温室轨道风送施药系统设计
发布时间：2022-10-03 21:55
农药作为农业生产中重要投入品，为农业的生产与发展做出了很大贡献。但在传统的施药作业方式中，农药的利用率较低，不仅影响农作物产量，而且作物上残留的大量农药也会给生态环境与人类带来巨大威胁。设施农业作为我国农业生产的重要组成部分，对作物的施药要求相较于传统农业更加严格。因此进一步提高农药喷洒水平与高效率的智能化农药喷施设备，是提高温室施药效率与农药利用率的关键所在。 针对我国设施农业人工施药效率不足，且容易中毒这一现状。本文设计开发了一种温室轨道风送施药系统。系统采用三菱FX1N系列PLC作为控制核心，利用光电传感器识别垄间施药空行，通过继电器与固态继电器驱动模块来控制移动搭载平台与风送施药系统。在施药行作业时可通过改变PWM占空比来精确调节流量，且流量数据可由流量传感器采集。整个系统使用触摸屏界面来进行人机交互。 本论文主要研究内容包括： 1.分析了国内外农药精准喷洒技术与精准施药设备的研究情况，讲述了温室智能化精准施药设备的重要性与研究意义。 2.根据系统设计要求，确定了温室轨道风送施药系统的整体结构以及各模块的设计方案。 3.完成硬件部分设计，将系统主要...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 研究的目标和内容
1.4 本章小结
第二章 温室轨道风送施药系统的方案设计
2.1 系统设计要求
2.2 系统总体结构与设计方案
2.3 温室轨道风送施药系统的元器件的选定
2.3.1 光电传感器
2.3.2 流量传感器
2.3.3 牵引电机
2.3.4 风机
2.3.5 驱动桥
2.3.6 药液泵
2.4 本章小结
第三章 温室轨道风送施药系统的硬件设计
3.1 控制系统
3.1.1 FX1N 系列 PLC 控制器
3.1.2 FX1N PLC 各部分的功用
3.1.3 FX1N PLC 的主要特点
3.1.4 继电器控制模块设计
3.1.5 电磁阀固态继电器控制模块
3.1.6 触摸屏控制模块
3.2 移动搭载平台设计
3.2.1 直流电机调速器
3.2.2 平台控制电路
3.3 风送施药系统的设计
3.3.1 风机升降系统
3.3.2 药液供给系统
3.4 本章小结
第四章 温室轨道风送施药系统的软件设计
4.1 开发语言与开发环境
4.1.1 开发语言介绍
4.1.2 开发环境介绍
4.2 软件设计思路
4.3 系统主要程序模块设计
4.3.1 垄间空行定位程序设计
4.3.2 牵引电机控制程序设计
4.3.3 数据输入与采集模块
4.4 触摸屏组态软件设计
4.4.1 SamDraw 创建工程基本步骤
4.4.2 触摸屏组态设计
4.5 本章小结
第五章 温室轨道风送施药系统测试试验及分析
5.1 系统可靠性分析
5.2 系统测试
5.2.1 光电探测器校准
5.2.2 系统行进速度测定
5.2.3 喷头流量测定
5.2.4 喷头流量误差分析
5.2.5 流量传感器脉冲数与流量关系测定
5.2.6 系统喷施效率测试
5.3 雾滴沉积分布试验
5.3.1 试验装置及方法
5.3.2 试验材料及检验设备
5.3.3 回复率试验
5.3.4 雾滴沉积量三维分布试验
5.3.5 雾滴沉积量二维分布试验
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]触摸屏在人防警报控制中心中的应用[J]. 潘俊锋,程剑钊,刘雪芳. 机电工程技术. 2013(05)
[2]基于PLC控制技术的直流调速系统研究[J]. 徐华勒,谢剑云. 现代制造技术与装备. 2013(02)
[3]PLC手持编程器编译系统的设计[J]. 未庆超,蔡启仲,李克俭,谢从涩. 自动化与信息工程. 2012(06)
[4]基于PLC+ARM的仓库环境监控系统设计[J]. 刘佳. 无线互联科技. 2012(04)
[5]基于PLC的PWM直流调速控制系统[J]. 蔡霞. 实验室研究与探索. 2012(01)
[6]温室智能装备系列之三十三 一种设施温室高效省力施药装置及方法[J]. 王秀,马伟,秦贵,翟长远,郝强,孙贵芹. 农业工程技术(温室园艺). 2012(01)
[7]基于PLC模糊控制的温室灌溉控制策略研究[J]. 王智乾,柯建宏. 浙江农业科学. 2011(06)
[8]基于模糊控制的棉田变量对靶喷药除草系统设计[J]. 尹东富,陈树人,毛罕平,尹建军,魏新华,裴文超. 农业机械学报. 2011(04)
[9]浅谈可编程控制器的原理及控制[J]. 熊伟. 中国新技术新产品. 2010(24)
[10]圆盘风扇辅助喷雾对雾滴沉积分布影响试验研究[J]. 闫惠娟,丁为民,傅锡敏,吴萍,邱威,丁素明,吕晓兰,周良富. 中国农机化. 2010(06)
博士论文
[1]果园靶标在线探测方法及风送变量喷雾技术研究[D]. 翟长远.西北农林科技大学 2012
[2]自走式果园风送定向喷雾机的研制与试验[D]. 邱威.南京农业大学 2012
[3]轮式移动机器人的运动控制研究[D]. 王薇.北京邮电大学 2009
硕士论文
[1]设施农业灌溉控制系统软件设计[D]. 薛岩.西北农林科技大学 2014
[2]果园对靶施药控制系统设计[D]. 李为.西北农林科技大学 2014
[3]温室PLC模糊灌溉施肥控制系统研究[D]. 周亮亮.昆明理工大学 2013
[4]喷雾试验台的设计与研究[D]. 朱艳东.东北农业大学 2012
