基于PLC的精密排種器漏播檢測與自動補種系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2021-02-27 21:23
播種作為農(nóng)耕的重要環(huán)節(jié),其工作質(zhì)量的好壞對農(nóng)作物的生長和產(chǎn)量都有很大影響。但播種機作業(yè)時容易發(fā)生排種器種箱排空、輸種管被堵塞、或開溝器被堵塞等故障,均會導致漏播現(xiàn)象發(fā)生。隨著農(nóng)業(yè)機械化的普及,播種機的使用越來越廣泛,解決漏播這一最常見的嚴重影響播種質(zhì)量的故障,以及研究設(shè)計出能夠適應(yīng)田間工作的漏播檢測與自動補種系統(tǒng),對我國這樣的農(nóng)業(yè)大國的生產(chǎn)率的提高、勞動力的節(jié)約都具有重要意義。本文針對傳統(tǒng)播種方式出現(xiàn)的問題,查閱大量文獻資料,綜合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,設(shè)計出一種基于PLC的漏播檢測與自動補種系統(tǒng)。論文分析了精密播種機的排種器的排種情況,針對漏播檢測選擇了較合理的傳感器,確定了傳感器在輸種管上的安裝方法與位置;設(shè)計了漏播故障時的聲光報警系統(tǒng);分析了PLC的編程和控制特點,選擇了日本三菱公司的FX2N系列的PLC進行檢測控制,實現(xiàn)了對排種器播種性能的檢測;并運用GX開發(fā)器編寫控制系統(tǒng)的程序梯形圖自動啟動補種排種器進行補種。本論文通過機電結(jié)合的方法實現(xiàn)漏播檢測和自動補種,使精密排種器的播種質(zhì)量得以提高。具體包括以下三方面內(nèi)容:(1)漏播檢測系統(tǒng)的設(shè)計。選用激光傳感器作為PLC的輸入設(shè)備,對排種器...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 課題的提出和研究意義
1.2 精密排種器的類型及常用排種器質(zhì)量檢測方法
1.2.1 精密排種器的類型
1.2.2 精密排種器排種質(zhì)量檢測方法
1.壓電效應(yīng)法
2.人工檢測法
3.光電效應(yīng)法
4.高速攝影法
1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)精播機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 國外精播機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 存在的問題
1.4 課題研究內(nèi)容
1.5 技術(shù)路線
第二章 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計
2.1 造成漏播的因素分析
2.2 自動補種準確性因素分析
2.3 系統(tǒng)功能的設(shè)計要求及方案設(shè)計
2.4 系統(tǒng)的內(nèi)部工作流程
第三章 漏播檢測與自動補種系統(tǒng)硬件部分設(shè)計
3.1 系統(tǒng)硬件組成
3.2 傳感器
3.2.1 傳感器的性能分析及對比選取
3.2.2 傳感器的安裝
3.3 可編程控制器PLC性能分析及組成
3.3.1 可編程控制器PLC性能分析
3.3.2 可編程控制器PLC的基本組成
3.3.3 PLC的工作原理
3.3.4 PLC的選擇
3.4 聲光報警電路設(shè)計
3.4.1 蜂鳴器報警電路設(shè)計
3.4.2 二極管報警電路設(shè)計
3.5 自動補種裝置的結(jié)構(gòu)與控制
3.5.1 自動補種裝置的結(jié)構(gòu)
3.5.2 補種位置的控制
3.5.3 步進電機的選取和安裝
3.6 本章小結(jié)
第四章 漏播檢測與自動補種系統(tǒng)軟件部分設(shè)計
4.1 播種檢測與漏播補償系統(tǒng)主框架程序設(shè)計
4.2 系統(tǒng)控制軟件設(shè)計
4.3.1 系統(tǒng)輸入輸出(I/O)繼電器分配表的設(shè)計
4.3.2 系統(tǒng)其它繼電器分配表的設(shè)計
4.3 系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計
第五章 試驗及分析
5.1 試驗方案設(shè)計
5.2 試驗器材
5.3 試驗步驟
5.3.1 設(shè)定株距,改變拖拉機行進速度
