基于PLC的多功能育苗机智能控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于PLC的多功能育苗机智能控制系统，用以实现育苗过程全程自动化控制。

(二)

背景技术：

育苗技术的推广及应用极大提高了种子成活率，便于幼苗早期管理及病虫害防治，能够培育出生长力旺盛的壮苗。早期的育苗方式主要以人工育苗为主，对育苗人员经验依赖程度较高，现在育苗方式正在从传统的人工育苗方式向机械育苗方式过度和发展。截止目前，国内研发的一些育苗机械普遍存在自动化、智能化程度低，播种均匀性差，工作效率低等问题，难以完成育苗过程中育苗基质处理、打穴播种、装盘育苗流水化作业过程。

(三)

技术实现要素：

为改善传统育苗方式存在的不足，克服机械育苗方式出现的问题，提高育苗技术智能化水平，设计了基于PLC控制的多功能育苗机智能控制系统，实现了育苗过程中育苗基质处理，打穴播种和装盘育苗的流水化全自动作业过程。

一种基于PLC的多功能育苗机智能控制系统，包括控制机构和执行机构：

所述控制机构包括主控制器PLC，进行频率变换的变频器、进行电压变换的控制变压器、显示各部件运行是否正常的显示器、光电开关、接近开关和继电器；光电开关用于育苗盘计数，接近开关包括主电机接近开关、切块电机接近开关、移动电机接近开关、卸料电机接近开关、运苗电机接近开关和刮板电机接近开关，继电器用于控制执行机构中各电机的动作；所述变频器、控制变压器、光电开关、接近开关、显示器、继电器分别与主控制器PLC电连接。主控制器PLC中存储有控制程序；控制程序可依据现有西门子编程软件STEP7进行编写，能控制各电机协调工作依次完成育苗基质处理、打穴播种和装盘育苗的流水化作业过程。主控制器PLC包含6个输入信号和10个输出信号，输入信号包括主电机接近开关X0，切块电机接近开关X1，移动电机接近开关X2，卸料电机接近开关X3，运苗电机接近开关X4，和育苗盘检测光电开关X5；输出信号包括主电机运行继电器Y0，切块电机运行继电器Y1，移动电机正转继电器Y2，移动电机反转继电器Y3，卸料电机运行继电器Y4，运苗电机运行继电器Y5，刮板电机正转继电器Y6，刮板电机反转继电器Y7，运行指示灯Y10，故障报警Y11。

所述执行机构包括主电机、切块电机、移动电机、卸料电机、运苗电机和刮板电机，各电机分别与控制机构中相对应继电器电连接，由各个电机相对应的继电器驱动工作。其中，主电机用来完成对育苗基质的制作、打穴播种和覆土过程；切块电机用来完成对育苗基质进行切块处理；移动电机用于将分切好的育苗基质块准确运送到育苗盘上方的位置；卸料电机用来将分切好的育苗基质块放到育苗盘内；运苗用来将盛有育苗基质的育苗盘运送到指定位置，等待工人搬运；刮板电机用来清理残余的育苗基质。

所述控制机构和执行机构之间通过各个继电器进行连接。各接近开关和光电开关组成的输入信号用来指示育苗基质和育苗盘是否到达指定位置，控制器输出信号驱动相应继电器动作，分别控制执行机构的各电机配合完成育苗过程中基质处理、打穴播种和装盘育苗等过程。

本实用新型多功能育苗机智能控制系统的创新点是：

本实用新型中多功能育苗机智能控制系统，选用PLC作为主控制器，具有可靠性高的优点，能够控制系统自动完成育苗过程中基质处理，打穴播种和装盘育苗的过程；由ET070显示器和指示灯组成的监控和显示模块，能够实时显示各工作单元、各关键部件的运行情况，同时具有计数和报警功能，方便对设备运行监控、检修和维护，提高了整个控制系统的可靠性。另外，本实用新型所设计的多功能育苗机智能控制系统与传统育苗方式相比，育苗过程无需过多的人工干预，具有投资小、自动化程度高、播种准确率高及出苗率高等优点，可以充分实现育苗过程全自动智能化管理。