[5]基于PWM变量农药喷洒控制系统研究[D]. 刘大印.太原理工大学 2011
[6]风送式喷雾风机液压无级调速控制系统设计与研究[D]. 任丽春.南京农业大学 2011
[7]风送式静电农药喷洒技术研究[D]. 齐永胜.河北农业大学 2008
[8]温室轨道式移动喷灌机研究及应用[D]. 李祥付.河南农业大学 2008
[9]基于PLC的开放式数控车控制系统研制[D]. 齐宁宁.西南交通大学 2006
本文编号：3684889
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 研究的目标和内容
1.4 本章小结
第二章 温室轨道风送施药系统的方案设计
2.1 系统设计要求
2.2 系统总体结构与设计方案
2.3 温室轨道风送施药系统的元器件的选定
2.3.1 光电传感器
2.3.2 流量传感器
2.3.3 牵引电机
2.3.4 风机
2.3.5 驱动桥
2.3.6 药液泵
2.4 本章小结
第三章 温室轨道风送施药系统的硬件设计
3.1 控制系统
3.1.1 FX1N 系列 PLC 控制器
3.1.2 FX1N PLC 各部分的功用
3.1.3 FX1N PLC 的主要特点
3.1.4 继电器控制模块设计
3.1.5 电磁阀固态继电器控制模块
3.1.6 触摸屏控制模块
3.2 移动搭载平台设计
3.2.1 直流电机调速器
3.2.2 平台控制电路
3.3 风送施药系统的设计
3.3.1 风机升降系统
3.3.2 药液供给系统
3.4 本章小结
第四章 温室轨道风送施药系统的软件设计
4.1 开发语言与开发环境
4.1.1 开发语言介绍
4.1.2 开发环境介绍
4.2 软件设计思路
4.3 系统主要程序模块设计
4.3.1 垄间空行定位程序设计
4.3.2 牵引电机控制程序设计
4.3.3 数据输入与采集模块
4.4 触摸屏组态软件设计
4.4.1 SamDraw 创建工程基本步骤
4.4.2 触摸屏组态设计
4.5 本章小结
第五章 温室轨道风送施药系统测试试验及分析
5.1 系统可靠性分析
5.2 系统测试
5.2.1 光电探测器校准
5.2.2 系统行进速度测定
5.2.3 喷头流量测定
5.2.4 喷头流量误差分析
5.2.5 流量传感器脉冲数与流量关系测定
5.2.6 系统喷施效率测试
5.3 雾滴沉积分布试验
5.3.1 试验装置及方法
5.3.2 试验材料及检验设备
5.3.3 回复率试验
5.3.4 雾滴沉积量三维分布试验
5.3.5 雾滴沉积量二维分布试验
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]触摸屏在人防警报控制中心中的应用[J]. 潘俊锋,程剑钊,刘雪芳. 机电工程技术. 2013(05)
[2]基于PLC控制技术的直流调速系统研究[J]. 徐华勒,谢剑云. 现代制造技术与装备. 2013(02)
[3]PLC手持编程器编译系统的设计[J]. 未庆超,蔡启仲,李克俭,谢从涩. 自动化与信息工程. 2012(06)
[4]基于PLC+ARM的仓库环境监控系统设计[J]. 刘佳. 无线互联科技. 2012(04)
[5]基于PLC的PWM直流调速控制系统[J]. 蔡霞. 实验室研究与探索. 2012(01)
[6]温室智能装备系列之三十三 一种设施温室高效省力施药装置及方法[J]. 王秀,马伟,秦贵,翟长远,郝强,孙贵芹. 农业工程技术(温室园艺). 2012(01)
[7]基于PLC模糊控制的温室灌溉控制策略研究[J]. 王智乾,柯建宏. 浙江农业科学. 2011(06)
[8]基于模糊控制的棉田变量对靶喷药除草系统设计[J]. 尹东富,陈树人,毛罕平,尹建军,魏新华,裴文超. 农业机械学报. 2011(04)
[9]浅谈可编程控制器的原理及控制[J]. 熊伟. 中国新技术新产品. 2010(24)
[10]圆盘风扇辅助喷雾对雾滴沉积分布影响试验研究[J]. 闫惠娟,丁为民,傅锡敏,吴萍,邱威,丁素明,吕晓兰,周良富. 中国农机化. 2010(06)
博士论文
[1]果园靶标在线探测方法及风送变量喷雾技术研究[D]. 翟长远.西北农林科技大学 2012
[2]自走式果园风送定向喷雾机的研制与试验[D]. 邱威.南京农业大学 2012
[3]轮式移动机器人的运动控制研究[D]. 王薇.北京邮电大学 2009
硕士论文
[1]设施农业灌溉控制系统软件设计[D]. 薛岩.西北农林科技大学 2014
[2]果园对靶施药控制系统设计[D]. 李为.西北农林科技大学 2014
[3]温室PLC模糊灌溉施肥控制系统研究[D]. 周亮亮.昆明理工大学 2013
[4]喷雾试验台的设计与研究[D]. 朱艳东.东北农业大学 2012
[5]基于PWM变量农药喷洒控制系统研究[D]. 刘大印.太原理工大学 2011
[6]风送式喷雾风机液压无级调速控制系统设计与研究[D]. 任丽春.南京农业大学 2011
[7]风送式静电农药喷洒技术研究[D]. 齐永胜.河北农业大学 2008
[8]温室轨道式移动喷灌机研究及应用[D]. 李祥付.河南农业大学 2008
[9]基于PLC的开放式数控车控制系统研制[D]. 齐宁宁.西南交通大学 2006
本文编号：3684889
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3684889.html
