磁吸板式精密播種生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、精密播種做為一種先進(jìn)的種植方式,具有節(jié)省種子、減少間苗工作量、增產(chǎn)增效等顯著優(yōu)點(diǎn)。如何設(shè)計(jì)高精度、高速度的精密播種設(shè)備是目前急需解決的難題。本課題針對電磁鐵磁吸精密排種器電磁線圈體積大、易發(fā)熱、排種過程需要電源和控制系統(tǒng)比較復(fù)雜及排種過程中所用包衣種子磁粉含量高等缺點(diǎn),選用體積小、性能穩(wěn)定、控制簡單的永磁吸頭新型排種元件,設(shè)計(jì)了一種新型永磁吸頭板式精密排種器,組建了精密播種生產(chǎn)線,開展了控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)研究。在控制系統(tǒng)技術(shù)研究方面:播

2、種生產(chǎn)線控制系統(tǒng)采用DVP-40ES型PLC及LID-51-XB+單片機(jī)相互配合的形式實(shí)現(xiàn)對精密播種生產(chǎn)線的動(dòng)作控制。在生產(chǎn)線穴盤輸送各個(gè)階段及壓穴動(dòng)作部分采用DVP-40ES型PLC進(jìn)行控制,在分析本部分控制要求的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了PLC控制系統(tǒng)接線圖、梯形圖,制定了I/O分配表:在精密播種階段選用兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)充種及播種過程,在對步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)形式和加減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究的基礎(chǔ)上,為保證步進(jìn)電機(jī)按照設(shè)定的加減速規(guī)律運(yùn)動(dòng),采用LJD-51

3、-XB+單片機(jī)對播種部分充種、播種步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行控制,設(shè)計(jì)了單片機(jī)控制系統(tǒng)的傳感器檢測電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和故障報(bào)警電路,采用匯編語言編制了控制系統(tǒng)程序,另外,為保證系統(tǒng)安全可靠,又從軟、硬件兩個(gè)方面對控制系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì),完成了永磁吸頭板式精密播種生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　 在性能試驗(yàn)研究方面:通過實(shí)驗(yàn)分析得到充種位置角、充種步進(jìn)電機(jī)、播種步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行規(guī)律是精密播種生產(chǎn)線播種過程中對單粒率、重播率和漏播率影響的

4、主要因素。為提高生產(chǎn)線排種性能,對步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行速度曲線進(jìn)行仿真優(yōu)化,使加減速度曲線平滑、流暢,消弱電機(jī)瞬時(shí)速度變化帶來的沖擊振動(dòng),優(yōu)化完成后進(jìn)行樣機(jī)試驗(yàn)。結(jié)果表明,在充種板位置角為110o,充種電機(jī)驅(qū)動(dòng)種箱速度在0.08m/s,播種電機(jī)驅(qū)動(dòng)翻板角速度在0.52rad/s時(shí),精密生產(chǎn)線單粒率,重播率,漏播率最優(yōu),此時(shí)其值以此為90.2778%,4.6875%,5.0347%,播種效率為每小時(shí)257盤左右,播種效率有了顯著提高,滿足了精密播