基于PLC的精密排种器漏播检测与自动补种系统的研究

发布时间：2021-02-27 21:23

　　播种作为农耕的重要环节,其工作质量的好坏对农作物的生长和产量都有很大影响。但播种机作业时容易发生排种器种箱排空、输种管被堵塞、或开沟器被堵塞等故障,均会导致漏播现象发生。随着农业机械化的普及,播种机的使用越来越广泛,解决漏播这一最常见的严重影响播种质量的故障,以及研究设计出能够适应田间工作的漏播检测与自动补种系统,对我国这样的农业大国的生产率的提高、劳动力的节约都具有重要意义。本文针对传统播种方式出现的问题,查阅大量文献资料,综合国内外的研究现状,设计出一种基于PLC的漏播检测与自动补种系统。论文分析了精密播种机的排种器的排种情况,针对漏播检测选择了较合理的传感器,确定了传感器在输种管上的安装方法与位置;设计了漏播故障时的声光报警系统;分析了PLC的编程和控制特点,选择了日本三菱公司的FX2N系列的PLC进行检测控制,实现了对排种器播种性能的检测;并运用GX开发器编写控制系统的程序梯形图自动启动补种排种器进行补种。本论文通过机电结合的方法实现漏播检测和自动补种,使精密排种器的播种质量得以提高。具体包括以下三方面内容:（1）漏播检测系统的设计。选用激光传感器作为PLC的输入设备,对排种器... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 课题的提出和研究意义
    1.2 精密排种器的类型及常用排种器质量检测方法
        1.2.1 精密排种器的类型
        1.2.2 精密排种器排种质量检测方法
            1.压电效应法
            2.人工检测法
            3.光电效应法
            4.高速摄影法
    1.3 国内外发展现状
        1.3.1 国内精播机监控系统的发展现状
        1.3.2 国外精播机监控系统的发展现状
        1.3.3 存在的问题
    1.4 课题研究内容
    1.5 技术路线
第二章 系统总体方案的设计
    2.1 造成漏播的因素分析
    2.2 自动补种准确性因素分析
    2.3 系统功能的设计要求及方案设计
    2.4 系统的内部工作流程
第三章 漏播检测与自动补种系统硬件部分设计
    3.1 系统硬件组成
    3.2 传感器
        3.2.1 传感器的性能分析及对比选取
        3.2.2 传感器的安装
    3.3 可编程控制器PLC性能分析及组成
        3.3.1 可编程控制器PLC性能分析
        3.3.2 可编程控制器PLC的基本组成
        3.3.3 PLC的工作原理
        3.3.4 PLC的选择
    3.4 声光报警电路设计
        3.4.1 蜂鸣器报警电路设计
        3.4.2 二极管报警电路设计
    3.5 自动补种装置的结构与控制
        3.5.1 自动补种装置的结构
        3.5.2 补种位置的控制
        3.5.3 步进电机的选取和安装
    3.6 本章小结
第四章 漏播检测与自动补种系统软件部分设计
    4.1 播种检测与漏播补偿系统主框架程序设计
    4.2 系统控制软件设计
        4.3.1 系统输入输出（I／O）继电器分配表的设计
        4.3.2 系统其它继电器分配表的设计
    4.3 系统梯形图的设计
第五章 试验及分析
    5.1 试验方案设计
    5.2 试验器材
    5.3 试验步骤
        5.3.1 设定株距,改变拖拉机行进速度
        5.3.2 设定拖拉机行进速度,改变株距
    5.4 试验结果分析
        5.4.1 设定株距
        5.4.2 设定拖拉机速度
第六章 可靠性及抗干扰设计
    6.1 干扰的类型
    6.2 外部干扰及其保护措施
第七章 结论与展望
    7.1 课题的结论
    7.2 漏播检测和自动补种技术的发展趋势
        7.2.1 提高漏播检测装置的精度
        7.2.2 提高漏播检测和自动补种装置的适用性
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]漏播检测技术的现状与发展趋势[J]. 李甜,席新明.  北京农业. 2016(02)
[2]三菱PLC的PLSR指令控制步进电机应用研究[J]. 凌志辉,邹昊,王辉.  机电一体化. 2013 (02)
[3]基于PLC的步进电机控制[J]. 王彦军,李增生.  科学技术与工程. 2011(05)
[4]PLC对步进电机的控制[J]. 蒙丽华.  大众科技. 2009(12)
[5]基于三菱PLC的步进电机监控系统的设计与开发[J]. 王坚.  北京工商大学学报(自然科学版). 2008(05)
[6]基于PLC的步进电机的驱动控制[J]. 王玉德,刘景斌,韩翠玲.  机床电器. 2008(02)
[7]提高PLC控制系统抗干扰能力的方法研究[J]. 申正一.  长春理工大学学报(自然科学版). 2007(02)
[8]如何有效提高PLC控制系统的可靠性[J]. 曲海波.  机床电器. 2007(03)
[9]PLC直接控制步进电机系统[J]. 晋小莉,王立莹.  小型内燃机与摩托车. 2006(04)
[10]PLC控制系统的可靠性设计[J]. 郝久清,肖立.  自动化仪表. 2005(11)

硕士论文
[1]基于PLC的播量控制装置的研究[D]. 胡恒东.南京农业大学 2013
[2]气力式油菜精量排种器工作机理与试验研究[D]. 李旭.华中农业大学 2012
[3]小麦精密播种机自动补偿式监控系统的试验与研究[D]. 王文龙.山东农业大学 2008
[4]精密排种器排种性能检测系统研究[D]. 穆武超.西北农林科技大学 2008
[5]精密播种机排种器自动监测系统研究[D]. 郑送军.西北农林科技大学 2007
[6]精密播种机自动补偿式监控系统的研制[D]. 赵百通.山东农业大学 2004



本文编号：3054818