[发明专利]一种基于PLC控制的变量喷雾控制系统

说明书

本发明公开了一种基于PLC控制的变量喷雾控制系统，通过超声波传感器组探测待施药果树的位置和距离信息，由模数转换模块将超声波传感器组采集的模拟量信号转化为数字量信号并传输给PLC主控制器模块，通过PLC主控制器模块根据待施药果树的位置和距离信息预估出待施药果树的体积大小，进而由PLC主控制器模块根据待施药果树的体积实时调节每个喷头的喷雾量，同时通过PLC主控制器模块根据待施药果树的位置和距离信息实时调节每个风机的风速，确保药物通过风送的方式沉积在待施药果树上，有效保证每棵果树上的药液均匀度和沉积量，提高果树智能化施药水平，提高农药利用率。

技术领域

本发明涉及农业果园机械设备智能化控制的技术领域，尤其是指一种基于PLC控制的变量喷雾控制系统。

背景技术

植物化学保护即使用植保机械喷施化学农药是当前最主要的病虫害防控方法，一直以来对保障农业生产安全与粮食有效供给起至关重要作用。能够实现按需精准施药、变量施药、仿形施药、人机分离与人药分离的高效、精准、智能的施药技术和装备是提高农药药效与利用率的保证，也是保障食品安全、降低农民劳动强度的重要措施。但是截至目前，国内主流果园施药机械大多采用定量施药方式，该喷药方式往往是连续喷雾，造成农药在地面上大量沉积，甚至多于在靶标上的沉积量。针对果园植株种植不连续的情况，对靶变量喷雾控制技术可以达到更好的施药效果。对靶技术主要使用传感器进行靶标探测，目前市场上适用的主流传感器如红外传感器、图像传感器、激光雷达传感器、毫米波雷达传感器等。这些传感器往往成本昂贵、使用环境要求高、信号处理复杂等问题，在农业机械上尚未得到广泛应用。因此亟需一种低成本、机械化程度高、自动仿形、有效沉积率高、农药利用率高的果园施药控制系统来解决目前面临的困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于PLC控制的变量喷雾控制系统，通过超声波传感器组探测待施药果树的位置和距离信息，由模数转换模块将超声波传感器组采集的模拟量信号转化为数字量信号并传输给PLC主控制器模块，通过PLC主控制器模块根据待施药果树的位置和距离信息预估出待施药果树的体积大小，进而由PLC主控制器模块根据待施药果树的体积实时调节每个喷头的喷雾量，同时通过PLC主控制器模块根据待施药果树的位置和距离信息实时调节每个风机的风速，确保药物通过风送的方式沉积在待施药果树上，有效保证每棵果树上的药液均匀度和沉积量，提高果树智能化施药水平，提高农药利用率。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于PLC控制的变量喷雾控制系统，包括超声波传感器组、模数转换模块、PLC主控制器模块、风送式喷雾机构和上位机模块，所述超声波传感器组用于采集待施药果树的位置和距离信息，所述模数转换模块与超声波传感器组连接，用于将超声波传感器组采集的模拟量信号转化为数字量信号，所述风送式喷雾机构的喷头有多个，每个喷头配套有一个风机，用于将喷头喷出的药液喷洒至待施药果树上，所述PLC主控制器模块分别与模数转换模块、超声波传感器组和风送式喷雾机构连接，通过PLC主控制器模块接收模数转换模块的数据并根据所接收的数据预估出待施药果树的体积大小，进而由PLC主控制器模块根据待施药果树的体积实时调节每个喷头的喷雾量，以及通过PLC主控制器模块根据待施药果树的位置和距离信息实时调节每个风机的风速，确保药物通过风送的方式沉积在待施药果树上，所述上位机模块与PLC主控制器模块连接，用于显示实时探测到的果树位置信息、显示PLC主控制器模块及风送式喷雾机构的工作状态、错误报警以及数据存储。