近年来,我国果园灌溉施肥方式的发展已经落后于果园生产方式的转变,传统的果园灌溉施肥方式造成了水、肥的严重浪费,已不能满足我国当前果园规模化种植的需求。劳动力的短缺和成本的增加是果园种植面临的问题。提高水、肥的利用率、促进果园可持续发展,是我国果园发展的方向。本文设计了一套基于PLC的水肥一体化自动控制系统,实现了果园作物灌溉施肥的精准控制。该控制系统采用上、下位机的两层结构形式,下位机以西门子S7-200SMART为控制核心,S7-200 SMART分析传感器采集的信息,进而控制执行机构动作,MODBUS为控制器与传感器之间的通信方式。上位机的人机交互界面采用Wincc flexible软件设计,上-下位机之间通过网线通信。本文得到以下结论:(1)下位机以S7-200 SMART为控制核心,控制器通过分析处理土壤湿度传感器、过滤装置进出口压力传感器、管道压力传感器、混肥罐中的PH、EC传感器以及肥料浑浊度传感器采集的信息,进而控制电动阀、电磁阀、压力泵、计量泵等执行机构动作,实现了系统的自动控制。(2)上位机以SMART 1000 IE V3为人机交互界面。该界面的设计方便了用户查看传感器采集的数据信息、混肥罐液位和执行机构的工作状态。用户可以直接操控系统中的所有执行机构实现系统的手动控制,可以通过设置自动灌溉施肥的参数实现系统的自动控制。(3)采用基于混合蚁群算法的变论域模糊控制调节混肥罐中的PH值,通过调节酸碱溶液计量泵的转速将混合罐中水肥溶液的PH值控制在作物生长的最适宜范围内,实现了PH值的精准控制。控制系统人机交互界面友好、操作方便、运行可靠、实用性强,能够满足用户对果园作物灌溉施肥自动化控制的要求,具有广阔的应用前景。