基于控制器的农用无人机导航自动控制系统研究

农用无人机在自主作业时,导航精度对作业性能的影响较大,如果导航精度不高,农机在行驶过程中会产生横向误差和纵向误差,从而降低农机的作业质量.为了提高农用无人机导航的精度,采用滑模控制方法建立了导航线追踪和主从系统车速协同的控制模型,并通过虚拟仿真验证了控制器的控制效果.仿真结果表明:采用滑模控制方法可以有效降低导航的误差...     

基于PLC的深水网箱自动投饵系统

为提高深水网箱养殖投饵的自动化和工业化水平,设计并开发出适合深水网箱养殖投饵管理的自动投饵系统。该系统采用PLC为控制核心,继电接触器控制各个设备的启停,实现精确投饵。文章介绍了系统的工作原理和设计框架,阐述了系统控制电路、系统工作流程与PLC硬件结构,设计了系统关键设备控制方案并编写了相关控制程序。检测结果表明,在投饵输送距离为300 m时,投饵量为1 200 kg.h-1,系统风量为5.56 m3.m in-1,系统风压为49 kPa;吨料能耗最大为8.4 kW.h.t-1（平均为5.0 kW.h.t-1）,投饵破碎率小于0.7%,喷投距离达11.3 m;系统可实现动态定时、定点和定量投喂饲料,完全满足深水网箱集群养殖的要求。     

基于PLC的农作物喷灌控制系统设计

首先分析了农作物喷灌控制系统的现状,利用三菱FX2N 的 PLC作为控制设备,用其自带的PID功能指令及其扩展功能模块FX2N-4AD实现了系统对农作物喷灌的自动控制.该系统将提高水资源利用率,并为我国尽早实现农业现代化做出贡献.     

基于水动力学模型的渠道流量控制系统研究

针对渠道流量较大、水流条件复杂的流量测量问题，提出一种水动力学模型的渠道流量计算方法，并以此搭建基于水动力学模型的渠道流量控制系统。首先建立水动力学数学模型，采用两点水位量水法计算渠道流量，即在闸门上、下游选择两个断面，利用水位传感器实时测量断面水位数据，通过上位机求解水流控制方程得到两处断面的流量，取均值作为渠道的流量值，其次结合PLC搭建渠道流量控制系统，根据调度要求控制闸门的启闭，实现渠道流量的精准控制。在加大供水流量、水流条件复杂条件下，流量计算结果与多声道超声波流量计所测数据相比，平均偏差率小于5%。通过试验研究表明：控制系统流量控制误差为0.514%，系统响应时间小于200 ms，平均无故障运行时间大于10 000 h。控制系统的研究为后续渠道流量调度工程建设提供理论依据和案例支撑，具有较强的应用价值。     

基于PLC的养殖场氨气生物氧化装置设计与试验

随着畜禽养殖业生产规模化、集约化不断提高,养殖场氨气排放控制日益受到关注。养殖场氨气不经处理直接排放到大气中,一方面与SO_2和NO_x结合生成大气二次颗粒物,降低大气能见度。另一方面铵的沉降还可造成土壤酸化及水体富营养化等环境问题。针对上述问题,根据生物法原理,设计了基于PLC控制的养殖场氨气生物氧化装置,实现了p H值控制、风机的启停控制、生物反应器中各环境参数的实时测量、环境参数曲线的实时显示和监测数据的自动存储等功能。设计后在北京某猪场进行了中试装置的示范搭建,运行结果表明:该装置对氨气去除率达到90%,具有运行稳定可靠、运行成本低等特点。     

基于PROFIBUS现场总线的造纸机电控系统设计

通过深入讨论分部传动造纸机的交流变频传动控制问题,结合造纸工艺和工程实际的要求,对涉及同步控制的速度链控制、张力控制和负荷分配控制等问题进行进一步的探讨,设计出以PROFIBUS现场总线技术为通信方式,以PLC为控制核心,矢量变频器为主拖动设备,OP操作面板为操作终端的先进的造纸机传动电气监控系统,该系统具有很强的使用性和先进性,为其他相似系统的电控系统的设计提供一定的技术帮助.     

