近年来,高新技术的应用促进了温室农业的发展,并取得了良好的经济效益。传统的温室管理模式已不能适应现代温室农业发展的需求,要用科学的技术手段来管理温室。其中养分和水分是影响温室作物生长的关键环境因子,合理的灌溉与施肥是提高农作物产量的最有效途径。灌溉施肥是一项节水、节肥、环保的新技术,是提高我国水肥资源利用率和促进作物增产的战略措施,也是我国农业走可持续发展的必由之路。正是在这样的背景下,以昆明温室作为研究对象,研究了利用PLC实现自动灌溉与施肥的模糊控制原理,设计出了一套自动灌溉施肥系统。该系统能按作物需水量和需肥量进行自动灌溉与施肥,供温室作物较好地吸收养分和水分环境,并显著地提高温室作物产量和品质。根据系统要求设计了灌溉施肥系统总体结构,灌溉施肥管路系统由水泵、施肥泵、文丘里施肥器、电磁阀、传感器、混合罐等组成,控制核心部件采用了三菱的PLC控制器。将传感器采集到的电导率和酸碱度与合适作物生长的养分浓度及酸碱度比较,通过模糊控制算法输出PLC的控制指令,驱动执行机构的动作,通过控制电磁阀通断时长,使混合罐中肥料浓度和酸碱度保持在一定的范围内,实现对浓度和酸碱度的控制。针对本文设计的灌溉施肥系统结构,其中养分和水是在混合罐中在线混合的,而混合系统是一个大延迟的,有不确定因素的复杂系统,很难建立起混合罐中电导率和酸碱度控制的传递函数。因此本文就采用模糊控制策略,并完成了以模糊控制算法的PLC程序,并用三菱仿真软件对程序进行仿真,验证了程序的正确性。为了方便用户管理温室,本文还设计了上位机监控软件,对灌溉施肥系统各个环节进行监控,在主监控界面能显示了各个机构的工作状态,另外软件还提供历史灌溉施肥信息的查询。通过模拟实验验证,该系统人机界面友好,控制比较平稳,能满足系统的设计和使用要求。