基于PLC的小型智能喷药机控制系统的研究

【目的】为解决传统的手动喷药方式喷药量不精确、喷药范围难以控制、工作效率低等问题,亟需开发一种高效、可靠的喷药机控制系统。【方法】本研究首先介绍了PLC的基本工作原理,设计了一种基于PLC的小型智能喷药机控制系统,包括硬件和软件两个部分。硬件部分主要包括传感器、执行机构、PLC主控板和人机界面模块等;软件部分主要包括PLC编程的基本结构、PLC编程语言和PLC编程设计的流程等。【结果】该系统能够实现喷药量的精准调节、喷药范围的智能控制等功能,可以减少农药和化肥的浪费和污染,提高农业生产效益和农产品质量,具有良好的稳定性和可靠性。【结论】该小型智能喷药机控制系统可以应用于城市园林、果园、葡萄园、大田等多种作物的喷洒和施肥作业中,具有广泛的应用前景。     

基于SFC编程的自动盖章机控制系统设计

【目的】在三菱FX系列PLC编程软件GX Developer中使用SFC编程直接画出自动盖章机控制系统的SFC图,简化操作流程,提高设计精度。【方法】本研究以自动盖章机为研究对象,选用三菱FX1s-10MT型PLC作为其控制器,设计了该机器的气压传动回路图、控制系统的控制电路图、SFC顺序功能图及梯形图程序,并分析了三菱FX系列PLC顺序功能图编程方法的优点。【结果】样机制作完成后,进行控制系统接线调试试验,发现该程序能够完成机器的预订功能,验证了SFC编程方法的正确性,以及所设计的自动盖章机控制系统的可行性。【结论】样机实验过程也是用SFC方法解决问题的过程,可以扩大可编程控制技术和自动化技术的应用范围,具有普遍性和可推广价值。     

基于传感器技术的智慧渔业饲养系统的设计

【目的】传统粗放式的水产养殖模式存在水质全凭感觉、喂养全凭经验、增氧全凭手控三大弊端,因此开展智慧化、集约化水产养殖模式研究具有重要现实意义。【方法】课题组综合运用传感器技术、自动控制技术等,设计开发了一套以传感器技术为核心的智慧渔业饲养系统。该系统由水质监测系统、智能调控系统、远程管控平台三部分组成,重点描述了水质监测系统中四大水质指标的检测方法,并分析了远程管控平台功能、系统通信方式和通信函数等软件设计。【结果】该系统可准确实时监测水质指标,并根据水质变化自动控制调控装置工作,同时具有提醒养殖户远程调控等功能。【结论】该系统能提高养殖户水产养殖效率,实现利益最大化和科学养殖,且能满足国内以四大家鱼为主的养殖场的养殖要求,具有较高的普适性。     

一种PLC联合控制的小型播种机的设计与应用

【目的】为了提高农业播种系统的控制效率,降低系统故障发生率,将PLC自动化控制技术引入小型播种机的系统设计。【方法】以基于PLC自动化控制的小型玉米播种机设计为例,提出了一种PLC联合控制的播种机自动化控制的硬、软件系统。联合控制主要由W77E58型单片机与西门子S7-200型PLC技术实现具体功能,采用1#、2#上位机系统和6.0版本组态仪表监控软件,配置仪表系统PLC,结合现场的监控状态主动发送请求信号,在PLC成功接收请求信号后启动分析处理程序,即可向单片机反馈控制指令,将其转变为控制电信号驱动装置完成播种作业。【结果】对应用PLC技术的小型播种机性能进行PLC远程监测控制及播种机性能测试,根据排种轮的转速监测情况,发现排种轮在调整转速之前能保持平稳运行,调整转速过程中的时间差整体较短,在调整之后依然有平稳转速。对播种机进行8次重播率测试,发现播种机有着比较稳定的漏播率与重播率,整体测试值均低于1%。【结论】运用PLC联合控制技术提高小型播种机的播种质量,可以满足小型播种机的精密播种要求,对我国未来农业机械化水平提升意义重大。     

