[实用新型]一种果园作业平台的PLC控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种果园作业平台的PLC控制系统，属于农业机械自动化控制技术领域。

背景技术

果园作业由于其特殊的作业环境和作业要求，很多作业环节要求作业者需要频繁升高至一定的高度进行作业，例如疏花、疏果、剪枝和果品的采摘等。疏花、疏果、剪枝和果品的采摘是果园日常管理作业中很重要的环节，而且对于农时、农艺要求较严格。实际生产中，果农多采用安装移动梯架的方式辅助作业，但此方式不仅存在安全隐患，而且作业效率也较低。针对上述问题，近些年国内外研发了一些果园升降设备，但多属于独立牵引式移动升降平台，采用机械传动，需要额外动力牵引，在果园中通过性能并不好，控制系统为手动操纵，安全性能不能保障，作业效率低，劳动强度大。

为此本项目组设计了一种针对果园管理作业的全新作业平台，它包括发动机动力系统、履带式底盘、液压驱动系统、剪叉式升降工作台、减速器机构和电源部分。所述发动机动力系统是整个果园作业平台的行走及工作动力来源；所述履带式底盘包括左右液压驱动马达、底盘支撑机架和行走履带总成；所述液压驱动系统包括变量泵、液压阀组、左右驱动马达、升降油缸和散热器；所述剪叉式升降工作台用于支撑作业者和果品等物品；所述减速器机构负责将发动机动力传递给变量泵，起到传递动力和减速增扭的作用；所述电源部分包括发电机和蓄电池组，是果园作业平台的电力供应来源。

为了实现对上述果园作业平台的控制，同时设计一套果园作业平台的PLC控制系统。

发明内容

本实用新型的目的在于提出了一种果园作业平台的PLC控制系统，该控制系统设计合理，运行可靠，操作灵活、方便，提高了果园作业平台的作业安全性、可操作性和工作效率。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种果园作业平台的PLC控制系统包括PLC控制器、本地控制面板、无线遥控终端、传感器、电磁阀组、报警系统和电源模块。具体而言，PLC控制器内部存储有自定义控制逻辑程序；本地控制面板与PLC控制器相连用于实现对生产现场的运行监控和本地操控；无线遥控终端通过信号发射装置和无线接收模块与PLC控制器相连用于实现对于果园作业平台的无线遥控操作；传感器与PLC控制器相连用于检测左右履带行驶的速度和升降油缸的位置以及监测系统的工作状态；电磁阀组与PLC控制器连接用于控制左右驱动马达的转速和液压油缸的升降；报警系统与PLC控制器相连用于对系统故障进行检测判断，进行报警；电源模块与PLC控制器相连负责给PLC提供直流24V电源。

系统采用高性能PLC为核心，采用本地操控和无线控制两种方式实现对果园作业平台的行驶、转向以及平台升降的控制。PLC的主要功能是采集传感器传来的信号，包括左右履带速度信号、油缸位置信号，接收面向用户的控制指令并通过PLC控制器内预先编制好的程序，执行其逻辑运算、顺序控制、算数操作输出PWM信号，控制电液比例阀的开度以及电磁换向阀开关量，实现果园作业平台的行驶和转向以及工作台的升降。

所述本地控制面板，是人机交互的一种便捷方式，本地控制面板上设置有转向旋钮、速度旋钮、前进/后退按钮开关、油缸升降按钮开关和急停开关，用于工作过程中的实时控制，包括左右履带的速度控制，前进、后退、转向以及工作台的升降控制。

所述无线遥控终端，是人机交互的另一种更为便捷的方式，无线遥控终端上设置有速度增减按键和模式切换按键以及急停开关，通过信号发射装置和无线接收模块与PLC控制器相连，完成对于工作台的远程实时操作。

所述电磁阀组包括变量泵比例阀、左马达电液比例阀、右马达电液比例阀、左马达正反转换向阀、右马达正反转换向阀、卸荷阀、油缸升降换向阀和油缸升降比例阀，作为整个PLC控制系统的执行机构接收来自PLC控制器的控制信号，通过电磁阀组开闭实现对于果园作业平台的控制。

所述报警系统配备报警灯和报警蜂鸣器与PLC控制器相连，声光报警系统不同指示灯表示系统的不同工作状态，可以及时提醒工作人员尽快采取相应措施，从而避免或减少危害带来的损失，提高安全性能。

本实用新型通过PLC实现了对果园作业平台的本地和远程无线控制。用户通过本地控制面板或者无线遥控终端向PLC发出控制指令，PLC按要求调用子程序模块，采集速度传感器传来的左右履带速度信号和油缸位移传感器传来的油缸位置信号，通过逻辑运算、顺序控制、算数操作输出PWM信号，控制电磁阀组开闭，进而实现对果园作业平台前进、后退、行驶速度、转向以及工作台的控制。