烟草育苗精密播种流水线同步智能控制系统研究
烟草育苗精密播种流水线同步智能控制系统研究
【摘要】： 我国的烟草栽培除小部分黄花烟和晒烟采用直播外,广大烟区都是育苗移栽。育苗的基本要求是适时育成数量充足且大小适宜的壮苗。烟苗质量的高低直接影响到烤烟生产的质量,传统的育苗方法费工、费时、种子用量大且成本较高。育苗盘育苗是将培养基质装入不同材料制成的不同规格的穴孔中,播入种子而培育苗木。育苗盘育苗可以不受环境影响,易于实现集约化育苗和机械化生产,具有效率高的优点。使得育苗周期缩短,产苗量高,节约种子,良种利用率高。育苗盘育苗技术适用范围很广,不仅在烟草育苗中可以使用,而且在花卉苗及蔬菜苗培育中也广泛应用。本文在国内外育苗生产线的研究基础上,对育苗生产线中的同步智能控制系统进行了研究：利用微控制器、步进电机、光电传感器和电磁离合器等控制和执行器件,实现育苗盘在育苗流水线上的无人操作,实现流水线上各环节即育苗盘分盘、铺基质、压穴、播种、覆基质、喷淋和叠盘等动作的自动响应,各装置的同步协调和流水线的智能控制。从而改善播种精度和不同品种的适应性,提高育苗的效率,减轻工人的劳动强度,为烟草集约化育苗研究打下基础。本文主要从以下方面展开相关研究：1.结合烟草育苗的农艺要求,对烟草育苗播种流水线的关键技术进行了研究,确定了流水线的组成并分析了各装置的机械结构及控制方法；在已有流水线的基础上设计了育苗盘自动分盘和叠盘装置,有效降低了劳动强度,提高了劳动效率。2.结合流水线上各装置的工作原理,对流水线同步智能控制系统的各模块硬件电路进行了设计。包括元器件的选型和相关参数的确定,并设计了基于Modbus协议的触摸屏通信系统,有效提高了控制系统的人机交互能力。3.在各模块硬件电路的设计基础上,进行了相应的程序设计,结合控制思路绘制了系统流程图和各模块子程序的流程图,以此为基础进行了相关程序设计。4.对流水线上各装置进行相关试验,验证各装置对于育苗盘运动的实时响应,装置和装置间的同步协调,及系统的智能控制。并引入了“一键控制”的思想,实现对流水线的傻瓜操作。通过对烟草育苗同步智能控制系统的研究,动态仿真,及系统硬件和软件的设计和试验,结果表明系统设计可行。对提高烟草育苗生产线的自动化、智能化水平有一定参考价值。
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
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