀,配液泵入水口连接母液桶,出水口连接营养液桶,供水管电磁阀、搅拌泵、增氧泵和紫外灭菌灯与PLC编程模块连接,按照PLC编程模块发送的命令运行。
6.根据权利要求1所述的一种植物工厂自动调配营养液循环系统,其特征在于,供液系统设置有排废液装置,由排废液管和电磁阀组成。
7.根据权利要求1或6所述的一种植物工厂自动调配营养液循环系统,其特征在于,营养液桶连通供液泵,供液泵连接的供液管分为两组,分别为供液管和排废液管,且分别设置了供液管电磁阀和排废液管电磁阀。
8.根据权利要求7所述的一种植物工厂自动调配营养液循环系统,其特征在于,供液管电磁阀、排废液管电磁阀和供液泵都连接PLC编程模块,按照PLC编程模块发送的命令运行,排废液管电磁阀可通过水管连接至预设地点。
9.根据权利要求1所述的一种植物工厂自动调配营养液循环系统,其特征在于,种植系统有出水口,出水口连通出水管,出水管连通回水管,回水管连通营养液过滤器,营养液过滤器连通回水泵,回水泵连通营养液桶,且回水泵连接PLC编程模块,按照PLC编程模块发送的命令运行。
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