隨著農(nóng)林生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，傳統(tǒng)的預(yù)混式混藥配藥和農(nóng)藥噴霧作業(yè)方式愈發(fā)顯出效率低下和環(huán)境污染等缺點，制約著農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，亦不符合我國可持續(xù)發(fā)展。在農(nóng)藥精確施用技術(shù)和自動控制技術(shù)日益完善的背景下，將農(nóng)林生產(chǎn)的實際要求與現(xiàn)代控制技術(shù)相結(jié)合，改進(jìn)傳統(tǒng)的混藥方式，精確控制農(nóng)藥和水的混合比例，自動控制噴霧系統(tǒng)的通斷，做到不多噴、不錯噴，以使農(nóng)林生產(chǎn)達(dá)到協(xié)調(diào)發(fā)展的新階段。本文針對植保機(jī)械智能對靶噴霧系統(tǒng)，提出一種面向農(nóng)藥在線混合的可變量精確噴霧混藥控制系統(tǒng)的設(shè)計方案。系統(tǒng)采用液壓控制技術(shù)和PLC結(jié)合，實現(xiàn)農(nóng)藥的在線精確配比，并實現(xiàn)噴霧精確對靶控制。本文建立的在線混合農(nóng)藥精確配比測控系統(tǒng)，以PLC為控制核心，設(shè)計并選用測控系統(tǒng)相關(guān)硬件，研究了采用不同液控方案設(shè)計時硬件的組成。采用梯形圖語言編程，吸收了工控系統(tǒng)電氣控制修正方便、分?jǐn)嗄芰?qiáng)和穩(wěn)定的特點，設(shè)計了便捷的人機(jī)交互式系統(tǒng)。將系統(tǒng)的控制只集中到三個按鈕，其他控制都根據(jù)在線檢測到的參數(shù)數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動化。本文根據(jù)選用的硬件，搭建了模擬混藥控制系統(tǒng)試驗平臺，包括傳感器、噴頭、整體線路和管路的連接以及部分機(jī)加工零件的設(shè)計制造，采用定量泵和比例電磁閥配合的液... 

【文章來源】：南京林業(yè)大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 傳統(tǒng)噴霧作業(yè)及其混藥裝置分析
        1.1.1 傳統(tǒng)噴霧作業(yè)及其弊端
        1.1.2 傳統(tǒng)混藥裝置存在的問題及可變量混藥分析
        1.1.3 農(nóng)藥精確使用技術(shù)發(fā)展概況
    1.2 國內(nèi)外混藥裝置及變量控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外混藥裝置及變量控制技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 國內(nèi)混藥裝置及變量控制技術(shù)的發(fā)展
        1.2.3 在線混藥可變量控制系統(tǒng)面臨的主要問題
    1.3 本文主要研究內(nèi)容與目的意義
        1.3.1 本文主要研究內(nèi)容
        1.3.2 研究意義與應(yīng)用價值
2 在線混藥可變量控制系統(tǒng)的總體設(shè)計
    2.1 在線混合液壓回路系統(tǒng)方案
    2.2 基于 PLC 的整體控制方案
    2.3 本章小結(jié)
3 信號采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計
    3.1 噴頭感應(yīng)傳感器
    3.2 速度傳感器
        3.2.1 接近開關(guān)原理
        3.2.2 接近開關(guān)的型號及分類
        3.2.3 接近開關(guān)的選用
    3.3 本章小結(jié)
4 液壓控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
    4.1 比例電磁閥分析選用
        4.1.1 比例電磁閥結(jié)構(gòu)及其工作原理
        4.1.2 比例電磁閥常用型號
    4.2 比例放大器
        4.2.1 放大器的選用
        4.2.2 放大器調(diào)試
    4.3 電磁閥的選用與安裝
    4.4 噴頭分析選用
    4.5 本章小結(jié)
5 在線混合可變量控制系統(tǒng)的液壓回路分析
    5.1 基于液壓伺服泵與伺服閥的液壓回路設(shè)計
        5.1.1 液壓伺服控制系統(tǒng)簡介
        5.1.2 閥泵并聯(lián)控制伺服控制系統(tǒng)
    5.2 基于定量泵與比例電磁閥的液壓回路設(shè)計
        5.2.1 基于定量泵與比例電磁閥的液壓回路
        5.2.2 比例電磁閥的安裝
    5.3 基于水力比例加藥泵的液壓回路設(shè)計
        5.3.1 水力比例加藥泵
        5.3.2 基于比例加藥泵的液壓回路
        5.3.3 比例加藥泵的安裝方式
    5.4 三種液壓回路比較分析
    5.5 本章小結(jié)
6 在線混合可變量控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
    6.1 西門子 S7-200 PLC 及其編址
    6.2 系統(tǒng)開關(guān)量地址分配表
    6.3 影響噴頭流量的主要因素
        6.3.1 噴頭流量算式
        6.3.2 單位面積噴藥量 Q
        6.3.3 噴霧機(jī)載體行進(jìn)速度 v
        6.3.4 噴幅 d
        6.3.5 有效噴頭數(shù) n
    6.4 程序編制及部分程序展示
        6.4.1 STEP7 簡介
        6.4.2 測控系統(tǒng)程序框圖設(shè)計
        6.4.3 噴霧開關(guān)控制程序
        6.4.4 車載速度測算程序
        6.4.5 噴霧流量計算及其控制程序
    6.5 S7-200 EXPLORER 模擬
        6.5.1 S7-200 EXPLORER 的界面介紹
        6.5.2 程序模擬
    6.6 本章小結(jié)
7 在線混合可變量控制系統(tǒng)測控試驗
    7.1 在線混合可變量控制系統(tǒng)的試驗臺搭建
        7.1.1 按鈕接裝試驗
        7.1.2 傳感器接裝試驗
        7.1.3 繼電器及電磁閥接裝試驗
    7.2 程序試運(yùn)行
    7.3 在線混合系統(tǒng)測試
        7.3.1 回路開關(guān)量通斷試驗
        7.3.2 流量控制試驗
    7.4 在線混合可變量控制系統(tǒng)效果評價
    7.5 本章小結(jié)
8 研究總結(jié)及展望
    8.1 本文工作總結(jié)
    8.2 本文主要結(jié)論
    8.3 進(jìn)一步研究和展望
參考文獻(xiàn)
附錄一：程序語句表
附錄二 噴頭開關(guān)量控制試驗視頻截圖
附錄三 流量控制試驗視頻截圖


