滴灌带生产线的控制方法及其在滴灌带生产线上的应用

摘要

本发明提供一种滴灌带生产线的控制方法，其主要由控制系统统一控制各滴灌带生产系统中的滴头筛选装置、挤出装置、导管成型装置、滴灌带粘合装置、打孔装置、收集装置及传送装置。通过控制系统控制各滴灌带生产系统中所包括的装置的操作，较之于现有技术需要在每个装置配置一定人员操作，不但减少人力成本，而且便于操作员的监控，确保滴灌带的质量。本发明还公开该控制方法在滴灌带生产线的应用。

说明书

技术领域

本发明涉及农业滴灌技术的塑料成型的技术领域，尤其涉及一种滴灌 带生产线的控制方法及其在滴灌带生产线上的应用。

背景技术

滴灌技术是指通过干管、支管和滴灌带，在低压下向土壤经常性缓慢地滴 水；是直接向土壤供应已过滤的水分、肥料或其它化学剂等的一种灌溉系统。 它没有喷水或沟渠流水，只让水慢慢滴出，并在重力和毛细管的作用下进入土 壤。滴入作物根部附近的水，使作物主要根区的土壤经常保持最优含水状况。

具体地，滴灌系统主要由首部枢纽、管路和滴头三部分组成：a.首部枢纽， 包括水泵(及动力机)、化肥罐过滤器、控制与测量仪表等,其作用是抽水、施肥、 过滤，以通过一定的压力将一定数量的水送入干管；b.管路，包括干管、支 管、毛管以及必要的调节设备(如压力表、闸阀、流量调节器等)，其作用是 将加压水均匀地输送到滴头；c.滴头，其作用是使水流经过微小的孔道，形 成能量损失，减小其压力，使它以点滴的方式滴人土壤中。滴头通常放在土壤 表面，亦可以浅埋保护。由此，滴灌技术具有以下优点：

1．水的有效利用率高。在滴灌条件下，灌溉水湿润部分土壤表面，可有 效减少土壤水分的无效蒸发。同时，由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤，其他 区域土壤水分含量较低，因此，可防止杂草的生长。滴灌系统不产生地面径流， 且易掌握精确的施水深度，非常省水。

2．环境湿度低。滴灌灌水后，土壤根系通透条件良好，通过注入水中的 肥料，可以提供足够的水分和养分，使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和 较低吸力状态，灌水区域地面蒸发量也小，这样可以有效控制保护地内的湿度， 使保护地中作物的病虫害的发生频率大大降低，也降低了农药的施用量。

3．提高作物产品品质。由于滴灌能够及时适量供水、供肥，它可以在提 高农作物产量的同时，提高和改善农产品的品质，使保护地的农产品商品率大 大提高，经济效益高。

4．滴灌对地形和土壤的适应能力较强。由于滴头能够在较大的工作压力 范围内工作，且滴头的出流均匀，所以滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种 类的土壤。同时，滴灌还可减少中耕除草，也不会造成地面土壤板结。

5．省水省工，增产增收。因为灌溉时，水不在空中运动，不打湿叶面， 也没有有效湿润面积以外的土壤表面蒸发，故直接损耗于蒸发的水量最少；容 易控制水量，不致产生地面径流和土壤深层渗漏。故可以比喷灌节省水 35%—75%。另外，由于株间未供应充足的水分，杂草不易生长，因而作物与 杂草争夺养分的干扰大为减轻，减少了除草用工。还有，由于作物根区能够保 持着最佳供水状态和供肥状态，故能增产。

鉴于滴灌技术的优势明显，故在中国的农作物灌溉方面得到广泛推广，因 此，其相关技术也得到蓬勃发展，如滴灌带的生产技术。但是，现有用于生产 滴灌带的设备均由多个系统组成，而该多个系统各自独立操作，在生产过程中， 要么每个系统配置一定人员，要么一个操作员管控数个系统，可是这样，不但 造成企业对劳动力开支的成本加大，而且若由一个操作员管控数个系统，一旦 该数个系统需要同时调整，则操作员须得在数个系统中走动设置参数，无形中 容易忙中出错，致生产的滴灌带易出现次品、废品，甚至还会造成停机等系统 运行不正常的问题。此外，由于现在的滴灌带制造企业的规模越来越大，滴灌 带生产线的数量也越来越多，并且出现异地建厂的情况，但是，当下的滴灌带 生产线都是独立操作的，这样，企业的生产管理层对生产的监督管理难度较大， 且无法根据生产线的当前情况作出统筹合理的生产调度。

