自动移栽机检测系统的设计

针对自动移栽机存在工作状态难以了解,且出现故障时,难以准确找到故障点的问题,设计了一种基于PLC和触摸屏的检测系统。该系统以PLC为主控制器,传感器采集自动移栽机的机械手、柔性输送苗筒、吊篮的取苗及喂苗状态等信息,通过PLC集成与处理。采用触摸屏作为人机交互界面,将采集的自动移栽机的栽植信息、报警信息、故障位置及自动移栽机上各运动部件的运动状态等显示。试验表明:该系统能够将自动移栽机的工作状态在触摸屏上显示,对于移栽过程中出现的问题能够及时通知操作人员,满足了操作者对所要了解信息的需求。     

基于PLC的自动植树机控制系统设计

自动植树机可以提高造林工作效率,减轻劳动者工作强度,使植树机以任意株距进行自动化栽植,该自动植树机的控制核心采用可编程控制器(以下简称PLC),PLC通过组态液晶显示屏显示运行状态及参数设置信息,通过传感器检测植树机工作状态及位置信息,按照预先设置的株距进行栽植,并具有故障报警和自动刹车等功能。     

厩肥撒施机监控系统的研制

针对目前国内厩肥撒施机缺少智能化监控装置,导致物料状态无法实时监测、抛撒幅度无法实时调节及无法满足不同地块和土壤状况的需求等问题,开发了一种厩肥撒施机监控系统。该系统可以根据作业地块大小和土壤状况,通过触摸屏设定施肥量、抛撒幅度和出料口高度,作业速度、作业面积、转速等信息通过触摸屏显示,抛撒过程中根据作业速度自动调节施肥量;具有缺料、满料、堵塞状态识别和报警功能,物料堵塞时可自动疏通。田间试验结果证明:该系统工作稳定可靠,缺料、堵塞报警准确率高,物料状态实时监测,施肥量自动调节,适应性强,对促进我国农业可持续发展、减轻农民劳动强度及改善生态环境等都具有十分重要的意义。     

自动移栽机作业质量监测系统的设计与试验

为实现自动移栽机实时作业质量信息的监控、反馈等功能,设计了一种可进行移栽机作业质量与运行轨迹的信息监测系统。使用工业相机并配合绝对值编码器,采集栽植钵苗的图像信息;使用计算机视觉技术对图像进行分析处理,识别栽植点是否存在钵苗,并将栽植点的经纬度坐标值按格式存储;创建GIS系统并加载地理位置信息文件,在地图中显示移栽机运行轨迹和漏苗信息等功能。试验表明:在移栽机正常工作下,钵苗识别准确率较高,GIS系统功能测试稳定,基本可以完成整体系统需求。     

自动移栽机工况信息监测系统设计与试验

针对自动移栽机工作状况信息的实时监测问题,使操作人员在作业过程中直观的监控移栽机作业情况,设计一种移栽机工况信息监测系统.以自动穴盘苗移栽机为基础,将工控一体机作为上位机设备,与PLC和GNSS接收器进行信息交互,通过对数据的计算分析,以不同形式展示至监测界面.采用PYQT完成对工况信息监测系统软件的开发,将工况信息实...     

移栽机覆土量自动调节装置设计

针对移栽机的覆土装置受地面不平整的影响,导致覆土不均匀等问题,设计了一种移栽机覆土量自动调节装置.装置由覆土滚筒、覆土圆盘、覆土厚度检测机构、覆土量自动调节机构和覆土圆盘角度调节器组成;控制系统由PLC和组态屏组成,实现移栽机膜上覆土量的自动调节控制.利用覆土厚度检测机构,获取膜上覆土厚度信息,借助PLC自带PID模块...     

穴盘苗自动移栽机苗钵夹持力检测系统设计与试验

针对夹持力可调式穴盘苗自动移栽机取苗爪安装空间狭小、检测装备布置不当易伤苗或回带钵苗基质等问题,基于聚偏氟二乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)压电薄膜与软硬件融合信号调理技术,提出了一种穴盘苗自动移栽机苗钵夹持力检测系统,该系统由PVDF压电薄膜、信号调理电路、无线通信模块、信号采集软件系统组成。通过PVDF压电薄膜实时监测取苗爪对苗钵夹持力的变化情况,利用压电效应将夹持力转换为电荷量;通过信号调理电路,完成电荷-电压信号转换、信号放大、工频信号消除,以及削弱地面激励与自动移栽机工作产生的振动噪声;通过无线通信模块将硬件调理后的夹持力信号发送至基于Lab VIEW的信号采集软件系统,并采用卡尔曼滤波器滤除残余的振动噪声,最终实现苗钵夹持力的精确测量、显示、存储、报警等功能,达到减少苗钵损伤率、提高移栽成功率的目的。标定试验结果表明,夹持力检测传感器的平均线性决定系数为0. 991 4,平均灵敏度为1. 002 7,精度为6. 024%,满足移栽作业过程中夹持力测量准确性的要求;室内试验结果表明,苗钵夹持力检测系统具有较好的稳定性和一致性,适用于自动移栽取、投苗过程中苗钵夹持力的精准监测。     

