本發明涉及農業機械技術領域,尤其是一種無gps定位網格的施肥定位方法及裝置。
背景技術:
目前,我國國內變量施肥技術還不十分成熟,很多設備還主要靠進口,進口設備價格昂貴,普通農民根本承受不起,只有少數地區農業機械化程度還相對較高,因此,要在全國范圍內發展精確農業,就必須使農業機械國產化,降低成本,普遍應用。
技術實現要素:
本發明的目的是:提供了一種無gps定位網格的施肥定位方法及裝置,它結構簡單,成本低廉,能實現智能化的變量施肥控制,以克服現有技術不足。
本發明是這樣實現的:無gps定位網格的施肥定位方法,其特征在于:在施肥裝置上安裝無gps定位模塊,依據從移速傳感器中獲得的機具與原點距離確定縱向位置,和從橫向網格識別標志計數器中獲得的橫向標志來進行施肥定位。
無gps定位網格的變量施肥控制裝置,包括plc,在plc上連接有無gps定位模塊、移速傳感器、轉速傳感器、液晶觸摸屏、gps定位模塊及電機驅動模塊;電機驅動模塊與步進電機連接,在步進電機的動力輸出端連接有排肥器;轉速傳感器安裝在排肥器的轉軸上;電源分別與液晶觸摸屏、plc及電機驅動模塊連接。
電源的組成包括蓄電池、逆變器及電壓轉換器。
移速傳感器測速和gps模塊測速是在不同模式下實現的測速,從而實現多種工作模式下的變量施肥控制系統。所以有移速傳感器測速,還要依靠gps模塊來測速。
由于采用了上述技術方案,與現有技術相比,本發明以plc控制器為核心結合傳感等技術設計了一套設備,該設備能根據plc高速計數器讀取的速度傳感器信號來計算機具行進速度,進而計算出排肥軸轉速,使plc模擬量模塊輸出相應電平控制排肥軸轉速滿足變量施肥要求,具有簡單實用、智能化程度高等顯著特點,而且成本低廉,結構簡單,使用效果好。
附圖說明
附圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施方式
本發明的實施例1:無gps定位網格的施肥定位方法,在施肥裝置上安裝無gps定位模塊,依據從移速傳感器中獲得的機具與原點距離確定縱向位置,和從橫向網格識別標志計數器中獲得的橫向標志來進行施肥定位。
無gps定位網格的變量施肥控制裝置,包括plc1,在plc1上連接有無gps定位模塊2、移速傳感器3、轉速傳感器4、液晶觸摸屏10、gps定位模塊9及電機驅動模塊5;電機驅動模塊5與步進電機6連接,在步進電機6的動力輸出端連接有排肥器7;轉速傳感器4安裝在排肥器7的轉軸上;電源8分別與液晶觸摸屏10、plc1及電機驅動模塊5連接;電源部分8的組成包括蓄電池、逆變器及電壓轉換器。
本實施例中,所述的plc1的型號為s7-200cpu224xp,此cpu224xp型有端口0和端口1,端口0經mpi協議實現液晶觸摸屏10與plc1通訊,端口1經nema-0183協議實現gps定位模塊9與plc1通訊。
移速傳感器3型號為hlm18n2no型電感式接近開關測速傳感器,自制了碼盤組成測速單元。移速傳感器3用支架固定到橫梁上,碼盤固定到拖拉機后輪軸上,與后輪一起轉動。后輪每轉動一圈,接近開關測速傳感器就會輸出30個脈沖。當plc系統讀到30個脈沖時,就知道后輪轉了一圈,計算后輪的直徑后,計算出當前拖拉機駛出的距離,從而獲得的機具與原點距離確定縱向位置。
用移速傳感器3作為測定機具與原點距離確定縱向位置的設備,而通過轉速傳感器4來測量排肥軸的轉速.
plc1通過發送出高頻pto脈沖信號,使步進電機的速度無極變化,電機驅動模塊5通過脈沖分配實現步進電機6變速,控制排肥機構7的排肥量,實現步進電機6的速度無極變化。
電源8為電機驅動模塊5提供所需的80v電壓。電源8是將拖拉機12v蓄電池的直流電壓通過逆變器轉變為220v交流電,然后通過變壓器可以得到80v電壓。plc1和gps定位模塊9需要12v的直流電源,它們直接連接到電源8的蓄電池(即拖拉機的)即可。液晶觸摸屏需要24v電壓,在電源8中使用變壓轉換器把12v直流電壓轉換為24v,提供給液晶觸摸屏使用。
液晶觸摸屏10可實現肥料重量顯示、施肥網格顯示、排肥器7的軸轉速顯示及觸摸操控功能,并設置了自動模式和手動模式及施肥決策的選取操作。
本實施例中,變量施肥控制可采用三種工作模式:手動、無gps定位、有gps定位,在無gps定位時通過移速傳感器和計數器來定位和測速;在有gps時,通過gps來定位和測速。gps模塊既可以定位也可以測速,這些都是經nema-0183協議中的$gprmc語句實現。$gprmc語句包括緯度、經度和地面速率,通過plc編程實現對經緯度和地面速率的提取。