[发明专利]一种用于拖拉机果园喷药的控制装置

说明书

本发明公开了一种用于拖拉机果园喷药的控制装置，所述的控制装置由PLC控制器、红外测距传感器、霍尔速度传感器、电磁阀、固态继电器、人机交互触摸屏、控制按键组成，所述的PLC控制器通过IO口分别连接红外测距传感器、霍尔速度传感器、固态继电器、人机交互触摸屏和控制按键，所述的电磁阀与固态继电器相连。本发明揭示了一种用于拖拉机果园喷药的控制装置，该控制装置采用先进的检测技术、PLC控制技术以及PWM驱动方法，实现了基于果树树冠检测的对靶变量施药，即节省了农药用量又提高了喷药效率，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种控制装置，尤其涉及一种用于拖拉机果园喷药的控制装置，属于农林电动工具技术领域。

背景技术

农林电动工具是一种由电动机或电磁铁为动力，通过传动机构驱动工作头进行作业的手持式或可移式的机械化工具，其包括园林工具、小型农用工具等。农林电动工具在农机、园艺等领域具有广泛的应用。其中，果园喷药机在农业果园生产管理中发挥着非常重要的作用。在果园管理中，单棵果树是最小的作

业单元，因此果树的位置和树冠大小是确定喷药量多少的重要依据。随着人们节能环保观念的日益强化，现在对靶喷药技术越来越多地应用于果园喷药管理中，从而有效降低了无靶标喷施造成的大量农药残留。

对靶喷药技术主要是通过红外传感器探测喷药机两侧果树树干的位置，再根据内部算法计算出靶标喷雾位置，从而控制开闭喷头电磁阀，以实现对靶喷药。然而，在实际的果园中，大多数果树的树干是很难检测的，例如，橘树与桃树的枝叶繁茂，树冠很低，红外传感器几乎无法探测树干。另外，很多对靶喷药机只是控制电磁阀开闭，无法做到变量喷药，导致农药用量的很大浪费。即使有些对靶喷药机采用了变量喷药控制技术，但主要是根据调节系统压力来实现变量控制，实际喷药作业中压力很难实现精确、快速调节。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种用于拖拉机果园喷药的控制装置，该控制装置采用先进的检测技术、PLC控制技术以及PWM驱动方法，实现了基于果树树冠检测的对靶变量施药，即节省了农药用量又提高了喷药效率，具有较高的应用价值。

本发明是一种用于拖拉机果园喷药的控制装置，所述的控制装置由PLC控制器、红外测距传感器、霍尔速度传感器、电磁阀、固态继电器、人机交互触摸屏、控制按键组成，所述的PLC控制器通过IO口分别连接红外测距传感器、霍尔速度传感器、固态继电器、人机交互触摸屏和控制按键，所述的电磁阀与固态继电器相连。

在本发明一较佳实施例中，所述的PLC控制器采用西门子PLC-224XP型号，该PLC控制器通过内部计算程序，处理传感器的各种信号，完成与触摸屏幕的人际交互以及控制电磁阀的动作。

在本发明一较佳实施例中，所述的红外测距传感器列阵安置在拖拉机车头，该红外测距传感器可以检测拖拉机左右两侧的果树树冠的高度及宽度并将探测的靶标信号传送给PLC控制器。

在本发明一较佳实施例中，所述的霍尔速度传感器安置在拖拉机的轮毂上，该霍尔速度传感器每当拖拉机轮子转动一圈即输出6个脉冲，并将脉冲信号传送给PLC控制器。

在本发明一较佳实施例中，所述的霍尔速度传感器输出的脉冲信号，经PLC控制器采集计算再输出6路不同的PWM波信号。

在本发明一较佳实施例中，所述的电磁阀连接喷头，其开闭由固态继电器驱动控制。

在本发明一较佳实施例中，所述的固态继电器的输入端连接PLC控制器的输出端，其输出电路跟随PLC控制器输出的PWM波信号通断，进而控制电磁阀的开启和关闭。

在本发明一较佳实施例中，所述的人机交互触摸屏可以输入各项参数数据，实时显示传感器的各项数据，同时可以手动打开和关闭电磁阀。

在本发明一较佳实施例中，所述的控制按键包括两种工作模式，其中，按键按下表示自动喷药模式，按键未按下表示手动控制模式。