奶牛智能饲喂关键技术研究

随着现代规模化养殖新格局的初步形成,奶牛智能养殖装置的不断涌现,奶牛饲喂技术发展呈现出信息化、精细化、智能化的趋势。通过分析奶牛全混合日粮饲喂技术与奶牛自动饲喂装备系统的特点和应用情况,对国内外奶牛养殖技术装备进行总结,国内中小型养殖场仍存在自动化水平较低、饲喂技术与装备结合不完善、饲喂效率较低等问题;大规模养殖场面临核心技术需进口、养殖成本与装备研制成本较高的问题;国外的智能养殖装备技术相对成熟,相关装备系统已经大范围使用。此外结合国内外研究现状提出我国饲喂技术装备的改进方向,针对实际养殖情况对装备技术进行研发,促进我国自主装备及核心技术的推广应用,推进奶牛养殖装备技术向精细化、智能化发展,切实提升我国奶牛养殖水平。     

一种智能饲喂系统的方案设计

我国正处于规模化养殖的转变时期,规模化养殖能够集中合理地利用资源,实现更好的收益,而要实现规模化养殖,离不开自动化技术与养殖技术的结合.本文采用PLC作为控制核心,控制运料车自动给各食槽投料,实现自动饲喂,并通过显示屏实现对饲喂过程的监控,组成一套完整的智能饲喂系统.     

PLC技术在农业机械电气控制装置中的应用

【目的】现代化农业迅速发展,自动化程度越来越高,农业机械的智能化和精确化需求也日益增强。为了满足需求,亟需对PLC技术在农业机械电气控制装置中的应用进行系统分析。【方法】基于PLC功能强大、可靠性高和易于维护的特点,本研究通过介绍其在灌溉控制系统、耕种机械、施肥机械和收割机械四个常见的农业机械中的具体功能运用,展示其基本的工作原理与功能。【结果】通过使用PLC技术,农业机械可以实现自动化控制、实时监控、数据记录等,从而提高机械的效率和运行稳定性;实现数据化管理和远程控制,从而提高农业生产的效率和质量。【结论】随着农业自动化和智能化的发展,PLC在农耕机械中的应用将呈现以下趋势：1）与物联网技术融合;2）与大数据和人工智能技术结合;3）与无人驾驶技术融合;4）向绿色环保方向发展。     

机械化规模肉牛养殖技术效益分析

正为进一步做优做强畜牧业,北京市农机试验鉴定推广站选择规模化肉牛养殖场,开展肉牛高效养殖机械化技术集成与作业效益分析。一、规模肉牛养殖场关键环节机械化技术集成本研究所选的肉牛养殖场养殖规模为年出栏1.2万头肉牛。在机械配备时主要参考的是机械的作业效率、配套动力等情况,通过研究筛选出青饲料收获、精饲料加工、饲喂、饮水、清粪等环节相应机械装备,形成规模化肉牛养殖场关键环节机械技术集成配套方案。机具配备如表1。     

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。     

基于PLC的侧深施肥装置自动控制系统设计

【目的】侧深施肥装置在水田作业环境中存在排肥管堵塞、肥料颗粒破碎率高等问题。【方法】课题组设计制造了一套恒湿干燥排肥改造后的自动化控制系统,该装置由积肥盒、螺旋排肥机构、恒湿系统、肥料作业检测系统以及自动控制系统组成。该系统以西门子1214C AC/DC/ALY PLC为中央控制器,控制各个阀门、抬升液压缸、电机的动作,并接收湿度传感器的信号;上位机软件采用西门子Win CC V7.0进行设计,通过触摸屏与PLC的通信,完成侧深排肥系统的人机交互功能。【结果】该系统可实现螺旋施肥量的精准控制、施肥装置抬升与下降、施肥堆肥区域温湿度控制、施肥量动态监控、排肥区域湿度控制等功能,整个控制系统可在施肥过程中实现全自动化并实时更新显示状态。【结论】与传统电气控制方式相比,利用PLC进行侧深施肥控制系统设计具有更高的系统稳定性,有效减轻了人员工作量,提高了工作效率,同时具有较好的工程价值。     