分布式无线自动浇灌系统的设计

基于STM32和STC89C52单片机设计一种分布式无线自动浇灌系统,用以实现农业灌溉的智能化,系统包括一个主机和多个从机,土壤温湿度检测模块和电磁阀浇灌模块与从机相连,完成数据的采集、发送及处理功能,以继电器控制电磁阀工作,通过开关水泵实现自动浇灌,从机个数可根据测量点的需求进行扩展。显示模块和报警模块与主机相连,完成数据的接收、处理、显示及报警功能。主从之间采用NRF905模块进行无线通信,构成"一对多"的通信网络。系统有效地解决传统灌溉体系中低效率的问题,试验结果表明,该浇灌系统无线传输数据可达145 m,实现通过设置不同区域内不同农作物需水量后,自动进行科学灌溉。     

基于Lab VIEW的苗盘输送控制系统设计

针对半自动移栽机移栽效率低的问题,设计开发了自动送盘系统。针对取苗机构位置固定,每次夹取1株钵苗的取苗方式,通过控制苗盘的横向和纵向间歇移动,实现钵苗逐个自动喂入,从而实现自动取苗。系统采用PC机作为上位机,由Lab VIEW构建控制系统操作界面;单片机作为下位机,接受传感器的检测信号和上位机发送的指令信号。试验验证表明:系统可以实时监测苗盘的运动位置和取苗工作状态,实现苗盘运动和机械手取苗的配合。     

基于PLC的自动浇灌系统的设计

本文阐述了基于PLC的自动浇灌系统的设计,本系统可用于对植物进行自动浇灌。系统采用西门子S7-200 PLC为控制器,通过以太网进行通讯将采集到的温度、湿度和液位值等信息传输给触摸屏显示,同时也传输给计算机上的组态王软件显示并生成实时曲线记录数据的变化趋势。本系统将实时的温度、湿度和液位值等与预设值进行比较判断,通过上位机或者下位机分别来控制PLC的输出以实现对植物的自动浇灌。     

基于PLC的智能插秧机监控系统研究

智能插秧机具有作业效率高、插秧质量高等优点,逐渐取代传统人工插秧作业,但传统的智能插秧机在作业工程中仍然需要人工监控,以便及时处理插秧机出现的故障问题。为此,设计了基于PLC的智能插秧机监控系统,完成了监控系统总体结构的设计,通过硬件选型和软件设计,确定了合理可靠的功能模块。该监控系统能够实时监测智能插秧机的工作状态,远程控制智能插秧机作业,可及时对插秧机的故障进行反馈报警,且结构简单、控制精度高,具有较高的安全性和稳定性,在农业生产上具有一定的推广价值。     

花生联合收获机作业在线监测与故障预警系统研究

基于4HBLZ-2型单垄小型自走式花生联合收获机,设计摘果辊、清选筛、夹持轴、夹持链以及各转动部件工况的在线检测方法。利用LabView开发了基于CAN1939总线通信网络的花生收获机械作业在线监测系统,实现了整机控制状态、收获模式、发动机参数、行走轨迹、核心工作部件工况等的实时监测;采用多传感器信息融合算法,建立了作业状态的自诊断与故障预警模型,能够在拨果辊堵塞、跑粮及链条断裂等异常作业工况下为驾驶员提供田间实时报警信息。试验表明,本系统达到了花生收获机田间作业工况实时监测的功能和精度需求,且故障预警的自动诊断时间低于2 min,故障检测准确率大于90%。     

基于PLC的联合收获机作业流程故障诊断方法研究

以切纵流联合收获机为研究对象,针对联合收获机故障率较高、作业故障不易察觉等问题,设计了作业流程故障诊断报警系统。系统以PLC和显示屏为控制终端,通过PLC采集联合收获机作业流程中的割台螺旋输送器、输送槽、切流滚筒、纵流滚筒、输粮螺旋输送器、损失量等信号进行作业流程故障诊断处理,提出了基于目标信号瞬时变化趋势的故障诊断方法,试验表明,设计的作业流程故障诊断报警系统可以实现对联合收获机作业流程中的故障诊断和报警,提高了收获机的作业质量和工作效率。     

