龙门式气动机械手的PLC控制系统研究

【目的】为满足工业生产的需要,气压传动被广泛地应用在工业控制领域。其中,龙门式气动机械手模拟了现场搬运工作过程,主要运用在一些小巧轻便且不易变形的工作环境中,有效提高了现场工作效率,然而却面临着继电器控制拓展困难的问题。【方法】课题组对龙门式气动机械手的PLC控制系统进行研究,研究发现龙门式气动机械手以压缩空气为传输介质,以三菱FX1N系列PLC为控制器,运用三菱的编程软件GX Works2来实现无杆滑台气缸横向运动,双轴气缸和超薄气缸的升降运动以及气动手指的夹取动作,模拟了生产过程中工件的搬运夹取工作。【结果】通过用PLC控制有效克服了继电器控制拓展困难的问题,用软触点取代了硬触点,提高了龙门式气动机械手的可靠性。【结论】本研究可为PLC控制系统在龙门式气动机械手中的应用提供启示。     

土壤环式入渗仪测量效果分析

土壤入渗率的测量受到广泛关注与研究。环式入渗仪是目前广泛应用的土壤入渗性能测量仪器之一。模拟降雨法和双环法是目前测量土壤入渗的常用方法,圆盘入渗仪多用于测量土壤的饱和导水率。大量测量结果表明,环式入渗仪测量得到的最可靠结果是土壤稳定入渗率,但结果远高于人工降雨测量结果,说明环式入渗测量方法并不准确。环式入渗仪入土过程中,环与土壤间的缝隙为土壤水入渗,提供优先路径是造成测量结果远高于土壤本身入渗性能的重要原因。环式入渗仪测量过程中采用的时间步长偏大是产生入渗率偏大的另一原因。采用数值计算方法分析了计算入渗赋值方式和时间步长对测量得到的土壤入渗性能曲线的影响,具体估算了不同时间步长和赋值方式下,在入渗初期可能引起的入渗测量误差。     

用中子仪测定土壤含水率时的标定问题研究

以均质沙壤土和由沙壤土与沙土组成的层状土为材料,在室内对中子水分探测仪进行了土壤水分标定试验.供试土壤装填在直径57 cm、高90 cm的塑料桶内,其中层状土的分层次序为沙壤土、沙土、沙壤土,每层厚度30 cm.试验中同时观测中子计数和土壤质量含水率;利用统计学方法分析中子计数与土壤含水率之间的相关关系.试验结果表明:中子计数与土壤含水率之间的标定关系存在有效适用范围,即当土壤含水率低于某一个值时,中子仪的标定关系与大于该值时的标定关系完全不同;中子仪在均质土壤中的标定关系可用线性关系表示,而且用整体标定的线性关系代替分层标定的线性关系仍然可以得到满意的精度;但是,中子仪在层状土壤中的标定关系表现出明显的非线性特点,如果用线性关系采标定,则只有用分层标定才能得到满意的精度.该研究结果时改进中子仪标定方法有帮助.     

优先流影响下环式入渗仪内入渗过程可视化试验

提出了一种室内土壤入渗试验装置,可以直接观测入渗过程中水分在环内土壤中的运动过程。详细描述了该装置的构成、工作原理和试验方法与过程。该装置由可以拆分的土槽和入渗环及可以透视的有机玻璃板组成。将入渗环打击进入土槽内土壤后,用钢板将环内的土壤沿径向切分成两半,移去其中一个半环及其中的土壤。用有机玻璃板封闭和固定另一半环内的土壤,用于进行土壤水分入渗过程的可视化试验,观察环式入渗仪内的水分运动过程。用采自北京的粉壤土进行入渗过程试验,同时根据水量平衡原理计算得到土壤入渗性能曲线。剖切面的湿润过程直观地显示了入渗环内水分的入渗过程存在优先流,不仅影响初始入渗过程,而且对整个入渗过程均产生影响。根据土壤湿润体所指示的土壤入渗特征将整个入渗过程划分为3个阶段:初始入渗阶段、过渡阶段和稳渗阶段。     

基于称重式蒸渗仪的温室秋茬茄子蒸散特征及影响因素分析

基于称重式蒸渗仪及土壤蒸发器实测数据分析了温室秋茬茄子植株蒸腾量(T)、土壤蒸发量(E)和总蒸散量(ET)的逐日动态变化规律,采用Pearson相关分析法研究了温室茄子耗水状况与主要气象因子的相关关系,采用通径分析原理分析了气象因子对T、E和ET的直接和间接作用,并建立了多元回归方程.结果表明:温室秋茬茄子全生育期ET...     

