基于PLC的播量控制装置的研究

发布时间：2022-06-01 22:06

　　播种是农业生产中最基本的环节,播种的效果直接影响作物最终的产量。现阶段,播种机作业基本采用的播种方式是通过地轮和侧边箱式机械驱动,采用这种播种方式播种时,因地轮打滑等原因造成播量调节范围小、调节困难,不适合高速作业,从而造成播种的不均匀。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,设计出一种以PLC为核心的播量控制装置,该装置是在播种机的基础上,对原有传动装置加以改进。其控制部分是以可编程控制器PLC为核心,通过建立播种机行进速度与步进电机转速建立随动的模型,实现了播量调节的目的。同时本装置采用触摸屏控制和显示,并通过软件编程实现了对播种机的播量、拖拉机的行进速度、步进电机的转速以及播种机行进距离等参数设定和实时显示。本课题所开发的控制装置将首先在试验台上进行模拟实验,试验首先通过对常规稻种子（盐粳5号）进行标定,而后在不同的速度下对常规稻（盐粳5号）和杂交稻（两优6326）某一播量分别进行验证。试验还将对播种效果进行研究。模拟试验结束,改进后的控制装置将安装在播种机上,进行现场试验。经过对大量试验数据的分析,本控制装置的设计取得以下研究成果：（1）整个控制... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内播种检测控制装置的发展现状
    1.3 国外播种检测控制装置的发展现状
    1.4 本文研究的主要内容
    1.5 技术路线
第二章 控制装置总体方案设计
    2.1 影响播量的主要因素分析
        2.1.1 拖拉机行进速度的影响
        2.1.2 排种器类型的影响
        2.1.3 种子类型的影响
    2.2 总体设计方案的确定
        2.2.1 系统方案设计
        2.2.2 系统工作原理
    2.3 本章小结
第三章 控制装置的硬件组成与设计
    3.1 可编程控制器PLC概述
        3.1.1 PLC的组成
        3.1.2 PLC的选取
    3.2 PLC内部电路的工作原理
        3.2.1 PLC I/O电路的工作原理
        3.2.2 PLC输出电路的工作原理
    3.3 显示模块设计
        3.3.1 触摸屏显示界面
        3.3.2 图形界面设计
        3.3.3 用户界面与PLC联通
    3.4 测速模块
        3.4.1 传感器的概述
        3.4.2 传感器的对比选取
        3.4.3 传感器的安装
        3.4.4 传感器接口电路设计
    3.5 驱动模块设计
        3.5.1 步进电机的工作原理
        3.5.2 步进电机的特性
        3.5.3 步进电机的选取和安装
        3.5.4 驱动器的原理
        3.5.5 驱动器的细分控制
        3.5.6 驱动器的设置及接口电路设计
    3.6 控制装置实物连接图
    3.7 本章小结
第四章 控制装置的软件设计
    4.1 PLC软件编程
    4.2 测速模块的软件设计
        4.2.1 速度信号采集
        4.2.2 测速模块的设计流程
    4.3 驱动模块的软件设计
        4.3.1 步进电机转数与播量关系
        4.3.2 步进电机转速与拖拉机速度关系
        4.3.3 驱动模块的设计流程
    4.4 本章小结
第五章 控制装置的试验与分析
    5.1 试验条件
    5.2 试验台方案设计
    5.3 试验所需设备
    5.4 试验内容
    5.5 试验设计
        5.5.1 求解参数及播量标定
        5.5.2 实验验证分析
        5.5.3 均匀性分析
    5.6 验证试验
    5.7 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
研究生期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]步进电机的单片机控制设计分析[J]. 王晨光,孙运强,许鸿鹰.  国外电子测量技术. 2008(09)
[2]基于虚拟仪器技术的排种器漏播检测技术[J]. 夏俊芳,周勇,张平华.  华中农业大学学报. 2008(04)
[3]基于光电传感器的精密排种器性能检测[J]. 刘洪强,马旭,袁月明,王景力,王朝辉.  吉林农业大学学报. 2007(03)
[4]我国现代农业建设的阶段定位及其发展策略[J]. 何忠伟,蒋和平,陈艳芬.  北京电子科技学院学报. 2004(03)
[5]国内外精密播种机监控系统的现状和发展趋势[J]. 赵百通,张晓辉,孔庆勇,李英.  山东农机. 2003(12)
[6]排种器排种均匀性分析研究[J]. 冯晓静,刘俊峰,杨欣,吴晓萍.  河北农业大学学报. 2003(01)
[7]光电控制穴盘精密播种装置的研究[J]. 何培祥,杨明金,陈忠慧.  农业机械学报. 2003(01)
[8]2BJD-2型电子监视精密播种机[J]. 庞喜泉,吴相军,韩奎福.  农业机械. 2002(11)
[9]玉米精播机漏播补偿系统设计[J]. 金衡模,高焕文.  农业机械学报. 2002(05)
[10]播种机多项性能检测及图形打印装置[J]. 史智兴,高焕文.  中国农业大学学报. 2002(04)

博士论文
[1]水稻秧盘育秧精密播种机的关键技术研究与应用[D]. 周海波.吉林大学 2009
[2]基于计算机视觉的播种精度检测技术研究[D]. 李伟.中国农业大学 2004
[3]精播机排种性能检测系统及关键技术研究[D]. 史智兴.中国农业大学 2002

硕士论文
[1]播种机排种自动控制系统的研究[D]. 李剑峰.甘肃农业大学 2006
[2]基于虚拟仪器的精密排种器漏播检测及补偿技术研究[D]. 张平华.华中农业大学 2006
[3]精密排种器视觉检测的排种模式及识别[D]. 董亚峰.山西农业大学 2005



本文编号：3652925