因此，有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种滴灌带生产线的控制方 法，以解决目前的滴灌带生产线不能统一管理各个系统模块而出现设置不便、 难以统筹生产的问题；本发明还提供该控制方法在滴灌带生产线的应用。

本发明是这样实现的，一种滴灌带生产线的控制方法，用于控制可将上料 的滴头进行筛选的滴头筛选装置、将上料的胶粒进行熔融并挤出至导管的成型 模具的挤出装置、由所述挤出装置挤出的熔融胶粒成型为导管的导管成型装 置、将滴头与导管两者粘合成滴灌带的滴灌带粘合装置、将在所述滴灌带粘合 装置定型后的滴灌带进行打孔的打孔装置、将打孔后的滴灌带进行收集的收集 装置及传送装置，其特征在于，通过一控制系统分别与各所述滴灌带生产系统 中的滴头筛选装置、挤出装置、导管成型装置、滴灌带粘合装置、打孔装置、 收集装置及传送装置电连接，所述控制方法包括以下步骤：

a)、由所述控制系统向各所述滴灌带生产系统中的滴头筛选装置发出对上 料的滴头进行筛选操作的指令；

b)、所述控制系统根据参数，向各所述滴灌带生产系统中的传送装置发出 将筛选后的滴头传送至待粘合位置处的指令；

c)、由所述控制系统根据参数向各所述滴灌带生产系统中的挤出装置发出 对上料的胶粒进行熔融操作并将其挤出至导管成型模具的指令；

d)、由所述控制系统向各所述滴灌带生产系统中的导管成型装置发出对挤 至导管成型模具的熔融胶粒进行导管成型的指令；

e)、由所述控制系统根据参数向各所述滴灌带生产系统中的传送装置发出 将成型的导管传送至待粘合位置处的指令;

f)、由所述控制系统向各所述滴灌带生产系统中的滴灌带粘合装置发出将 滴头与导管两者粘合成滴灌带的指令；

g)、由所述控制系统向各所述滴灌带生产系统中的打孔装置发出将滴灌带 具有滴头出水口的位置进行打孔的指令；

h)、由所述控制系统向各所述滴灌带生产系统中的收集装置发出将打孔后 的滴灌带进行收集的指令;

i)、由所述控制系统根据输入的滴灌带的生产量的数据判断是否重复步骤 a至步骤h，如是，重复步骤a至步骤h，如否，向各所述滴灌带生产系统发 出停止指令。

进一步地，将所述滴灌带生产线划分成n组滴灌带生产模块，并且n≥1， 每组所述滴灌带生产模块具有m个所述滴灌带生产系统，并且m≥1；

将所述控制系统设置为具有用以控制所述滴灌带生产系统的第一级控制 系统、用以控制该第一级控制系统的第二级控制系统以及用以控制该第二级控 制系统的第三级控制系统，并使所述第一级控制系统与至少一个滴灌带生产系 统电连接；

将所述第二级控制系统与所述第一级控制系统电连接，并由该第二级控制 系统通过所述第一级控制系统控制每个所述滴灌带生产系统；

将所述第三级控制系统与所述第二级控制系统电连接，并由该第三级控制 系统通过所述第二级控制系统控制每组所述滴灌带生产模块。

进一步地，将所述第一级控制系统设置为具有n×m个子第一级控制系统， 在每组所述滴灌带生产模块内配置与m个所述滴灌带生产系统对应的m个所 述子第一级控制系统，使每个所述子第一级控制系统对应电连接于每个所述滴 灌带生产系统的滴头筛选装置、挤出装置、导管成型装置、滴灌带粘合装置、 打孔装置、收集装置及传送装置；

