基于PLC控制的药液配比系统的设计与试验研究

发布时间：2020-04-05 06:09

【摘要】：近年来,植保喷雾机械得到了很大的发展,已经成为农业生产过程中的关键环节。全国化学农药的使用量逐年增加,但是农药的利用效率较低,人与农药的接触机会较多,农药使用量把握不准,药箱后期的清洁难度较大等一系列问题,因此本课题提供了水与药分别抽取并在管道内混合,可实现多余农药的回收。论文通过分析浓度与流量之间的关系并建立数学模型,以西门子S7-200 CPU224为控制核心,以流量计为采集元器件,信号调节器为浓度调节模块,采用模块化方式设计了一种用于喷雾机械的药液配比系统。该控制器硬件部分分别由控制核心、显示、控制输出、报警等模块组成,开启系统之前先设定浓度,开启系统后,由传感器采集流量脉冲信号在内部转换成模拟信号,并将浓度信号与流量模拟信号同时传送给PLC再进行模数转换,将数字信号进行处理得到真实值,根据判断浓度大小进入对应模块,结合开环控制PTO输出高频脉冲信号,控制外接设备动作,保持管道内浓度在误差范围内。软件方面主要分析了西门子S-200逻辑指令、数据处理、PTO脉冲、中断指令及看门狗指令等指令,结合PTO脉冲控制,用V4.0 STEP 7 Micro WIN SP9程序编写和调试,基本解决了在不同浓度下水与药非线性等控制问题迟滞性,并进行了单因素、综合因素和精度测试试验。性能试验结果表明:根据实验数据可知,在0.05%、0.1%....0.45%、0.5%等10个浓度模块中,除了在0.2%浓度外,各个浓度变化均在±0.01%误差范围内,满足实际喷药浓度要求。但是在0.20%浓度模块中,拟合度和方差分析部分超出了合理区间范围,并且在该区间步进电机会发出刺耳的尖叫并且振动较大,后经分析得出是因为分辨率过高,当降低分辨率后振动会有所好转。就整体分析而言试验结果符合农业生产技术要求。
【学位授予单位】：塔里木大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S49

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本文编号：2614654