[发明专利]一种基于PLC控制的大豆播种机播量调节装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于大豆播种技术领域，尤其涉及一种基于PLC控制的大豆播种机播量调节装置及方法。

背景技术

我国是一个农业大国，几千年来传统的播种方式沿袭至今。传统的播种方法虽然在一定程度上为农户提供了便利，但同时该播种方法也存在一些缺点，首先全靠人工调节，占用劳动力，并且经常会出现调节不及时的情况；其次不能准确定量的进行播种，浪费种子，也不符合当今精细农业的要求。

播种量调节需要占用大量的人力、物力和时间，会造成种子的浪费，同时影响大豆种子品质和发芽率。现有播种调节设备种类很多，但都需要人工手动操作，操作复杂，存在占用大量的人力和时间，播种不均匀等缺点。

发明内容

本发明旨在提供一种使用效果好的基于PLC控制的大豆播种机播量调节装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种基于PLC控制的大豆播种机播量调节装置，播种机上设有地轮和排种器，排种器包括排种轴，包括PLC控制器、无级变速箱和固定于无级变速箱上的直流伺服电机；直流伺服电机的输出轴与无级变速箱的调节手柄调节轴通过膜片式联轴器同轴传动连接；无机变速箱的动力输入轴与播种机的地轮链传动连接，无级变速箱的动力输出轴上与播种机的排种轴链传动连接；同时，无机变速箱的动力输出轴上设有旋转编码器，旋转编码器的信号输出端连接PLC控制器的输入端，PLC控制器的输出端输出信号控制伺服电机的转动。

旋转编码器包括连接轴和壳体，旋转编码器的连接轴上设有锁套，锁套与无级变速箱的动力输出轴同轴连接；旋转编码器的壳体与无级变速箱固连。

旋转编码器的壳体依次通过第一安装架和第二安装架与无级变速箱连接。

旋转编码器的壳体与第一安装架通过连接螺钉连接；第一安装架和第二安装架通过定位螺钉连接，第二安装架与无级变速箱焊接。

第一安装架包括两个相互平行的第一安装板，其中一个第一安装板连接旋转编码器，另外一个第一安装板连接第二安装板；在两个第一安装板之间连接有连接件。

连接件包括两个相连的弧形板，两个弧形板开口方向相反，两个弧形板的端部分别连接两个第一安装板；两个第一安装板和两个弧形板材质均为弹性钢板。

第二安装架包括两个垂直相连的第二安装板，其中一个第二安装板与第一安装架螺接，另外一个第二安装板上垂直连接有焊接板，焊接板与无级变速箱焊接。

直流伺服电机与无级变速箱通过电机固定架连接。

电机固定架包括两个相互平行的侧板和与两个侧板垂直连接的连接板；其中一个侧板通过紧固螺钉连接无级变速箱，另外一个侧板通过螺栓连接直流伺服电机。

一种利用上述装置进行的基于PLC控制的大豆播种机播量调节方法，依次包括如下步骤：

（1）直流伺服电机处于复位状态，此时无极变速箱的传动比为无穷大；

（2）通过键盘输入需要的株距，PLC控制器运算出无级变速箱需要旋转的角度，PLC控制器输出信号通过膜片式联轴器带动调节手柄调节轴旋转，调节无极变速箱到达合适的传动比；其中，株距与无级变速箱需要旋转的角度之间的关系为：

y=0.000000001103969X⁶-0.000000872555058X⁵+0.000284307505054X⁴-0.049518771205159X³ + 5.00508999615901 X ²-298.265760455065X+10578.709211617；

其中，y为无级变速箱需要旋转的角度；X为株距；

（3）开始作业，旋转编码器实时检查无级变速箱的转速，当检测到转速变化时，PLC控制器输出信号控制直流伺服电机旋转；当动力输出轴的转速达到额定转速时，直流伺服电机停止旋转；

（4）在播种机行进过程中根据工况实时调节株距或者亩播量。