[发明专利]采棉机智能控制系统

摘要

本发明公开了一种采棉机智能控制系统，该系统采用PC104微电脑控制器及图文显示器对采棉机监视和控制的系统，其人机交互界面用LabView进行编写，系统包括PC104微电脑控制器(1)、采棉机自动对行子系统(2)、棉花在线测产子系统(3)、采棉机行走速度自动控制子系统(4)、采棉机参数检测和状态监测子系统(5)、图文显示器(6)、CAN总线(7)，控制器(1)通过CAN总线（7）接收来自自动对行子系统(2)、棉花在线测产子系统(3)、行走速度自动控制子系统(4)、参数检测和状态监测子系统(5)等发出来的数据，经数据处理或边界条件比较，实现采棉机的控制。该系统能提高采棉机的智能化性能，尤其是能提高采棉机状态参数的监控和采棉机自动对行、在线测产、行走速度控制，实现采棉机最优化控制。

主权项

一种采棉机智能控制系统，其特征在于，控制器采用基于CAN总线的PC104微电脑控制器，采用图文显示器对采棉机进行监视和控制的系统，其人机交互界面是采用LabView进行编写的，该系统包括：PC104微电脑控制器(1)、采棉机自动对行子系统(2)、棉花在线测产子系统 (3)、采棉机行走速度自动控制子系统(4)、采棉机参数检测和状态监测子系统(5)、图文显示器(6)、CAN总线(7)，其中：PC104微电脑控制器(1)，该控制器(1)通过CAN总线（7）接收来自自动对行子系统(2)、棉花在线测产子系统(3)、行走速度自动控制子系统(4)、参数检测和状态监测子系统(5)、图文显示器(6)发出来的数据信息，经过数据处理或边界条件的比较，实现采棉机的控制；采棉机自动对行子系统(2)，用于实现采棉机自动对行；棉花在线测产子系统(3) 用于监测棉花产量数据，采用棉花流量传感器测量棉花流量，并发出数字信号，通过CAN总线发送到PC104微电脑控制器（1）进行棉花产量计算，并在图文显示器（6）上显示棉花产量； 采棉机行走速度自动控制子系统(4) 用于自动调整和显示采棉机行走速度；参数检测和状态监测子系统(5) 用于对采棉机参数、状态进行检测判定，如果采棉机参数大于或小于设定参数，系统则报警；图文显示器(6) 用于实时显示监测的采棉机运行参数；CAN总线（7）用于PC104微电脑控制器（1）与各个子系统的传感器、执行机构的信息传递，将采集的数据发送到PC104微电脑控制器（1）中进行处理，处理后发送给图文显示器进行显示；该控制系统的主控制流程如下：第一步：采棉机智能控制系统通电后，对PC104微电脑控制器的输入、输出端口及CAN总线进行初始化；第二步：对棉花在线测产子系统(3)、行走速度自动控制子系统(4) 中的棉花流量传感器进行初始化；第三步：PC104微电脑控制器(1)接收自动对行子系统(2)、棉花在线测产子系统 (3)、行走速度自动控制子系统(4)、参数检测和状态监测子系统(5)通过CAN总线(7)传输上来的数据，并通过编写的LabView程序显示相关的检测状态；第四步：设置参数按钮，对相关的参数进行设置，分别对棉花流量转换成千克重量显示的系数A、杂质B、水分C、单位棉田棉花最低产量D、单位棉田棉花最高产量E、角度参数F、时间参数G、角速度参数H、行走速度参数I、水路压力参数J、滚筒转速参数K、风机转速参数L进行设置；第五步：将棉花流量传感器采集的数字信号乘以系数A减去杂质B再减去水分C得到在线测产的棉花流量，将该在线测产的棉花流量作为棉花实时产量；同时将棉花实时产量分别与单位棉田棉花最低产量D、单位棉田棉花最高产量E进行比较，将比较结果通过PC104微电脑控制器(1)给液压变量泵发送信号，进而实现对采棉机的加速和减速控制；将角度参数F、时间参数G、角速度参数H用于采棉机自动对行；将行走速度参数I、水路压力参数J、滚筒转速参数K、风机转速参数L分别用于测量采棉机行走速度，水路压力，滚筒转速，风机转速；第六步：判断是否按设置参数运行，如果不是按设置参数运行，那么返回第四步重新设置参数，如果是按设置参数运行，则转步骤第七步； 第七步：自动对行、行走速度自动控制和手动对行、行走速度手动控制的切换，切换到手动对行、行走速度手动控制，通过方向盘控制采棉机的前进，切换到自动对行、行走速度自动控制，通过控制步进电机转动的角度和转动的角速度，从而控制全液压转向器完成方向的调整，同时控制行走液压变量泵的供油量，实现行走速度的自动控制；第八步：各个子系统通过CAN总线（7）接收图文显示器（6）发出来的设置好的控制参数，同时各个子系统发送监测数据给图文显示器（6）进行实时显示和监测。