自动轨道喷灌车控制系统设计

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1、科J技f论『坛科自动轨道喷灌车控制系统设计周杰李志鹏(东北林业大学，交通学院，黑龙江哈尔滨150000)摘要：设计了自动轨道喷灌车的控制系统，由行走部分和流量控制部分组成，采用PLC作为核心控制器，触摸屏为人机交互界面。通过PIC对步进电机、电磁阀、传感器等硬件的控制实现其功能，喷灌参数可设置。系统结构简单，工作可靠，操作方便。关键词：PI，触摸屏；喷灌车l概述c．如果步进电机在运行过程中遇到随着温室产业的快速发展，自动轨道式喷障碍，PLC接收到碰撞报警传感器开始位黄限位开关H灌车正越来越多地应用在现代温室生产中，自动的检测信号，则步进电机停止运终点位置限位开关—轨道式喷灌车是将喷头安装在可移

2、动喷灌机的行。d．喷灌车往返一个行程，为喷灌左臂电磁阀喷灌管上，并随喷灌机的行走进行微喷灌的种灌一次，按照设定喷灌次数循环喷过道位置限位开关溉设备。在温室中采用行走式喷灌机，通过喷头灌，直至完成喷灌次数，喷灌车可PLC_1一右臂电磁阀的密集排列，使滴落在地面上的喷洒水达到理想靠停止。碰撞报警传感器__-，．的分布均匀度，直接喷洒就能获得良好的灌溉效喷灌过程流程如图3J行流量传感器it,水泵电机果。改善了固定式喷灌或微灌系统喷洒的水滴落示：在地表面时分布并不足够均匀的不足，同时还适a．喷灌车启动，设置喷灌参数。触摸屏_，-—报警器用于盆栽和袋栽作物、穴盘育苗等温室生产中，b．喷灌车开始喷灌，当运

3、行至由于盆、袋、穴盘等栽培容器的限制，无法依靠普过道位置时，触及限位开关，PLC通的固定式喷灌或微灌系统获得理想的灌溉效输出控制信号使电磁阀和水泵关图1自动轨道喷灌车控制系统原理框图果口。因此完全适合采用容器栽培以及需要高喷闭，直至离开过道，重新打开电磁洒均匀度的温室生产中使用。所以，本文设计一阀和水泵，继续喷灌。种自动轨道式喷灌车的控制系统。。当喷灌车遇到障碍时，PLC2系统工作原理检测到碰撞报警传感器的输入信自动轨道喷灌车的控制系统主要由行走部号，控制水泵停机，喷灌车停止工分和流量控制部分组成，根据系统所要完成的功作。能分析，所需的硬件主要有：可编程控制器d．当系统完成预设的喷灌次数(PL

4、C)、触摸屏、步进电机及驱动器、限位开关、时，停止喷灌，否则进入下一次喷喷水转换传感器、碰撞报警传感器、电磁阀、水泵灌循环。电机等目。自动轨道喷灌车控制系统原理框图触摸屏软件设计流程图如图4如图1所示。所示：系统工作原理：a．上电复位，触摸屏进人初始2．1利用PLC的两路高速脉冲输出功能驱界面，选择手，自动操作模式。动步进电机从温室的一端自动行走到温室的另b．选择自动模式，系统运行，进一端，在轨道的两端安装有限位开关，步进电机入系统参数显示界面，显示工作状行走过程中触及限位开关，则自动反转。步进电态机在前进与返回时的速度可设置，速度分五档，c．选择手动模式，设置喷最高速度为lkm／h。灌参数，

5、设置完毕，系统运行，显示图2步进电机行走过程流程图2-2自动轨道喷灌车有左右两个互不相通工作状态。图3喷灌过程流程图的喷杆，在喷杆入水口设有电磁阀，通过PLC对4结论电磁阀开闭的控制可实现左右喷杆是否喷灌。喷本文设计的自动轨道喷灌车控制系统采用杆上的喷头采用三位防滴快速转换喷头，有三种PLC作为核心控制器，PLC作为一种新型的工业流量可选，范围为120L／h～45I。在喷灌车行走控制装置，可靠性高，功能强大，易学易用且体积过程中，若喷水转换传感器接收到喷水转换信号小、重量轻，非常适合在本系统中应用目。同时采都会自动改变对应一侧喷杆的喷水状态。在轨道用触摸屏作为人机交互界面，通过触摸屏与PLC上

6、对应温室的过道位置设置限位开关，当喷灌车的通信，不仅能够减少硬件开关的数量，减少硬行走到过道位置触及限位开关时，喷灌车停止喷件接线，还能够对系统运行状况进行实时监控，灌，有效节约了水资源。简单实用，操作方便。2_3通过触摸屏与PLC的通信，实现人机本文是在我的导师李志鹏教授的精心指导交互，可在触摸屏上设置初始喷灌参数，如：喷灌下完成的毕业设计课题项目。车前进速度、返回速度、喷灌次数、喷灌间隔、左参考文献右臂电磁阀是否喷灌等。fl1张强，浅谈温室自动喷灌机的应用[DB／OIJ．全3软件设计国科技信息服务网，2009(12)．图4触摸屏软件设计流程图自动轨道喷灌车软件设计主要包括：步进【2]郭艳玲

7、，李志鹏．可定制功能温室自动喷灌系统【5】杨公源，张牧，PLC应用实例与程序解说[M]．北电机行走程序，喷灌过程程序，触摸屏软件设计咖．农业机械学报，2005(12)．京：电子工业出版，2008(6)．程序。【3】张晓文，云龙．温室用智能移动喷灌机的研发[6]李树雄．可编程序控制器原理及应用教程【MJ．步进电机行走流程图如图2所示：a．步进电与应用【Jl北京市农业机械研究所，2007．北京：北京航