将所述第二级控制系统设置为具有n组与所述滴灌带生产模块对应设置 的n个子第二级控制系统，并且每个所述子第二级控制系统对应电连接于每组 所述滴灌带生产模块的m个子第一级控制系统；

将所述第三级控制系统分别电连接于n个所述子第二级控制系统。

进一步地，所述第三级控制系统通过网络形式控制n个所述子第二级控制 系统。

本发明还提供上述的控制方法在滴灌带生产线上的应用。

本发明的技术效果为：通过控制系统控制各滴灌带生产系统中所包括的装 置的操作，较之于现有技术需要在每个装置配置一定人员操作，不但减少人力 成本，而且便于操作员的监控，确保滴灌带的质量。本发明还公开该控制方法 在滴灌带生产线的应用。

附图说明

图1为本发明的滴灌带生产线的控制方法的流程图；

图2为本发明的滴灌带生产线的控制方法应用在滴灌带生产线的示意图；

图3为图2的滴灌带生产线的控制方法应用在滴灌带生产线的另一实施例 的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1所示，本发明提供一种滴灌带生产线的控制方法，用于控制可 将上料的滴头进行筛选的滴头筛选装置1、将上料的胶粒进行熔融并挤出至导 管的成型模具的挤出装置3、由所述挤出装置3挤出的熔融胶粒成型为导管的 导管成型装置4、将滴头与导管两者粘合成滴灌带的滴灌带粘合装置5、将在 所述滴灌带粘合装置5定型后的滴灌带进行打孔的打孔装置6、将打孔后的滴 灌带进行收集的收集装置7及传送装置2，具体为，通过一控制系统30分别 与各滴灌带生产系统51中的滴头筛选装置1、挤出装置3、导管成型装置4、 滴灌带粘合装置5、打孔装置6、收集装置7及传送装置2电连接，所述控制 方法包括以下步骤：

a)、由所述控制系统30向各所述滴灌带生产系统51中的滴头筛选装置1 发出对上料的滴头进行筛选操作的指令；

b)、所述控制系统30根据参数，向各所述滴灌带生产系统51中的传送装 置2发出将筛选后的滴头传送至待粘合位置处的指令；

c)、由所述控制系统30根据参数，向各所述滴灌带生产系统51中的挤出 装置3发出对上料的胶粒进行熔融操作并将其挤出至导管成型模具的指令；

d)、由所述控制系统30向各所述滴灌带生产系统51中的导管成型装置4 发出对挤至导管成型模具的熔融胶粒进行导管成型的指令；

e)、由所述控制系统30根据参数，向各所述滴灌带生产系统51中的传送 装置2发出将成型的导管传送至待粘合位置处的指令;

f)、由所述控制系统30向各所述滴灌带生产系统51中的滴灌带粘合装置 5发出将滴头与导管两者粘合成滴灌带的指令；

g)、由所述控制系统30向各所述滴灌带生产系统51中的打孔装置6发出 将滴灌带具有滴头出水口的位置进行打孔的指令；

h)、由所述控制系统30向各所述滴灌带生产系统51中的收集装置7发出 将打孔后的滴灌带进行收集的指令;

i)、由所述控制系统30根据输入的滴灌带的生产量的数据判断是否重复 步骤a至步骤h，如是，重复步骤a至步骤h，如否，向各所述滴灌带生产系 统51发出停止指令。

其中，本案通过控制系统30控制滴灌带生产线100的所包括的装置的操 作，较之于现有技术需要在每个装置配置一定人员操作，不但减少了人力成本， 降低操作员的劳动强度，而且便于操作员的监控，确保滴灌带的质量。还有， 其便于企业的生产管理层对整个生产进行监督管理，以利于其根据生产线的当 前情况作出统筹合理的生产调度。