(四)附图说明

图1控制系统执行机构电机接线示意图；

图2控制系统程序控制流程示意图；

图3控制系统结构示意图；

图4控制系统各电机工作时序示意图；

图5智能控制系统在多功能育苗机上安装示意图；

其中，1.机架2.基质箱3.拨土装置4.压土装置5.压穴装置6.播种装置7.覆土装置8.控制箱9.控制按钮10.显示屏11.移动电机12.切块电机13.切块电机接近开关14.卸料电机15.切分装置16.卸料装置17.移动电机接近开关18.卸料电机接近开关19.运苗电机接近开关20.刮土电机21.刮土装置22.苗盘光电开关23.苗盘24.运苗电机25.主电机26.主电机接近开关

(五)具体实施方式

下面结合附图及具体的工作方式对本实用新型作详细的说明：

本实施例中所述PLC主控制器选用XINJIE公司生产，型号为XC3-24-T-E型PLC；所述变频器采用浙江德弗生产，型号为DV300-4022-T和DV300-4015-T两种变频器；所述控制变压器采用德力西公司生产的BK-50型控制变压器；所述显示器选用eView公司生产的ET070型显示器；所述光电开关采用杭州赛加得生产的FQ18型光电开关；所述接近开关采用杭州赛加得生产的CL-01R-Y型接近开关；所述继电器采用欧姆龙生产的LY2-J AC220/240型继电器。

图1为控制系统执行机构电机接线示意图；图2为控制系统工作流程示意图；图3为控制系统结构示意图；图4为控制系统各电机工作时序示意图；图5为智能控制系统在多功能育苗机上的安装示意图。

下面结合图5对本实用新型中的基于PLC的多功能育苗机智能控制系统的整个自动化工作过程进行描述：

系统启动后，首先进入自检程序，检查各部分连接是否正常，如果出现问题，报警灯将会亮起，提醒工作人员进行系统检查；如果系统自检正常，将会进入主程序执行阶段。

主程序开始执行，主电机(5.5KW，1440转/分)启动，经变频器调速后使转速降为约60转/分，主电机每旋转一圈，同时带动基质压土装置进行上下压实一次，驱动传送装置间歇性运动，推动传送带将压实处理后的育苗基质块向后输送进行打穴播种和覆土，然后传送带将经过播种的基质块运送到切分装置正下方的切块平台上。

进入育苗基质切块运送阶段。育苗基质块到达切块平台，触发切块电机接近开关，PLC接收到切块电机接近开关动作信号后输出控制信号，驱动切块电机动作。经过变频调速器将切块电机降速至60～70转/分，在其每旋转一周的过程中带动切块装置完成下降切块并向上返回起始位置，向上运动时基质块随切块装置同时运动，此过程中其它电机无动作。

切块完成后，进入基质块运送阶段。PLC控制移动电机启动，电机转速经变频调速降速至60～70转/分，运送基质块向卸料平台移动。在基质运送过程中，主电机同时启动工作，进入下一个工作循环过程，此外，运苗电机同时启动旋转，将育苗盘运抵卸料平台正等待装料。

基质运送工作结束后，进入卸料阶段。卸料电机启动经变频器调速至60～70转/分，将切块装置中的基质块推出落到育苗盘中，然后卸料电机反转复位，同时移动电机反转使切块装置返回起始位置。

切块装置复位后，PLC输出控制信号启动刮板电机，完成对切块平台残留基质的清理工作。与此同时，运苗电机带动将装有育苗基质的育苗盘从育苗基质卸料平台运送至出料口，等待工人搬运，然后将一个空育苗盘移动到卸料位置。

以上是多功能育苗机在本实用新型设计的多功能育苗机智能控制系统控制下完成整个育苗过程中育苗基质处理、打穴播种和装盘育苗的全部工作过程。以上只是该智能控制系统较佳的一个安装及工作流程，该系统适用于目前机械育苗过程全自动流水化管理，具有工作效率高、可靠性好、智能化水平高等优点。