基于PLC的妊娠母猪饲喂控制系统研究

为解决妊娠母猪智能饲喂问题,设计一种可群养的妊娠母猪饲喂控制系统。系统采用无线射频技术、RS485传输技术和PLC、触摸屏、远程电脑的软硬件共同集成。根据妊娠母猪一般性喂食规律和操作员操作习惯,设计妊娠母猪饲喂信息表和猪只信息表管理妊娠母猪饲喂和生产信息。并根据猪只进站进食习惯,设计入口门控制、食槽门控制、分选门控制方案。依据动物福利养殖规程,将同网饲喂站间饲喂信息共享,实现大群饲养。饲喂结束后,定时将猪只体重、饲喂信息传给远程电脑,并生成统计报表。该文为中、小型养殖场妊娠母猪智能饲喂系统设计方面提供参考。     

基于PLC的果蔬采摘机械手系统控制设计

【目的】随着人们对绿色安全果蔬需求量的增加以及果蔬种植面积的扩大,及时高效采摘成熟果蔬成为重要研究课题。为实现对成熟果蔬的高效采摘,文章提出了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的果蔬采摘机械手系统。这一系统的设计旨在通过技术手段提高果蔬采摘的效率和及时性。【方法】所设计的系统以PLC控制器为核心,利用程序命令控制机械手的移动、夹持、切割等操作。系统的自动化设计能够完成果蔬的采摘和储存工作,同时提供自动和手动不同的操作功能。为了确保系统高效运行,对果蔬采摘机械手进行了细致的调试和优化。【结果】相对于传统人工采摘方式,基于PLC的果蔬采摘机械手在多方面具有显著优势。该果蔬采摘机械手系统工作效率高,能够实现24 h不间断工作,及时采摘当季果蔬。【结论】高效的工作模式能够为果蔬农户创造更大的经济效益,因此,智能机械手在现代果蔬采摘领域具有巨大的应用潜力和价值。     

基于RFID的规模化智能养猪系统设计

结合智能测重、PLC养殖环境生态环境控制、智喂精准控制等相关技术设计了基于RFID技术的智能化养猪系统。该系统可实现猪只身份自动采集识别、采食过程信息、猪只生长信息的自动采集存储以及养殖环境参数和管理信息的记录管理、数据的统计分析等功能,对规模化养猪实现了全程智能管控。     

北京市畜牧养殖精准饲喂技术应用调研

为深入了解畜牧养殖精准饲喂技术发展情况,摸清北京市畜牧养殖精准饲喂技术应用现状,开展了北京市畜牧养殖精准饲喂技术应用调研。总结了北京市精准饲喂技术应用现状,分析了目前存在的问题,并针对问题提出了相关对策建议。      

基于PLC的乌榄育苗养护系统的研究

【目的】传统人工乌榄育苗存在时间长、成本高、难出芽等难题,严重影响了乌榄幼苗的出苗、成苗。【方法】笔者根据乌榄育苗特点和PLC工作原理,设计了一种以PLC为控制核心的乌榄育苗养护系统。详细阐述了该系统的软硬件设计,硬件系统主要由PLC、上位机、传感检测元件、人机交互界面以及外围执行电器组成;软件系统包括自动、手动控制软件与监控报警系统等。将该养护系统应用于广东省清远市连州镇乌榄育苗工作中,与以往人工育苗的效率和成本进行了对比。【结果】与人工育苗的乌榄苗成活率相比,该育苗系统的乌榄苗成活率显著提升,生产成本降低33.33%。【结论】该养护系统能自动调节棚内温湿度、自动进行水肥管理、自动调整棚内光照强度,在降本增效、提高幼苗成活率方面起到了一定的作用,可应用于一般的乌榄育苗场景,具备一定的应用价值。     

一种用于农业巡检机器人的云台系统设计与样机实验

【目的】适应复杂多变的农业巡检场景,减少人工成本和使用成本。【方法】本研究通过综合考虑当前农业巡检领域的发展趋势以及应用需求,提出了一种满足农业巡检环境高精度、快速响应和轻量化要求的云台系统设计方案。运用串级PID控制算法,遵循轻量化设计原则,实现云台系统的性能优化,有助于确保云台系统在复杂农业环境下的稳定性和灵活性。【结果】通过设计样机进行实验验证,发现设计的云台系统在控制精度和响应速度方面取得了较好的效果;该系统能够以毫秒级的响应速度稳定地跟随角度变化,并同时实现了无超调和无静差的控制效果。【结论】该云台系统的适应性较强,能够为农业领域的巡检任务带来更高效率和可靠性的技术支持。未来可以进一步完善云台系统的控制策略,以适应更为复杂多变的农业巡检环境,进一步推动农业智能化的发展进程,为实现农业生产的高效、精准和可持续发展作出贡献。     

