本文關(guān)鍵詞：基于PLC與組態(tài)王的育秧播種機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

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【摘要】：育秧播種機是水稻高效機械化種植的關(guān)鍵設(shè)備,隨著我國農(nóng)業(yè)裝備制造業(yè)的不斷發(fā)展,自動化設(shè)備裝機率逐漸得到提高,人們對提高育秧播種設(shè)備自動化程度的要求越來越高。在當前的農(nóng)業(yè)裝備領(lǐng)域中,育秧播種設(shè)備的自動化程度仍然不夠高,大都停留在人工控制階段,已經(jīng)不再適應(yīng)農(nóng)業(yè)裝備制造自動化、智能化的發(fā)展以及國家發(fā)展戰(zhàn)略的要求。本文設(shè)計基于PLC與組態(tài)王相結(jié)合的上、下位機一體化的監(jiān)控系統(tǒng),對于實現(xiàn)育秧播種機自動化監(jiān)測與控制具有十分重要的意義。本文在對課題組自行研制的氣吸振動盤式育秧播種機監(jiān)控系統(tǒng)的組成和原理分析的基礎(chǔ)上,完成了監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和軟硬件設(shè)計。系統(tǒng)以PLC和組態(tài)王監(jiān)控軟件為核心,建立了集信號采集、數(shù)據(jù)處理、設(shè)備執(zhí)行和上位機顯示的一體化監(jiān)控系統(tǒng)。硬件設(shè)計是根據(jù)系統(tǒng)各模塊的功能原理進行設(shè)計,包括主控單元設(shè)計、系統(tǒng)執(zhí)行模塊設(shè)計、信號采集模塊設(shè)計和工作電源設(shè)計。在硬件組成的基礎(chǔ)上,利用GX-Developer設(shè)計了下位機軟件,主要包括吸種盤吸、排種運動控制軟件,PLC與變頻器的通信以及模擬量信號的處理。上位機組態(tài)王監(jiān)控界面主要包括用戶管理界面、系統(tǒng)主控界面、報警和事件以及報表系統(tǒng)的設(shè)計。此外,還考慮了系統(tǒng)的抗干擾性設(shè)計。分析影響育秧播種機監(jiān)控系統(tǒng)功能和性能的因素,并通過試驗進行驗證。為了驗證育秧播種機監(jiān)控系統(tǒng)的可行性和準確性,在進行試驗之前,利用GX-Simulator軟件對系統(tǒng)離線仿真調(diào)試。然后以超級稻“Y兩優(yōu)3號”芽種為實驗對象對系統(tǒng)進行了調(diào)試試驗,包括下位機試驗、上位機試驗和機構(gòu)定位誤差試驗。最后,對試驗檢測和記錄的數(shù)據(jù)進行整理,試驗結(jié)果表明整個育秧播種機監(jiān)控系統(tǒng)運行穩(wěn)定、監(jiān)控畫面友好,自動化程度較高,播種效率能夠達到400盤/小時,吸種率可以達到97%左右,基本上滿足了系統(tǒng)設(shè)計的功能和性能要求。
【關(guān)鍵詞】：育秧播種機 PLC 組態(tài)王 監(jiān)控系統(tǒng)
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S223.2;TP277
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 課題研究的背景和意義12-13
• 1.2 育秧播種機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 主要研究內(nèi)容及預期效果16-18
• 1.3.1 本文的主要研究內(nèi)容16-17
• 1.3.2 預期效果17-18
• 第二章 育秧播種機監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計18-23
• 2.1 氣吸振動盤式育秧播種機的結(jié)構(gòu)組成及工作原理18-19
• 2.1.1 主要構(gòu)件功能定義18-19
• 2.1.2 氣吸振動盤式育秧播種機工作原理19
• 2.2 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計要求19-20
• 2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計及方案論證20-21
• 2.3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計20-21
• 2.3.2 方案論證21
• 2.4 本章小結(jié)21-23
• 第三章 育秧播種機監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計23-43
• 3.1 主控單元設(shè)計23-25
• 3.2 系統(tǒng)執(zhí)行模塊設(shè)計25-35
• 3.2.1 二自由度機械手分析選型25-32
• 3.2.2 兩位三通電磁換向閥32-33
• 3.2.3 交流電機的選型33
• 3.2.4 變頻驅(qū)動分析選型33-35
• 3.3 信號采集模塊設(shè)計35-40
• 3.3.1 限位傳感器36-37
• 3.3.2 稱重傳感器37-38
• 3.3.3 模擬量輸入模塊38-40
• 3.4 系統(tǒng)工作電源設(shè)計40-41
• 3.5 系統(tǒng)抗干擾設(shè)計41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第四章 育秧播種機監(jiān)控系統(tǒng)下位機軟件設(shè)計43-54
• 4.1 PLC資源分配及外部接線43-45
• 4.1.1 PLC的資源分配43-44
• 4.1.2 PLC硬件接線圖44
• 4.1.3 系統(tǒng)面板控制按鈕布置44-45
• 4.2 程序開發(fā)方式45-46
• 4.2.1 PLC編程語言45
• 4.2.2 PLC模塊開發(fā)工具45-46
• 4.3 設(shè)計思想及總體架構(gòu)46-47
• 4.4 程序設(shè)計及實現(xiàn)功能47-50
• 4.4.1 初始條件模塊47-48
• 4.4.2 獨立操作模塊48-49
• 4.4.3 回原點模塊49-50
• 4.4.4 自動運行模塊50
• 4.5 模擬量信號的軟件設(shè)計50-51
• 4.6 變頻器軟件設(shè)計51-53
• 4.6.1 變頻器參數(shù)設(shè)置51-52
• 4.6.2 通信方式52-53
• 4.7 本章小結(jié)53-54
• 第五章 上位機組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件設(shè)計54-63
• 5.1 組態(tài)王介紹54-56
• 5.1.1 組態(tài)王軟件簡介54-55
• 5.1.2 建立工程的一般方法55-56
• 5.2 監(jiān)控系統(tǒng)界面設(shè)計56-61
• 5.2.1 用戶管理界面設(shè)計56-57
• 5.2.2 工程變量定義57-58
• 5.2.3 報警與事件系統(tǒng)58-59
• 5.2.4 報表系統(tǒng)59-60
• 5.2.5 監(jiān)控系統(tǒng)主界面設(shè)計60-61
• 5.3 組態(tài)通訊設(shè)計61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第六章 育秧播種機監(jiān)控系統(tǒng)的仿真調(diào)試與試驗63-72
• 6.1 系統(tǒng)仿真63-65
• 6.2 下位機調(diào)試部分65-68
• 6.2.1 吸種盤吸種率試驗66-68
• 6.2.2 吸種盤運動速度試驗68
• 6.3 上位機調(diào)試部分試驗68-70
• 6.4 機構(gòu)定位誤差試驗70-71
• 6.5 本章小結(jié)71-72
• 第七章 總結(jié)與展望72-74
• 7.1 總結(jié)72-73
• 7.2 展望73-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78-79
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它科研成果79

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