电控国Ⅲ柴油发动机在青贮饲料收获机上的应用

国Ⅲ柴油机排放低,能有效保护环境;ECU控制单元通过CAN总线实时显示柴油机各重要参数;柴油发动机一旦出现故障立即报警并反馈到显示屏上,比较直观和准确。鉴于国Ⅲ柴油机的优越性,成功将其应用于青贮饲料收获机上,更会促进和推进国Ⅵ与国Ⅴ柴油机在农业机械上的推广和普及。      

气吸式玉米播种机排种监测系统研究

为了对播种机的工作状况进行实时监测,对播种过程中出现的种箱排空和导种管堵塞情况及时报警,设计了一种对播种机作业中的各项参数实时监测系统。系统以嵌入式微处理器和红外光电传感器为主要部件,通过无线通信的方式与上位机进行数据的传输,对播种作业中出现的种箱排空和导种管堵塞及时进行声光报警,并通过上位机软件对所需的参数实时显示。试验结果表明:该系统工作稳定,对故障的报警准确率较高,有效提高了播种质量。     

基于RFID与ZigBee的羊场养殖信息管理系统

为了选育性状优良的羊进入核心种群,将RFID射频识别、ZigBee无线通信与ARM嵌入式技术相结合,研制了一套羊场养殖信息管理手持终端。手持终端包括基于S3C6410处理器的ARM核心板、125 kHz RFID阅读器、基于CC2530芯片的ZigBee无线通信模块以及多功能底板。软件开发过程中,构建了包含设备驱动的Linux系统环境,利用Qt/Embedded的信号/槽机制实时接收RFID数据,基于OSAL操作系统的ZigBee2007协议栈实现ARM与ZigBee网络之间的通信,在Qt中设计触摸屏图形界面以及串口通信、通信指令、软键盘、蜂鸣器、中文显示等后台程序,具有日常管理、育种管理及疫病管理等模块功能。现场测试结果表明,手持终端能够实时采集、录入、存储、拷贝、查询养殖信息并通过ZigBee无线网络与上位机通信,可满足羊场信息化管理的需要。     

支持种肥监测的变量施肥系统设计与试验

目前国内变量施肥控制系统与排肥监测系统集成化程度低,电动机驱动变量施肥系统动态响应研究不够深入。为此设计了基于电动机驱动、支持多路播种施肥监测的变量施肥控制系统,主要包括触摸屏、中央控制器和数据采集器。控制器以MCU为核心,读取GPS测速模块获取的机具行进速度,监测排肥电动机实时转速,与数据采集器通讯获取多路排种或施肥状态,与触摸屏通讯设置作业参数和监测作业状态。搭建试验平台,测得排肥轴转速范围为12.5~125 r/min、监测灵敏度为3 s时,系统监测可靠性为100%。进行了系统排肥量变化响应时间试验,室内试验结果表明在0~11 500 g/min的排肥量变化范围内,系统响应时间最大为0.75 s。系统整机试验中,75~450 kg/hm~2的施肥量变化区间,公差以75 kg/hm~2递增,行进速度平均为3.79 km/h时,系统响应时间平均为1.08 s;在设定施肥量450、600、750 kg/hm~2下,改变不同行进速度的过程中,排肥量准确率平均值分别为95.92%、95.24%和98.26%,方差分别为3.01%、1.39%和1.36%。田间试验表明,施肥量分别为450、600、750 kg/hm~2时,系统排肥量准确率平均值为94.69%,方差为2.23%,多路排种、排肥监测故障报警准确率为100%。     

基于PLC和触摸屏的塔机安全监控系统设计

塔式起重机是高层建筑施工必备的起吊运输设备。本塔机安全监控系统用PLC实现塔机电气控制,对从各传感器采集到的数据进行计算、判断处理,做出各种控制动作,用触摸屏以数值方式实时显示塔机运行过程中的主要状态参数,当测量值接近或超过设定值时,可自动预警或报警并记录当前各状态参数,并且能够切断相应控制电路,起到安全保护的作用。     

久保田插秧机的GPS导航控制系统设计

将计算机技术、传感器技术、GPS技术和数据通讯技术等集成和融合,在久保田插秧机上开发了基于DGPS和电子罗盘的导航控制系统.论述了导航控制系统的结构和工作原理,提出了一种利用航向跟踪实现路径跟踪的控制方法.仿真和试验结果表明,该控制方法简单有效,导航控制系统可以控制插秧机按预定的路线行走.速度为0.75 m/s,直线路径跟踪时,平均误差0.04 m,最大误差0.13 m;速度为0.33 m/s,圆曲线路径跟踪时,平均误差0.04 m,最大误差0.087 m.