2BQ-2型电动气吸式精密播种机的研究

概述目前,国内生产的气吸式播种机工作时都是由高速风机产生负压,传给排种器的真空室。排种盘回转时,在真空室负压作用下吸附种子,并随排种盘一起转动,当排种盘转出真空室后,种子不再承受负压,就靠自重落在排种沟内。气吸式播种器主要影响因素有真空度、吸孔形状和种子尺寸等。尤其是真空度,当拖拉机到地头或地尾进行转弯作业时,由于机手需     

宽浅式梯形渠道流速分布规律及流量计算方法研究

为研究宽浅式梯形明渠流速分布规律,简化渠道流量测量过程、提高测流精度、促进灌区工作效率提升,利用声学多普勒剖面流速仪进行流速、流量、断面面积的测定;通过正交距离回归算法对相对流速和相对水深与二次抛物线函数拟合,得到垂向流速分布规律,根据横向流速分布规律结合测量数据,利用线性拟合分析得到横向流速分布影响系数,最终通过待定系数法得到断面平均流速与中垂线表面流速的系数值。结果表明：测点实际流速与平均流速之比作为相对流速,拟合得到的宽浅式梯形渠道断面流速分布规律R2均在0.937以上,拥有较好的相关性;宽浅式梯形渠道测线平均流速横向流速分布符合乘幂函数分布形式,并对横向流速流速分布公式进行流速验证,在横向相对位置0.2<(B-2 d)/B<1区间内误差均小于5%;推导出了宽浅式梯形渠道中垂线表面流速与断面平均流速关系,对AB两地宽浅式梯形渠道干渠进行断面流量验证,实测流量与计算流量的误差小于5%,符合量水规范的要求,可实际用于灌区量水。     

高堰式双螺旋分级机螺旋轴组焊新工艺的研究

以2FG12高堰式双螺旋分级机为例,介绍螺旋轴组焊制造新工艺,在保证产品质量要求的前提下,用在空心轴上氧割三条槽,并在槽上焊装螺母来调整圆跳动再分段焊接的工艺方案,替代细长轴装配焊接的传统制作工艺,解决了传统工艺制造中存在的同轴度要求高、圆跳动大、制造困难的问题.     

基于PLC的甘蔗预切种切割平台控制系统设计

甘蔗切种是甘蔗预切种种植模式下的极为重要工作过程,但在实际工作中,大部分仍然依靠人工手动切种,切种质量不高,蔗芽损失大,且劳动强度大,生产效率低。为解决此问题,自主开发预切式横向甘蔗智能切种机的数控切割工作台,通过PLC控制多把切刀在切割平台的横向移动,通过液压系统控制多把切刀的切割,经过对切刀定位精度试验分析,分析表明,该控制系统控制切刀定位的精度较高,每把切刀相对定位精度误差均小于0.6%,重复定位误差小于0.5%。研究结果对推进甘蔗预切种的开发,对促进甘蔗种植技术的发展有重要的应用价值。     

基于通信协同机制的精量播种机作业优化

以精量播种机协同作业过程为研究对象,利用多节点中继技术,建立播种机之间的协同通信系统,有效提高多台精量播种机之间的通信能力.采用无线传感技术,建立多播种机作业协同控制系统,实现多播种机作业过程的实时定位导航.试验结果表明:建立的精量播种机作业协同通信控制系统,可实现播种作业过程的高效率定位,定位过程所需时间较短,定位精...     

单双校正面现场智能整机动平衡仪的研制

介绍影响系数法实现旋转机械整机动平衡的原理，围绕如何提取不平衡振动的幅值与相位详细讨论用单片机技术实现现场智能整机动平衡仪的软、硬件设计。用开发的仪器在现场对风机进行了动平衡试验，使风机的振动从4．3mm／s降至0．3mm／s，取得了令人满意的效果。实践说明仪器的设计原理和方案是正确可行的，仪器在农机生产和维修中具有良好的应用前景。     

