【正文】 測控工程學課程設計 說明書 姓 名： 沈游 學 號： 202106028 班 級： 測控 091 專 業(yè)： 測控技術與儀器 學 院： 機械工程學院 時 間 ： ～ 地 點： 機械工程學院機房 指導教師： 林海波、李霞、楊淑燕 目 錄 測控工程學課程設計任務書 ……………………………………………………………… 1 一、前言 …………………………………………………………………………………… 2 二、試驗臺主要工作部件參數(shù)設計 ……………………………………………………… 3 種床長度的確定 ………………………………………………………………… 3 種床帶前進速度的確定 ………………………………………………………… 3 排種盤轉(zhuǎn)速的調(diào)整范圍 ………………………………………………………… 3 種床帶傳送裝置驅(qū)動電機功率的確定 ………… ……………………………… 3 排種器驅(qū)動電機功率的確定 …………………………………………………… 4 三、系統(tǒng)硬件組成 ………………………………………………………………………… 6 驅(qū)動電機的選擇 ………………………………………………………………… 6 變頻器的選擇 …………………………………………………………………… 6 底板、控制器、 I/O 模塊的選擇 ……………………………………………… 8 上位機的選擇 …………………………………………………………………… 8 排種器 試驗臺結構 ……………………………………………………………… 9 四、系統(tǒng)軟件設計 ………………………………………………………………………… 10 系統(tǒng)設置 ………………………………………………………………………… 10 ioControl 編程 ………………………………………………………………… 10 ioDisplay 編程 ………………………………………………………………… 18 五、總 結 ………………………………………………………………………………… 23 參考文獻 …………………………………… ……………………………………………… 24 1 測控工程學課程設計任務書 設計題目： 1. 溫度測試控制實驗系統(tǒng)開發(fā)（單號） 2. 精密播種器實驗測控系統(tǒng)開發(fā) （雙號） 設計目的： 學會測控系統(tǒng)的分析、設計及實現(xiàn)，能用軟件進行測控系統(tǒng)的開發(fā)。 設計要求： 1. 學會如何從設計任務出發(fā)進行測控系統(tǒng)的分析與設計； 2. 掌握傳感器及其數(shù)據(jù)采集控制模塊的選型與使用； 3. 學習并掌握測控系統(tǒng)軟件開發(fā)方法，學習并掌握一種測控系統(tǒng)開發(fā)軟件； 4. 進一步加深對《測控工程學》及相關課程知識的理解； 5. 寫一份測控工程學課程設計說明書。 設計成績評定標準： 設計成績由三部分組成：平時成績占 20％，面板圖和程序框圖設計占 40％，說明書占 40％。 2 一、 前 言 播種是農(nóng)業(yè)栽培生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)。排種器是播種機械的核心部件，其技術水平和性能直接影響播種機的播種質(zhì)量。近年來，我國播種機械發(fā)展迅速，需求量不斷增加，適宜高速作業(yè)的氣力式排種器等各種新型排種器得到了日益廣泛的應用。為了高效率地研制和改進排種器，應用排種器試驗臺進行室內(nèi)臺架試驗十分必要，其可以不受田間條件的限制，模擬各種工況。因此，對其性能進行深入的試驗研究或鑒定，探索排種技術 規(guī)律，并為科研人員提供可靠的設計依據(jù)，具有重要意義。 播種作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最基本最重要的一環(huán)， 目前大多數(shù)播種方式仍采用撒播和條播，單位產(chǎn)量較低， 精密播種技術是播種技術的一個重要發(fā)展方向。精密播種不僅可以節(jié)約種子，節(jié)省工時，有利于田間管理，而且能使種植作物時所需的資源 (如種、肥、水 )得到充分的利用，從而能大大提高作物的產(chǎn)量 。 播種機是執(zhí)行播種作業(yè)的主要機具，其性能好壞直接關系到農(nóng)作物的生產(chǎn)和產(chǎn)量。而排種器是播種機上的關鍵部分，它的性能的好壞直接決定了播種機的性能好壞，因此在播種機的設計和實驗過程中對排種器性能 進行充分的實驗和檢測，是保證播種機質(zhì)量的重要一環(huán)。 播種機性能試驗臺屬大型專用檢測設備，綜合應用技術包括：機械設計，液壓傳動與控制技術，機器視覺與圖像處理技術，機電控制技術，計算機技術，農(nóng)業(yè)機械試驗與檢測技術等。根據(jù)圖像處理與分析技術測量種子粒距，具有檢測快速、準確、直觀、穩(wěn)定性 好。 計算機識別、計算、處理和自動控制為一體的綜合技術優(yōu)勢。種子粒距綜合測量誤差 ≤2mm。 排種器試驗臺能模擬田間環(huán)境和工作條件，進行多次重復試驗，在盡短的時間內(nèi)，獲得排種器性能 多組試驗數(shù)據(jù)。因此，為了提高試驗臺 測試 數(shù)據(jù)的準確性和方便 性，本研究用小型可編程控制器（ PLC）對排種器試驗臺更新設計，實現(xiàn)試驗過程自動（手動）控制，改變傳統(tǒng)電氣控制操作 繁瑣和精度不夠的缺陷 。需要做的工作主要有： （ 1）設計制作了實驗臺，本實驗臺可以進行各種機械式精密排種器或播種機的性能測試。 （ 2） 設計 了控制柜（包括 控制器、 I/O模塊、變頻器以及一系 列的控制按鈕）。 （ 3）通過上位機與 控制器 通信和 控制器與變頻器的通信，實現(xiàn)了上位機對試驗臺的控制。 （ 4）通過計算機 Opto 22界面，自動（手動）調(diào)節(jié)控制按鈕，從而控制試驗臺的傳動，使種床帶上種子的間距達到試驗要求 。 3 二、 試驗臺主要工作部件參數(shù)設計 種床長度的確定 考慮到本排種器試驗臺采用機器視覺方法測得粒距，試驗中可進行不問斷的測量、實時采集、處理圖像和存儲數(shù)據(jù)。試驗標準上必須 1次連續(xù)測得超過 250個粒距樣本的要求，一段很短的種床帶就可以滿足。然而，有時希望還能從種床帶上直觀地觀察一小段排種實況，而種床帶剎車后還會運行一段距離?；谝陨蟽蓚€方面，把種床帶有效長度定為 l0m較合適。該種床帶周長 、寬 、厚 。 種床帶前進速度的確定 當前，國內(nèi)外的中耕作物精播機作業(yè)速度 一般都在 58km／ h左右，部分先進的氣力式