[实用新型]无GPS定位网格的变量施肥控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及农业机械技术领域，尤其是一种无GPS定位网格的变量施肥控制装置。

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。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供了一种无GPS定位网格的变量施肥控制装置，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。

本实用新型是这样实现的：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，本实用新型以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为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的实施例1：无GPS定位网格的变量施肥控制装置，包括PLC 1，在PLC 1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、PLC 1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PLC 1的型号为S7-200 CPU224XP，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PLC 1通讯，端口1经NEMA-0183协议实现GPS定位模块9与 PLC 1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.

PLC 1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。PLC 1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。