请参阅图2及图3所示，将滴灌带生产线100划分成n组滴灌带生产模块 50，并且n≥1，每组滴灌带生产模块50具有m个滴灌带生产系统51，并且 m≥1；将控制系统30设置为具有用以控制滴灌带生产系统51的第一级控制 系统10、用以控制该第一级控制系统10的第二级控制系统20、用以控制该第 二级控制系统20的第三级控制系统31，并使第一级控制系统10与至少一个 滴灌带生产系统51电连接；将第二级控制系统20与第一级控制系统10电连 接，并由该第二级控制系统20通过第一级控制系统10控制每个滴灌带生产系 统51；将第三级控制系统31与第二级控制系统20电连接，并由该第三级控 制系统31通过第二级控制系统20控制每组滴灌带生产模块50。

具体地，通过配置有第一级控制系统10、第二级控制系统20及第三级控 制系统31，使到滴灌带生产线100借由第一级控制系统10控制该至少一个滴 灌带生产系统51，第二级控制系统20控制第一级控制系统10，而第三级控制 系统31控制第二级控制系统20，达到由高位控制低位的层层控制，可理解为， 初级操作员通过第一级控制系统10管控滴灌带生产系统51，不但不必如现有 技术那般需要在每个工序对应的装置设置相应参数，故能有效地降低其忙中出 错的机率，并减少滴灌带次品、废品的出现率，而且整个滴灌带生产系统51 只要一个初级操作员监控即可，较之于现有技术在每个工序对应的装置区域内 需要配备至少一个数量的操作员，大大地降低了企业的人力成本；接着，再用 中级操作员通过第二级控制系统20管控第一级控制系统10，有利于中级操作 员在监控时，一旦发现问题，可通过第二级控制系统20控制第一级控制系统 10作出修改，进而较好地保证滴灌带的质量；最后，由高级操作员通过第三 级控制系统31管控第二级控制系统20，使其对整个企业的滴灌带的生产进 度、质量管控、生产量等了如指掌，便于其作出统筹规划，而且，其只要向第 二级控制系统20发出指令，而负责该第二级控制系统20的中级操作员接到指 令后，其便会通过第一级控制系统10发出相应的规划指令，使到初级操作员 可以及时快速地作出调整，保证产品生产量的进度。

进一步地，将第一级控制系统10设置为具有n×m个子第一级控制系统 11，在每组滴灌带生产模块50内配置与m个滴灌带生产系统51对应的m个 子第一级控制系统11，使每个子第一级控制系统11对应电连接于每个滴灌带 生产系统51的滴头筛选装置1、挤出装置3、导管成型装置4、滴灌带粘合装 置5、打孔装置6、收集装置7及传送装置2；将第二级控制系统20设置为具 有与n组滴灌带生产模块50对应设置的n个子第二级控制系统21，并且每个 子第二级控制系统21对应电连接于每组滴灌带生产模块50的m个子第一级 控制系统11；将第三级控制系统31分别电连接于n个子第二级控制系统21。 由于配置了n×m个子第一级控制系统11，使到每个第一级控制系统11对应 控制每个滴灌带生产系统51，便于初级操作员的对应监控；同理地，由于配 置了n个子第二级控制系统21，使到每个第二级控制系统21对应控制每组滴 灌带生产模块50的m个滴灌带生产系统51，便于中级操作员的对应监控。

进一步地，所述第三级控制系统通过网络系统40控制n个所述子第二级 控制系统。其中，通过网络系统40管控，可较好地实现异地的高级操作员对 各厂区的滴灌带生产系统51进行监控。较佳地，该网络系统40为3G网络、 局域网络或无线网络。

请再参阅图2及图3所示，本发明还提供上述的控制方法在滴灌带生产线 100上的应用。根据该控制方法所制出的滴灌带生产线100，其包括至少一个 滴灌带生产系统51及控制该至少一个滴灌带生产系统51工作的控制系统30， 滴灌带生产系统51主要由滴头筛选装置1、挤出装置3、导管成型装置4、滴 灌带粘合装置5、打孔装置6、收卷装置7、传送装置2、辅助装置8所组成， 而该滴灌带生产线100的操作步骤如下：

