一种无土栽培海绵基质播种机的PLC控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无土栽培海绵基质播种机的PLC控制系统，该系统的PLC硬件内存储有自定义控制逻辑；人机交互计算机与PLC硬件相连用于实现对生产现场的运行监控和远程操控；控制按钮与PLC硬件连接用于切换工作方式；传感器与PLC硬件相连用于判断海绵块所处位置以及系统工作状态；声光报警系统与PLC硬件及传感器相连用于对系统故障进行报警；电机驱动器通过电缆与PLC硬件连接控制步进电机工作；电磁阀与PLC硬件连接用于控制气缸以及风机开关状态。本系统通过PLC控制实现了对无土栽培海绵基质全自动播种，具有稳定、高速、准确、可靠等特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种无土栽培海绵基质播种机的PLC控制系统，该系统的PLC硬件内存储有自定义控制逻辑；人机交互计算机与PLC硬件相连用于实现对生产现场的运行监控和远程操控；控制按钮与PLC硬件连接用于切换工作方式；传感器与PLC硬件相连用于判断海绵块所处位置以及系统工作状态；声光报警系统与PLC硬件及传感器相连用于对系统故障进行报警；电机驱动器通过电缆与PLC硬件连接控制步进电机工作；电磁阀与PLC硬件连接用于控制气缸以及风机开关状态。本系统通过PLC控制实现了对无土栽培海绵基质全自动播种，具有稳定、高速、准确、可靠等特点。【专利说明】一种无土栽培海绵基质播种机的PLC控制系统
本专利技术涉及一种无土栽培海绵基质播种机的PLC控制系统，属于农业机械自动化控制
。
技术介绍
目前市面上的无土栽培海绵基质播种过程多为人工操作方式，人工操作方式效率低下，生产成本高且劳动强度大，如何在提高播种效率的同时降低生产成本，是急需解决的问题，目前尚未有涉及无土栽培海绵基质播种机PLC控制系统的方案面市。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出了一种无土栽培海绵基质播种机的PLC控制系统，该控制系统提高了无土栽培海绵基质播种机的工作效率。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为一种无土栽培海绵基质播种机的PLC控制系统，该系统包括PLC硬件、人机界面、控制按钮、传感器、电机驱动器、电磁阀、声光报警系统；具体而言，PLC硬件内存储有自定义控制逻辑；人机界面与PLC硬件相连用于实现对生产现场的运行监控和远程操控；控制按钮与PLC硬件连接用于切换工作方式；传感器与PLC硬件相连用于判断海绵块所处位置以及系统工作状态；电机驱动器通过电缆与PLC硬件连接控制步进电机工作；电磁阀与PLC硬件连接用于控制气缸以及风机开关状态；声光报警系统与PLC硬件及传感器相连用于对系统故障进行报警。系统采用PLC作为其控制核心，PLC的主要功能是采集外围信号，包括状态监控传感器、位置判断传感器、限位开关，通过PLC内预先编制好的程序，执行其逻辑运算、顺序控制、算数操作面向用户的指令；发送高速脉冲控制电机驱动器、电磁阀，完成步进电机、气缸及风机的控制。所述人机交互计算机作为图形显示终端和控制终端，用于过程控制及生产流程监控，除硬件开关外，所有的人机交互工作均由它来实现。所述控制按钮与PLC硬件相连通过继电器实现电器隔离，控制按钮可实现系统的启动、停止、急停、报警消除。所述声光报警系统配备报警灯和蜂鸣器与PLC硬件相连，声光报警系统不同指示灯表示系统的不同工作状态，可以及时提醒工作人员尽快采取相应措施，从而避免或减少危害带来的损失。本专利技术通过PLC实现了对无土栽培海绵基质播种机的自动化控制，通过传感器检测实时信号发送给PLC进行判断，PLC判断后按照内部存储的程序发送相应的信号脉冲给相应电磁阀、驱动器，电磁阀控制气缸的通气方向来完成相应的动作，驱动器驱动电机带动传送带完成海绵块的传输；人机交互计算机通过数据线与PLC相连来实现对PLC的程序载入、修改以及实时监控；控制按钮与PLC相连可实现系统的启动、停止、急停、报警消除操作，并通过继电器实现电气隔离；系统中的传感器用途分为位置检测传感器和状态监控传感器两种，主要实现对系统的工作状态进行实时的反馈。PLC程序模块包括初始化模块、主控程序模块、手动/调整模块、自动运行模块、设备故障诊断模块、故障停车保护模块；PLC程序设计采用模块化结构，可以非常方便的增减程序模块，便于对不同程序模块进行完善和修改；所述PLC控制程序主要完成系统参数的初始化、各种检测开关的读取以及对驱动器、电磁阀的控制。初始化模块完成系统各种参数的初始化处理，包括一些初始化激活脉冲信号的提供以及系统初始化状态的检测，若从机连接正确，并处于初始化状态，则向下运行程序，否则将自动复位机器并提供相应故障报警停止程序运行。主控程序模块完成对各子程序功能模块的调用及切换。手动调整模块实现对各种控制状态的手动操作。主要用于系统安装调试和故障检查。