Automated Agricultural Process Using PLC and ZigBee

Automated Agricultural Process Using PLC and ZigBee

Sensor network consist of sensor nodes. There is no need of predetermining the location of the nodes where it should be placed. This is very helpful in relief operation if any disaster occurs. Sensors consist of on board processor. It is very useful in performing small computation operation locally. Sensor network are used in various applications. Some of the applications like temperature monitoring, soil makeup, humidity, noise level, lightening condition, mechanical stress level and vehicular movement. Sensor networks are employed in various fields . In military application they are used to analyze assessment of damage, biological attack detection and battlefield surveillance. In environmental application like fire detection in forest, flood detection etc. Health applications like monitoring of human health condition, monitoring drug administration etc.

There are lots of factors that influence the design of sensor networks. These factors include scalability, production cost, operating environment, power consumption, and transmission media .

The Programmable Controller (PC) is also called as Programmable Logic Controller (PLC). It is a computer technique and this technique is used to control relay. It is used in various industrial applications. PLC provides several advantages. PLC provide high performance, easily connected to the computers, highly reliable, simulating a variable is possible. It is mainly used in agricultural field mainly for controlling the mechanical level . PLC is low cost, light weight and highly flexible. For programming ladder diagram is used. PLC is used in lot of applications like military, home automation, industrial application etc. 

ZigBee protocol is well suited for wireless sensor network. ZigBee network contain sink node, routing node and terminating node. The sink node is made to be initialized first. During initialization the parameter for network and equipment are configured. The sink node after initialization selects the channel and performs connection in the network. It is responsible for managing the network. It is also has the control over join and leaves of the node. Routing node can be join or rejoin the network. It will scan the channel if it adds new network. If it is rejoined it will find the parent node. This routing node acts as a sink node after entering the normal operation. The terminal node can also join or rejoin the network. The terminal node in normal operation just sends or receives data. It takes nearest sink or routing node as a parent node.

ZigBee network has four layers based on ISO OSI model. They are physical layer, media access control layer, network layer and application layer. Basically the ZigBee network involves network creation, transmission of data and performing task treatment . ZigBee module is based on IEEE 802.15.4 standard. It is used in wireless transmission over the range of 100 m. 

Photoelectric sensors are used for calculating distance, pressure and absence of object with the help of light transmitted and received. Level sensor calculate the level of the substance that flow, for example liquids, granular or powder. Ultrasonic sensor produces high frequency and calculates an echo. It evaluates the time interval for the calculation of distance by sending and receiving the signal.

In this study three modules has been proposed (1) irrigation, (2) seeding and (3) ploughing. In irrigation process the water level is sensed by the sensors and the information are processed by the controller and transmitted over the ZigBee module. At the base station the data is received by the ZigBee module and transferred to PC through RS232 interface. Further controlling commands can be given by the user through PC .

Wulian automatic irrigation is made possible by using two sensors. These are moisture sensor and temperature sensor. Depending on the need of the soil the water is made to be supplied. The data will be processed by the controller. Depending on this data the motor is operated and required amount of water is supplied . The content of moisture in soil is measured. Smart Irrigation system plays an important role in the conservation of groundwater resources .

Please feel free to contact me if you have any question about Zigbee products.