S1、通过控制系统30控制各滴灌带生产系统51的滴头筛选装置1，使其 将滴头成品筛选排列，同时，通过控制系统30控制各滴灌带生产系统51的传 送装置2，使其将筛选后的滴头传送至滴灌带粘合装置5的粘合位置处；

S2、通过控制系统30控制各滴灌带生产系统51的挤出装置3，使其将已 上料的塑料颗粒加热熔融并将其挤出至导管成型装置4，同时，通过控制系统 30控制各滴灌带生产系统51的导管成型装置4，使其接收从挤出装置3挤出 的熔融的塑料颗粒，并将该熔融的塑料颗粒成型出所需的导管；

S3、通过控制系统30控制各滴灌带生产系统51的传送装置2，使其将处 于导管成型装置4的导管传送至滴灌带粘合装置5的粘合位置处；

S4、通过控制系统30控制各滴灌带生产系统51的滴灌带粘合装置5，使 其将在粘合位置处的滴头与导管两者粘合成滴灌带，并将该粘合成的滴灌带定 型；

S5、通过控制系统30控制各滴灌带生产系统51的打孔装置6，使其将定 型后的滴灌带引至其设置的打孔位置处，并在滴灌带具有滴头出水口的位置进 行打孔；

S6、通过控制系统30控制各滴灌带生产系统51的收卷装置7，使其将打 孔后的滴灌带进行收集；

S7、重复步骤a至步骤f的操作直至滴灌带达到计划的生产量。

优选地，在步骤S2中，导管为通过真空成型工艺或注塑成型工艺制成。 其中，所谓真空成型，是指依靠真空泵将模具与加热的热成型片（板）材之间 抽成真空状态，造成片（板）材上下产生压差，从而使片材紧紧帖覆在模具表 面成型的方法，具体地，此种成型方法适于壁厚较小的滴灌带，但是此种方法 的制品表面粗糙，尺寸和形状的误差较大。注塑成型是通过注塑机和模具来实 现的，而通过注塑机注塑出来的滴灌带的表面较光滑，尺寸和形状的误差较小， 只是利用注塑机进行注塑成型的滴灌带，其壁厚一般较大。

优选地，在步骤S4中，滴头与导管通过超声波或红外线热熔粘合为滴灌 带。其中，超声波热熔粘合的原理为：当超声波作用于热塑性的塑料接触面时， 会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把 超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局 部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个 塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作 用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达 到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。另外，利用超声波热熔粘合不 必填加任何粘接剂、填料或溶剂，也不需消耗大量热源，并且具有操作简便、 焊接速度快、焊接强度高、生产效率高等优点。本案的实施也采用超声波热熔 粘合，但其实施不以此为限。

进一步地，在步骤S4中，滴灌带为通过风冷方式或水冷方式冷却定型。 若采用风冷方式，只要根据吹风量需求，配备一定数量的风机即可；而若采用 水冷方式，由于本案还另外配备了辅助材料的辅助装置8，一般地，冷却水由 辅助装置8供应至滴灌带的冷却区域，并且其为循环冷却方式，较好地保证了 滴灌带的冷却效果。

具体地，在步骤S5中，滴灌带通过激光切割装置、钻孔装置或机械打孔 装置进行打孔操作。其中，激光切割装置与钻孔装置、机械打孔装置相比，具 有以下优点：无切削力，加工无变形；无刀具磨损，材料适应性好；无论是简 朴还是复杂零件，都可以用激光一次精密快速成型切割；其切缝窄，切割质量 好，自动化程度高，操纵简便，劳动强度低，没有污染；可实现切割自动排样、 套料，提高材料利用率，而且出产本钱低、经济效益好。但是，激光切割装置 的造价也较钻孔装置、机械打孔装置的价位高，故用户可根据生产的滴灌带的 质量、成本、加工等因素综合考虑选用不同的打孔装置。

另外，在步骤S5与步骤S6之间还包括步骤S5.1，通过所述控制系统控 制各所述滴灌带生产系统对滴灌带进行质量检测，保证滴灌带的出厂产品的质 量。

以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形 状，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。