5.3.2 設(shè)定拖拉機行進速度,改變株距
5.4 試驗結(jié)果分析
5.4.1 設(shè)定株距
5.4.2 設(shè)定拖拉機速度
第六章 可靠性及抗干擾設(shè)計
6.1 干擾的類型
6.2 外部干擾及其保護措施
第七章 結(jié)論與展望
7.1 課題的結(jié)論
7.2 漏播檢測和自動補種技術(shù)的發(fā)展趨勢
7.2.1 提高漏播檢測裝置的精度
7.2.2 提高漏播檢測和自動補種裝置的適用性
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]漏播檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 李甜,席新明. 北京農(nóng)業(yè). 2016(02)
[2]三菱PLC的PLSR指令控制步進電機應(yīng)用研究[J]. 凌志輝,鄒昊,王輝. 機電一體化. 2013 (02)
[3]基于PLC的步進電機控制[J]. 王彥軍,李增生. 科學技術(shù)與工程. 2011(05)
[4]PLC對步進電機的控制[J]. 蒙麗華. 大眾科技. 2009(12)
[5]基于三菱PLC的步進電機監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J]. 王堅. 北京工商大學學報(自然科學版). 2008(05)
[6]基于PLC的步進電機的驅(qū)動控制[J]. 王玉德,劉景斌,韓翠玲. 機床電器. 2008(02)
[7]提高PLC控制系統(tǒng)抗干擾能力的方法研究[J]. 申正一. 長春理工大學學報(自然科學版). 2007(02)
[8]如何有效提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性[J]. 曲海波. 機床電器. 2007(03)
[9]PLC直接控制步進電機系統(tǒng)[J]. 晉小莉,王立瑩. 小型內(nèi)燃機與摩托車. 2006(04)
[10]PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計[J]. 郝久清,肖立. 自動化儀表. 2005(11)
碩士論文
[1]基于PLC的播量控制裝置的研究[D]. 胡恒東.南京農(nóng)業(yè)大學 2013
[2]氣力式油菜精量排種器工作機理與試驗研究[D]. 李旭.華中農(nóng)業(yè)大學 2012
[3]小麥精密播種機自動補償式監(jiān)控系統(tǒng)的試驗與研究[D]. 王文龍.山東農(nóng)業(yè)大學 2008
[4]精密排種器排種性能檢測系統(tǒng)研究[D]. 穆武超.西北農(nóng)林科技大學 2008
[5]精密播種機排種器自動監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 鄭送軍.西北農(nóng)林科技大學 2007
[6]精密播種機自動補償式監(jiān)控系統(tǒng)的研制[D]. 趙百通.山東農(nóng)業(yè)大學 2004
本文編號:3054818
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 課題的提出和研究意義
1.2 精密排種器的類型及常用排種器質(zhì)量檢測方法
1.2.1 精密排種器的類型
1.2.2 精密排種器排種質(zhì)量檢測方法
1.壓電效應(yīng)法
2.人工檢測法
3.光電效應(yīng)法
4.高速攝影法
1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)精播機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 國外精播機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 存在的問題
1.4 課題研究內(nèi)容
1.5 技術(shù)路線
第二章 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計
2.1 造成漏播的因素分析
2.2 自動補種準確性因素分析
2.3 系統(tǒng)功能的設(shè)計要求及方案設(shè)計
2.4 系統(tǒng)的內(nèi)部工作流程
第三章 漏播檢測與自動補種系統(tǒng)硬件部分設(shè)計
3.1 系統(tǒng)硬件組成
3.2 傳感器
3.2.1 傳感器的性能分析及對比選取
