基于PLC的变量喷雾系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106070156A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610615984.3(22)申请日2016.07.30(71)申请人重庆科技学院地址401331重庆市沙坪坝区虎溪大学城重庆科技学院申请人宋乐鹏(72)发明人宋乐鹏胡皓何兰陈庭勇(51)Int.Cl.A01M7/00(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图3页(54)发明名称基于PLC的变量喷雾系统及其控制方法(57)摘要本发明提供了一种基于PLC的变量喷雾系统及其控制方法，首先测量最佳雾化效果时的雾粒粒径，将此时喷雾管道的流量值和压力值大小作为系统控制的目标值，PLC控制模块根据流量传感器和压力变送器获取的喷雾管道中的流量值和压力值，根据模糊PID控制原理控制流量电动调节阀的开度，进行喷雾工作，除此之外，对喷雾沉积量进行测量，即在选定好的喷雾效果后，喷洒在农作物上，测量农作物叶片上单位面积上有多少的药物，本发明使得喷雾系统能够均匀喷雾，在作物表面达到合理的药物沉积量，在保证有效防治病虫害的前提下，符合无公害农产品要求低量、超低量高效施药的要求，减少了用水量和用药量，降低了成本，减少了药物残留。CN106070156ACN106070156A权利要求书1/3页1.一种基于PLC的变量喷雾系统，包括数据采集模块(1)、数据接收与处理模块(2)、PLC控制模块(3)以及喷洒模块(4)，所述数据接收与处理模块(2)将所述数据采集模块(1)采集到的电信号转化为所述PLC控制模块(3)能够直接接收和处理的信号，所述PLC控制模块(3)根据所述数据采集模块(1)采集到的信息控制所述喷洒模块(4)对作物进行喷雾，其特征在于，该系统还包括雷达探测模块(5)和无线接收模块(6)，其中，所述雷达探测模块(5)包括用以探测前方障碍物的前视雷达(501)和用以检测作物高度的下视雷达(502)，所述雷达探测模块(5)的信息通过所述数据接收与处理模块(1)传输给所述PLC控制模块(3)，所述喷洒模块(4)包括喷雾小车(401)、安装在该喷雾小车(401)上的药箱(402)以及将药液雾化的喷头(403)，在所述药箱(402)和所述喷头(403)之间依次通过水泵(404)、回流电动调节阀(405)、压力变送器(105)、流量电动调节阀(407)、过滤器(408)和流量传感器(106)连接形成一喷雾管道，所述喷雾小车(401)在动力装置(410)的驱动下沿铺设的行驶轨道运行，所述喷雾小车(401)上还设置有根据所述下视雷达(502)检测的作物高度而自动调节喷头高度的升降装置(411)，所述无线接收模块(6)安装在所述喷雾小车(401)上，用以接收操作命令。2.根据权利要求1所述的基于PLC的变量喷雾系统，其特征在于，所述数据采集模块(1)包括检测所述药箱中药液高度的液位传感器(101)，检测所述喷雾小车启动或停止时加速度的加速度传感器(102)，检测所述喷雾小车瞬时速度的速度传感器(103)，检测所述喷雾小车剩余电量及充电速度的电量检测仪(104)，检测喷雾管道压力的压力变送器(105)以及检测喷雾管道流量的流量传感器(106)。3.根据权利要求1所述的基于PLC的变量喷雾系统，其特征在于，所述喷雾小车(401)的动力装置(410)包括位于行驶轨道正上方的驱动轮(410a)，以及位于行驶轨道侧面，且沿行驶轨道上外沿运动的导向轮(410b)和位于行驶轨道侧面，且沿行驶轨道下外沿运动的稳定轮(410c)，所述驱动轮(410a)、导向轮(410b)以及稳定轮(410c)通过所述底盘支架(410d)装配在一起，所述驱动轮(410a)采用轮毂电机，该驱动轮(410a)的两侧外沿向下延伸卡接在行驶轨道两侧。4.根据权利要求1所述的基于PLC的变量喷雾系统，其特征在于，所述行驶轨道由直线轨道和半圆轨道组成，相邻两条直线轨道之间通过半圆轨道相切连接，在直线轨道与半圆轨道的切点处轨道的外侧面设置有支板，半圆轨道的上表面与半圆圆心所在平面成夹角。5.根据权利要求1所述的基于PLC的变量喷雾系统，其特征在于，在行驶轨道两侧各安装一个升降装置(411)，所述升降装置(411)包括水管接头(411a)、外螺纹水管(411b)、固定平台(411c)、齿轮(411d)以及角编码器(411e)，其中，竖直设置的外螺纹水管(411b)的顶端连接所述水管接头(411a)，所述外螺纹水管(411b)的底端垂直设置了连接杆(411f)，在所述连接杆(411f)上设置有若干个喷头(403)，所述水管接头(411a)的另一端连接水管，所述外螺纹水管(411b)垂直穿过所述固定平台(411c)，在所述固定平台(411c)上设置有升降变频电机(4