基于虚拟仪器LabVEW的无功补偿

介绍了一种基于LabVIEW虚拟仪器的新型无功补偿方法，它能实现智能化的电力系统无功补偿。使用结果表明：基于LabVIEW的电力系统无功补偿调峰和节能效果明显。     

基于虚拟仪器技术的继电器测试系统研究

介绍了虚拟仪器的概念，并以图形化编程软件LabVIEW为开发平台，研制开发了继电器参数测试系统。该系统测量方便、准确，解决了以往继电器测试中速度慢、误差较大的问题。     

基于虚拟仪器的柔性化农机机群远程监测系统研究

针对我国农业机械分布范围广、作业环境恶劣且数量繁多,采用人工监测机具运行状态将造成大量人力物力的消耗,自动化水平低;而传统的在线监测方式对于大范围测量存在费用高、采集精度差及能耗大等问题,建立了农业机械机群远程监测系统。其硬件设备由集成GSM和GPS技术的远程数据采集器及工程信号接收器组成,实现了农业机械作业状态、收获面积及地理信息等的自动监测及数据的主动上传;基于LabWindows/CVI的柔性化远程数据监测中心,采用面向对象的软件复用方法,可针对机群中不同类型农业机械、不同测控任务高效地开发专用测控软件,实现监测数据的实时显示、保存、地理信息的准确定位及行驶轨迹的动态跟随;通过调用Microsoft Access数据库,监测中心将单机使用状况及时汇报给系统管理员,为农业机械机群的分配、组合和集中管理提供可靠依据。通过田间试验表明,该系统现场数据传输的实时性、采集数据的准确性都达到了联合收获机机群远程监测的要求;采用软件复用的设计思想,大大提高了面向对象的专用测控软件的开发效率。     

基于虚拟仪器技术的液压泵试验测控系统的研制

采用计算机虚拟仪器（VI）技术开发的液压泵性能试验测控系统,实现了液压泵的多参数实时数据采集、处理、显示、保存及控制等功能.借助于LabVIEW图形化编程软件,组建了3种数据采集测试系统：转速、流量测试系统;系统压力测试系统;荷重测试系统以及步进电机控制系统,并给出了测试与控制过程的虚拟前面板及部分程序框图,虚拟仪器在液压泵性能试验上的开发应用,提高了试验过程的自动化和智能化水平以及测试效率和精度。     

基于虚拟技术的网络化设备管理系统的研究

现在的设备管理已经从过去的事后维修、计划维修发展成为状态维修、网络化维修。为此,通过将网络通讯技术、虚拟仪器技术和故障诊断理论相结合,使监测现场、管理部门、故障诊断中心及设备生产厂家联合起来,实现对企业大型设备进行实时状态监测和远程故障诊断。企业内部Intranet实现对设备的实时状态监测和快速故障诊断;同时,通过Internet与专门的设备故障诊断中心通信,实现复杂故障诊断与技术支持。设备生产厂家可以实时跟踪设备,对设备进行的完善与改进。网络化设备管理系统不仅增强了设备综合管理能力,而且对提高企业竞争力、降低设备维修成本、提高经济效益具有非常重要的意义。     

基于光学和超声联合定位的精密播种机导航技术研究

为了提高播种机的自主化作业水平,将光学和超声联合定位方法引入到了播种机导航系统的设计上,通过超声波测距和激光扫描的方法,实现了作业区域的定位和播种机行走路径的规划,从而提高了播种机作业的适应能力,提升了自主作业水平.为了验证方案的可行性,对基于光学和超声联合定位的导航系统进行了实验,并建立了一个有田垄的农田作业环境,展...     

农业植保无人机高精度定位系统研究与设计——基于GPS和GPRS

农业植保无人机凭借其高效率、低作业成本等特点,目前正逐步地取代人工植保,成为农业植保领域的一种重要装备。定位系统作为农业植保无人机控制系统的核心,是实现无人机自主工作和飞行的关键,也是无人机进行各项植保飞行作业的基础,研发和设计高精度的无人机定位系统是未来农业植保无人机技术进一步突破和应用的关键。为此,针对GPS定位系统在复杂环境下的稳定性差、定位精度有限、无法为农业植保无人机提供高精度稳定的定位服务的问题,提出了一种基于GPS和GPRS的混合农业植保无人机高精度定位系统的设计,通过该系统可以有效地弥补GPS在复杂环境的定位不足,提高农业植保无人机的定位精度,对进一步促进农业植保无人机技术发展具有非常重要的意义。