自动运行模块实现对驱动器、电磁阀的控制完成对风机开合，气缸运动，声光报警动作。设备故障诊断模块可分为设备故障(线路及器件故障)和操作设备故障，一个操作指令对应一组设备的动作，系统根据检测到的电流数据判断设备是否有故障。故障停车模块在运行的过程中，设备发生故障是，设备应瞬时停车，故障点以后流程应顺序延时停止工作；当完成规定数量海绵块的播种后，可在自动循环运行过程中退出自动运行模式，循环自动停止。系统的工作流程如下:当按下控制面板的启动按钮后，设备首先进行设备检查，如不正常，将会自动报警，待故障解除后才能继续工作；如设备正常，系统进入初始化后往下运行；设备将判断手动工作方式还是自动工作方式，在自动工作方式下，启动传送带到到达位置时，落盘装置落下海绵块，落盘完成后，运输传送带将海绵块运送到下一位置后，传送带停止，开始播种过程，此时吸种盘开始吸种，吸种完成后播种盘下移插入海绵块，然后吸种盘平行移动，平行移动到位后吹种；吹种完成后播种装置自动复位同时触发传送带继续运行到洒水位置后，触发洒水限位开关喷水阀打开并开始喷洒营养液，此时传送带不停，直到接触开关与定植海绵之间没有接触后，洒水开关停止，传送带继续运行完成一次播种流程并计数I次，如未计满所需次数，系统将自动返回并继续计数到所需次数为止，当完成规定数量的海绵块播种后，系统停止并等待下一次工作状态的开始。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果。该控制系统实现了无土栽培海绵基质的自动化播种过程，改变了传统的手工操作模式，不仅节省了人力，减轻了操作人员重复工作的工作强度，而且降低了播种的生产成本、提高了生产效率、提升了无土栽培海绵基质播种的自动化水平。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术控制系统模块连接示意图。图2是本专利技术控制程序结构示意图。图3是本专利技术工作流程示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术做进一步详细地介绍。本专利技术控制系统模块连接示意图如图1所示，以系统工作次数为20次为例，对该PLC控制系统进行设计。本专利技术通过PLC实现了对无土栽培海绵基质播种机的自动化控制，通过传感器检测实时信号发送给PLC进行判断，PLC判断后按照内部存储的程序发送相应的信号脉冲给相应电磁阀、驱动器，电磁阀控制气缸的通气方向来完成相应的动作，驱动器驱动电机带动传送带完成海绵块的传输；人机交互计算机通过RS232数据线与PLC相连来实现对PLC的程序载入、修改以及实时监控；控制按钮与PLC相连可实现系统的启动、停止、急停、报警消除操作，并通过继电器实现电气隔离；系统中的传感器用途分为位置检测传感器和状态监控传感器两种，主要实现对系统的工作状态进行实时的反馈。图2为系统程序结构示意图，其PLC程序模块包括初始化模块、主控程序模块、手动/调整模块、自动运行模块、设备故障诊断模块、故障停车保护模块。PLC程序设计采用模块化结构，可以非常方便的增减程序模块，便于对不同程序模块进行完善和修改；所述PLC控制程序主要完成系统参数的初始化、各种检测开关的读取以及对驱动器、电磁阀的控制。初始化模块完成系统各种参数的初始化处理，包括一些初始化激活脉冲信号的提供以及系统初始化状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无土栽培海绵基质播种机的PLC控制系统，其特征在于：该系统包括PLC硬件、人机界面、控制按钮、传感器、电机驱动器、电磁阀、声光报警系统；具体而言，PLC硬件内存储有自定义控制逻辑；人机界面与PLC硬件相连用于实现对生产现场的运行监控和远程操控；控制按钮与PLC硬件连接用于切换工作方式；传感器与PLC硬件相连用于判断海绵块所处位置以及系统工作状态；电机驱动器通过电缆与PLC硬件连接控制步进电机工作；电磁阀与PLC硬件连接用于控制气缸以及风机开关状态；声光报警系统与PLC硬件及传感器相连用于对系统故障进行报警；系统采用PLC作为其控制核心，PLC的主要功能是采集外围信号，包括状态监控传感器、位置判断传感器、限位开关，通过PLC内预先编制好的程序，执行其逻辑运算、顺序控制、算数操作面向用户的指令；发送高速脉冲控制电机驱动器、电磁阀，完成步进电机、气缸及风机控制；所述人机交互计算机作为图形显示终端和控制终端，用于过程控制及生产流程监控，除硬件开关外，所有的人机交互工作均由它来实现；所述控制按钮与PLC硬件相连通过继电器实现电器隔离，控制按钮可实现系统的启动、停止、急停、报警消除；所述声光报警系统配备报警灯和蜂鸣器与PLC硬件相连，声光报警系统不同指示灯表示系统的不同工作状态。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高国华，宋明阳，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11