室内计算机控制喷雾测试系统的设计与实现

摘要

目前，我国的农药生产技术处于国际领先水平，可是农药使用技术却很落后，农药利用率低，农药喷洒的精确性低，这将直接影响到粮食的产量，是亟待解决的问题。农药喷洒的过程中，喷洒过量会造成农药的浪费和环境的污染，喷洒不足则起不到妨害病虫害的作用。研制计算机控制的喷雾测试系统是提高农药喷洒精确性的关键性设计。
　　 论文研制开发了一种集控制与检测于一体的智能化喷雾测试系统。本系统选用FX2N系列PLC作为主控CPU;喷杆的移动控制伺服电机、伺服放大器、定位模块选用三菱的HF-SP702B电机、MR-J3-700A放大器、FX2N-1PG定位模块;喷雾控制通过比例调节阀调整空压机的输出压力，再输进液罐之中，从而控制喷头的喷出;系统信息采集模块，检测压力输出值和室内温湿度，控制设定输出值与实际输出值的误差，提供实验分析的数据;集控制、检测和数据处理于一体的上位机控制软件采用C#开发语言编程。
　　 室内计算机控制喷雾测试系统，可以实现对喷洒压力、喷洒区间、喷头移动速度的精确控制，并能够对室内温湿度、喷口压力、液缸压力等各项参数进行实时检测。论文详细介绍了系统的软硬件设计及调试，并对实验结果进行了分析，精度等指标达到设计要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的意义

1．2 喷雾技术国外研究现状

1．2．1 对靶喷雾技术

1．2．2 变量喷雾技术

1．2．3 其他喷雾技术

1．3 喷雾技术国内研究现状

1．3．1 对靶喷雾技术

1．3．2 变量喷雾技术

1．3．3 其它喷雾技术

1．4 研究的目标和内容

1．5 本章小结

第二章 室内计算机控制喷雾测试系统的总体设计

2．1 系统设计要求

2．1．1 上位机设计要求

2．1．2 下位机设计要求

2．2 系统设计方案

2．3 系统总体结构

2．4 本章小结

第三章 室内计算机控制喷雾测试系统的硬件设计

3．1 CPU介绍

3．2 伺服定位系统的设计

3．2．1 FX2N-1PG简介及参数设置

3．2．2 伺服放大器接线及参数设置

3．2．3 伺服电机

3．3 压力调节系统的设计

3．3．1 比例调节阀

3．3．2 D／A转换器

3．3．3 电磁阀

3．4 信息采集系统的设计

3．4．1 A／D转换器

3．4．2 各类传感器

3．4．3 数显仪

3．5 I／O及软元件分配

3．6 系统标定及关键部件的调试

3．6．1 D／A及A／D转换器的标定

3．6．2 比例调节阀的调节

3．6．3 温度传感器的标定

3．6．4 湿度传感器的标定

3．6．5 压力传感器的标定

3．6．6 伺服定位系统的调试

3．7 本章小结

第四章 室内计算机控制喷雾测试系统的软件设计

4．1 开发语言和开发环境

4．1．1 开发语言介绍

4．1．2 开发环境介绍

4．2 软件设计思路

4．3 主要模块的设计

4．3．1 定位程序设计

4．3．2 压力调节及喷雾控制程序设计

4．3．3 数据采集部分的程序设计

4．4 程序的仿真调试

4．5 本章小结

第五章 上位机软件的设计

5．1 编程语言和开发平台的选择

5．1．1 编程语言介绍

5．1．2 开发平台介绍

5．2 主要功能及设计思路

5．3 通信协议的介绍

5．4 各个部分功能的实现

5．4．1 串口程序设计

5．4．2 上位机对下位机的读写及命令程序设计

5．4．3 XML在上位机中的应用程序设计

5．4．4 数据在数据库中的保存和查看程序设计

5．5 程序的调试和优化

5．5．1 程序的调试

5．5．2 程序的优化

5．6 本章小结

第六章 总体调试及实验研究

6．1 总体调试

6．1．1 原点回归调试

6．1．2 定位操作调试

6．1．3 喷雾控制及信息采集操作调试

6．1．4 限位和报警调试

6．2 实验研究

6．2．1 实验材料和设备

6．2．2 实验方案

6．2．3 实验数据及结果

6．2．4 讨论

6．3 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表学术论文