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光電式速度傳感器的工作原理及常見故障處理[J]. 宋霄薇,呂藝.  鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2012(03)
[2]接近開關(guān)在PLC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 諶剛,屈虹,李莎,常仁松,黃海.  湖北成人教育學(xué)院學(xué)報. 2012(04)
[3]電液比例閥控液壓缸系統(tǒng)建模與仿真[J]. 強(qiáng)寶民,劉保杰.  起重運(yùn)輸機(jī)械. 2011(11)
[4]Multi-domain modeling and simulation of proportional solenoid valve[J]. 劉艷芳,戴振坤,徐向陽,田亮.  Journal of Central South University of Technology. 2011(05)
[5]液壓比例閥及伺服閥測試系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王秉仕,嚴(yán)荷榮,朱軍,張鐵,王錦江.  農(nóng)業(yè)工程. 2011(03)
[6]基于PLC控制折彎機(jī)雙缸同步運(yùn)行的設(shè)計[J]. 張輝.  機(jī)械研究與應(yīng)用. 2011(04)
[7]水動比例注肥泵的研制[J]. 趙友俊.  現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備. 2011(08)
[8]比例噴霧閥的研制[J]. 陳剛,王志敏,張宗列.  閥門. 2011(04)
[9]自控式植保噴霧機(jī)械的研制[J]. 雷小龍,馬榮朝,雷順波,關(guān)安祿,秦莉平.  中國農(nóng)機(jī)化. 2011(04)
[10]閥泵并聯(lián)控制系統(tǒng)的研究[J]. 張鵬,羅璟,劉森,巴少男,張宗成,何敏.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2010(24)

碩士論文
[1]多功能噴霧機(jī)噴桿變換機(jī)構(gòu)研究[D]. 隨學(xué)仕.南京林業(yè)大學(xué) 2012
[2]電液比例位置控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 虞紅志.上海交通大學(xué) 2011
[3]可轉(zhuǎn)換噴桿噴霧機(jī)自動測控系統(tǒng)研究[D]. 曹文俊.南京林業(yè)大學(xué) 2011
[4]汽車速度測量方法研究[D]. 張世璞.天津理工大學(xué) 2011
[5]幾種比例電磁閥執(zhí)行器的特性研究[D]. 師今卓.太原理工大學(xué) 2005



本文編號：3168416