3.2.2 傳感器的安裝
3.3 可編程控制器PLC性能分析及組成
3.3.1 可編程控制器PLC性能分析
3.3.2 可編程控制器PLC的基本組成
3.3.3 PLC的工作原理
3.3.4 PLC的選擇
3.4 聲光報警電路設(shè)計
3.4.1 蜂鳴器報警電路設(shè)計
3.4.2 二極管報警電路設(shè)計
3.5 自動補種裝置的結(jié)構(gòu)與控制
3.5.1 自動補種裝置的結(jié)構(gòu)
3.5.2 補種位置的控制
3.5.3 步進電機的選取和安裝
3.6 本章小結(jié)
第四章 漏播檢測與自動補種系統(tǒng)軟件部分設(shè)計
4.1 播種檢測與漏播補償系統(tǒng)主框架程序設(shè)計
4.2 系統(tǒng)控制軟件設(shè)計
4.3.1 系統(tǒng)輸入輸出(I/O)繼電器分配表的設(shè)計
4.3.2 系統(tǒng)其它繼電器分配表的設(shè)計
4.3 系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計
第五章 試驗及分析
5.1 試驗方案設(shè)計
5.2 試驗器材
5.3 試驗步驟
5.3.1 設(shè)定株距,改變拖拉機行進速度
5.3.2 設(shè)定拖拉機行進速度,改變株距
5.4 試驗結(jié)果分析
5.4.1 設(shè)定株距
5.4.2 設(shè)定拖拉機速度
第六章 可靠性及抗干擾設(shè)計
6.1 干擾的類型
6.2 外部干擾及其保護措施
第七章 結(jié)論與展望
7.1 課題的結(jié)論
7.2 漏播檢測和自動補種技術(shù)的發(fā)展趨勢
7.2.1 提高漏播檢測裝置的精度
7.2.2 提高漏播檢測和自動補種裝置的適用性
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]漏播檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 李甜,席新明. 北京農(nóng)業(yè). 2016(02)
[2]三菱PLC的PLSR指令控制步進電機應(yīng)用研究[J]. 凌志輝,鄒昊,王輝. 機電一體化. 2013 (02)
[3]基于PLC的步進電機控制[J]. 王彥軍,李增生. 科學技術(shù)與工程. 2011(05)
[4]PLC對步進電機的控制[J]. 蒙麗華. 大眾科技. 2009(12)
[5]基于三菱PLC的步進電機監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J]. 王堅. 北京工商大學學報(自然科學版). 2008(05)
[6]基于PLC的步進電機的驅(qū)動控制[J]. 王玉德,劉景斌,韓翠玲. 機床電器. 2008(02)
[7]提高PLC控制系統(tǒng)抗干擾能力的方法研究[J]. 申正一. 長春理工大學學報(自然科學版). 2007(02)
[8]如何有效提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性[J]. 曲海波. 機床電器. 2007(03)
[9]PLC直接控制步進電機系統(tǒng)[J]. 晉小莉,王立瑩. 小型內(nèi)燃機與摩托車. 2006(04)
[10]PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計[J]. 郝久清,肖立. 自動化儀表. 2005(11)
碩士論文
[1]基于PLC的播量控制裝置的研究[D]. 胡恒東.南京農(nóng)業(yè)大學 2013
[2]氣力式油菜精量排種器工作機理與試驗研究[D]. 李旭.華中農(nóng)業(yè)大學 2012
[3]小麥精密播種機自動補償式監(jiān)控系統(tǒng)的試驗與研究[D]. 王文龍.山東農(nóng)業(yè)大學 2008
[4]精密排種器排種性能檢測系統(tǒng)研究[D]. 穆武超.西北農(nóng)林科技大學 2008
[5]精密播種機排種器自動監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 鄭送軍.西北農(nóng)林科技大學 2007
[6]精密播種機自動補償式監(jiān)控系統(tǒng)的研制[D]. 趙百通.山東農(nóng)業(yè)大學 2004
本文編號:3054818
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