无GPS定位网格的施肥定位方法及装置与流程

文档序号:11571344阅读:231来源:国知局

本发明涉及农业机械技术领域,尤其是一种无gps定位网格的施肥定位方法及装置。



背景技术:

目前,我国国内变量施肥技术还不十分成熟,很多设备还主要靠进口,进口设备价格昂贵,普通农民根本承受不起,只有少数地区农业机械化程度还相对较高,因此,要在全国范围内发展精确农业,就必须使农业机械国产化,降低成本,普遍应用。



技术实现要素:

本发明的目的是:提供了一种无gps定位网格的施肥定位方法及装置,它结构简单,成本低廉,能实现智能化的变量施肥控制,以克服现有技术不足。

本发明是这样实现的:无gps定位网格的施肥定位方法,其特征在于:在施肥装置上安装无gps定位模块,依据从移速传感器中获得的机具与原点距离确定纵向位置,和从横向网格识别标志计数器中获得的横向标志来进行施肥定位。

无gps定位网格的变量施肥控制装置,包括plc,在plc上连接有无gps定位模块、移速传感器、转速传感器、液晶触摸屏、gps定位模块及电机驱动模块;电机驱动模块与步进电机连接,在步进电机的动力输出端连接有排肥器;转速传感器安装在排肥器的转轴上;电源分别与液晶触摸屏、plc及电机驱动模块连接。

电源的组成包括蓄电池、逆变器及电压转换器。

移速传感器测速和gps模块测速是在不同模式下实现的测速,从而实现多种工作模式下的变量施肥控制系统。所以有移速传感器测速,还要依靠gps模块来测速。

由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本发明以plc控制器为核心结合传感等技术设计了一套设备,该设备能根据plc高速计数器读取的速度传感器信号来计算机具行进速度,进而计算出排肥轴转速,使plc模拟量模块输出相应电平控制排肥轴转速满足变量施肥要求,具有简单实用、智能化程度高等显著特点,而且成本低廉,结构简单,使用效果好。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明的实施例1:无gps定位网格的施肥定位方法,在施肥装置上安装无gps定位模块,依据从移速传感器中获得的机具与原点距离确定纵向位置,和从横向网格识别标志计数器中获得的横向标志来进行施肥定位。

无gps定位网格的变量施肥控制装置,包括plc1,在plc1上连接有无gps定位模块2、移速传感器3、转速传感器4、液晶触摸屏10、gps定位模块9及电机驱动模块5;电机驱动模块5与步进电机6连接,在步进电机6的动力输出端连接有排肥器7;转速传感器4安装在排肥器7的转轴上;电源8分别与液晶触摸屏10、plc1及电机驱动模块5连接;电源部分8的组成包括蓄电池、逆变器及电压转换器。

本实施例中,所述的plc1的型号为s7-200cpu224xp,此cpu224xp型有端口0和端口1,端口0经mpi协议实现液晶触摸屏10与plc1通讯,端口1经nema-0183协议实现gps定位模块9与plc1通讯。

移速传感器3型号为hlm18n2no型电感式接近开关测速传感器,自制了码盘组成测速单元。移速传感器3用支架固定到横梁上,码盘固定到拖拉机后轮轴上,与后轮一起转动。后轮每转动一圈,接近开关测速传感器就会输出30个脉冲。当plc系统读到30个脉冲时,就知道后轮转了一圈,计算后轮的直径后,计算出当前拖拉机驶出的距离,从而获得的机具与原点距离确定纵向位置。

用移速传感器3作为测定机具与原点距离确定纵向位置的设备,而通过转速传感器4来测量排肥轴的转速.

plc1通过发送出高频pto脉冲信号,使步进电机的速度无极变化,电机驱动模块5通过脉冲分配实现步进电机6变速,控制排肥机构7的排肥量,实现步进电机6的速度无极变化。

电源8为电机驱动模块5提供所需的80v电压。电源8是将拖拉机12v蓄电池的直流电压通过逆变器转变为220v交流电,然后通过变压器可以得到80v电压。plc1和gps定位模块9需要12v的直流电源,它们直接连接到电源8的蓄电池(即拖拉机的)即可。液晶触摸屏需要24v电压,在电源8中使用变压转换器把12v直流电压转换为24v,提供给液晶触摸屏使用。

液晶触摸屏10可实现肥料重量显示、施肥网格显示、排肥器7的轴转速显示及触摸操控功能,并设置了自动模式和手动模式及施肥决策的选取操作。

本实施例中,变量施肥控制可采用三种工作模式:手动、无gps定位、有gps定位,在无gps定位时通过移速传感器和计数器来定位和测速;在有gps时,通过gps来定位和测速。gps模块既可以定位也可以测速,这些都是经nema-0183协议中的$gprmc语句实现。$gprmc语句包括纬度、经度和地面速率,通过plc编程实现对经纬度和地面速率的提取。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种无GPS定位网格的施肥定位方法及装置,在施肥装置上安装无GPS定位模块,依据从移速传感器中获得的机具与原点距离确定纵向位置,和从横向网格识别标志计数器中获得的横向标志来进行施肥定位。本发明以PLC控制器为核心结合传感等技术设计了一套设备,该设备能根据PLC高速计数器读取的速度传感器信号来计算机具行进速度,进而计算出排肥轴转速,具有简单实用、智能化程度高等显著特点,而且成本低廉,结构简单。

技术研发人员:张富贵;罗莉;吴雪梅;吕敬堂;李宜汀;卫韦;王浦舟
受保护的技术使用者:贵州大学
技术研发日:2017.01.18
技术公布日:2017.08.08
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