PLC技术在数控机床电气控制中的应用研究

【目的】分析西门子S7-1200系列PLC、数控机床、伺服系统的概念与原理,探究PLC技术在数控机床控制中的实际应用以及维修调试的方法。【方法】笔者重点论述了西门子S7-1200系列PLC对机床的具体控制以及部分设备的运行原理,详尽地展示了主电路图、整体接线图和总设计流程图。【结果】应用西门子S7-1200系列PLC控制的机床可以根据逻辑运算来实现相应的功能,比如加工零件、生产制作不同的产品,不管是对军用还是民用产品都可以进行加工与设计。【结论】PLC具有模块化、抗干扰性强、运行可靠等优点,可成功应用于数控机床电气控制,显著提高机床工作的准确性和维修效率,从而提高数控机床的控制能力,更好地节约人力物力资源,为我国未来工业智能化、绿色化、高效化发展作出贡献。     

家畜智能养殖设备和饲喂技术应用研究现状与发展趋势

家畜智能养殖设备是智能农机装备的组成部分之一,是国际农业装备产业技术竞争的焦点。本文重点围绕家畜智能养殖设备与饲喂技术在实践中的应用,进行了系统的性能特点分析。目前家畜智能养殖设备的开发对象主要针对猪和奶牛,主要研发的系统包括妊娠母猪电子饲喂站、哺乳母猪精准饲喂系统、奶牛精准饲喂系统和挤奶机器人等。家畜智能养殖设备的工业化应用必须与养殖模式、畜舍结构布局结合起来,才能发挥设备的使用效率,同时从满足动物的福利出发,与动物生理、生长及行为结合起来,形成设备与动物的互作和相互适应。最后指出了智能设备的研究必须与畜牧业生产的理论、目标产品的功能驱动及养殖方式的创新协调一致,要不断地更新换代,才能助推畜牧业的转型升级。     

物联网技术在智慧农业中的应用

【目的】为突破农业领域数据采集困难与智能化程度低等技术发展瓶颈,建设农业物联网,制定农业物联网解决方案至关重要。【方法】本研究利用嵌入式技术、PLC技术、ZigBee组网、计算机网络技术等物联网技术,通过搭建物联网技术在智慧农业的网络链路环境,设计了物联网技术的四层结构图,包括硬件层、网关层、云平台层和应用层。设计了智慧农业网络链路、大棚种植自动化管理控制系统、环境监测子系统和安防监控子系统。【结果】通过建设实时、动态的物联网信息采集系统,可以实现快速、多维、多尺度的信息实时监测,实现农牧业智能监控、智能控制以及农业的可视化、精细化管理。【结论】在智慧农业中应用物联网技术,实现农业生产的自动化控制、信息共享等功能,促进传统农业转型升级,助推我国农业的现代化发展。     

一种遥控多功能草方格铺设履带车的设计

【目的】铺设草方格是防沙固沙的有效方法之一,但现有重型草方格铺设设备无法铺设沙漠腹地及沙丘坡面的问题有待解决。【方法】课题组设计了一种能够远程遥控的多功能草方格铺设履带车,首先,利用SolidWorks软件完成了履带车整体结构的三维建模。其次,在履带车控制系统设计中采用INFINEON/英飞凌SAK-TC264D-40F200W为主控芯片,采用DRV8701电机驱动板为履带车行走机构和液压系统的驱动单元。最后,完成了草方格铺设履带车的主控电路设计和驱动电路设计,并利用PWM控制技术设计了履带车的行走电机和蒲草压刀执行单元的控制算法。【结果】该设备以履带作为行走装置,采用远程遥控行进的方式铺设草方格,一次行进可以完成铺草、播种和撒种等工作,能够较好地降低工人工作强度,有效规避工人在陡峭位置铺设草方格时的风险。【结论】本设计能较好地弥补当前草方格铺设设备工作中的不足,在荒漠化防治方面具有重要现实意义和广阔应用前景。