基于PLC伺服控制的甘油雾化喷涂系统设计

根据香烟滤棒的丝束甘油雾化喷涂原理，设计的甘油雾化喷涂系统采用PLC和触摸屏作为主控制器，由甘油桶、温度控制子系统、甘油雾化子系统、喷涂活门和伺服系统组成.研究了活门精确定位的伺服控制，该技术实时跟随丝束的运行速度，由PLC给出活门开度对应的、伺服电机转动所需的、高速脉冲数作为系统的位置给定量，通过位置环、速度环和电流环的三闭环PID控制精确定位活门开度，实现甘油的均匀喷涂，保证甘油喷涂量.给出PLC控制程序流程图，对系统进行了实际运行测试.结果表明：系统运行可靠，滤棒的硬度控制达到国家标准.     

基于PLC技术的火龙果智能补光调控器设计与应用

目的 不同植物对光照强度、光质的需求程度不同，本文旨在通过LED灯实时照射实现对植物的智能补光。方法 针对火龙果Hylocereus undatus生长发育过程充足补光和调节果期的需要，应用新一代可编程控制器(Programmable logic controller, PLC)技术，选择波长570~590 nm的黄色LED灯，本文设计了一套种植火龙果专用的智能补光调控器和相应的数据传输协议，进行硬件选型、电路设计与软件设计， 建立了调控策略和远程通信协议，最后在广东省新兴县10 666 m²的火龙果农庄进行了实际布署与应用试验。结果 该调控器能够长时间稳定地通过手动、自动以及远程的方式实现对火龙果的补光，并且数据传输稳定，调控器的响应时间不超过3 s，每次补光4 h。利用该调控器进行火龙果补光调控可以让果实成熟期提前2~4 d，部分果树挂果可以多2~3个，补光后产量提升16.7%。结论 该装置实现了火龙果的智能补光，经济效益和社会效益提升明显，具有较好的推广前景。     

基于 PLC 技术的种苗精准光培育平台设计与试验

【目的】光是影响植物生长、发育、代谢及外部表型最为重要的一个因素。在植物生长过程中，常使用人工光源代替自然光对种苗进行补光，以提高果蔬的品质、产量和效率。人工光型植物工厂是标准化高效育苗的重要途径之一，但其光源能耗高，占植物工厂总能耗的 60%~80%，严重阻碍工厂化育苗技术的推广与应用。因此，降低光源能耗，提高光的利用率是植物工厂育苗的核心目标之一。【方法】针对植物工厂培育平台层高固定、能耗高且难以匹配种苗生长光需求等问题，采用理论分析、模型构建和试验相结合的方法，开发一款基于可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）技术的种苗精准光培育平台。以黄瓜幼苗为对象，验证种苗精准光培育平台光强调控系统性能，探究其对黄瓜幼苗生长的影响。【结果】灯珠结构优化后的光强以及光分布均匀性均有所提高。开发的平台可通过手动、自动、HMI（ Human Machine Interface）和上位机等方式对黄瓜幼苗进行补光。通过平台光辐射能耗模型和层高调整控制策略，有效降低 LED 运行功率，节约电能约40.65%，光平台辐射模型的最大相对误差为 34.37%，最小相对误差为 3.57%，平均相对误差为 11.45%。栽培试验表明，在相同光强处理下，通过对比种苗精准光培育平台与传统层高固定平台对比，幼苗表型参数与壮苗指数无显著性差异。【结论】基于 PLC 技术的种苗精准光培育平台可以实现自动升降和智能调光，且在不影响种苗生长的情况下最多可节约电能 40.65%。     

物联网和PLC技术在鱼菜共生系统中的应用

物联网技术作为工业4.0的核心,成为全球的热点词汇。中国作为一个农业大国,在农业生产上,我们需要引用新型的技术,在有限的资源构造出消耗少、避污染、成本低、可量产的生产模式。本文介绍了物联网IOT技术结合西门子S7-1500控制器、Node-RED等物联网工具,连接传感器与PC站组成一套PLC控制的鱼菜共生系统。以TIA Portal作为编程组态软件,对传感器和被控对象进行组态、测试,对系统进行电气设计,组装外部控制系统电气柜,实现对鱼菜共生系统的自动控制。该设计改变了传统高密度养殖模式,是新型仿自然的种养一体复合农业模式,具有低能耗、高产出、高利润、产品好、无污染的特点。