CN104950891A - 履带自走式旋耕机耕深控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种履带自走式旋耕机耕深控制系统，其特征在于：包括：手柄操作单元、耕深液压控制单元、耕深角度传感器、发动机转速传感器、倒档传感器、主控制单元、显示控制单元；主控制单元包括PLC可编程逻辑控制器，其模拟量输入端连接耕深角度传感器，开关量输入端连接发动机转速传感器、倒档传感器、手柄操作单元；输出开关量连接耕深液压控制单元的电磁阀，显示控制单元与主控制单元采用串口连接，进行数据通讯。本发明能自动适用旋耕环境的变化而改变耕深，既保护了耕刀，又解决了发动机容易熄火的问题。
Description
技术领域
本发明涉及农用机械技术领域，具体是一种履带自走式旋耕机耕深控制系统。
背景技术
耕深控制系统主要是用来控制旋耕机工作的耕深。近年来，旋耕机在我国应用十分广泛，在南方水稻生产机械化中已占80％，在北方水稻生产、蔬菜种植和旱地灭茬整地中也被广泛采用。特别是近年来，随着我国北方种植业结构的调整，水稻种植面积迅速增加，更进一步促进了旋耕机械的应用与发展。但在实际的使用中由于工作环境的局限性，很多时候旋耕机需要调节旋耕的深度，每次调节旋耕深度都不一样，导致整体的旋耕效果不是很理想。特别在土壤比较稀松的位置，由于旋耕深度没掌握好，导致耕刀陷入泥土里使得负载太大而迫使发动机熄火。当旋耕机上下斜坡时，由于机手不能实时监测坡度的变化导致机手不能实时的调节旋耕机的耕深。
发明内容
本发明目的在于克服现有旋耕机控制旋耕深度的不足，提出一种履带自走式旋耕机耕深控制系统，使得旋耕机的旋耕效果更好。
本发明的技术方案是：一种履带自走式旋耕机耕深控制系统，其特征在于：包括：手柄操作单元、耕深液压控制单元、耕深角度传感器、发动机转速传感器、倒档传感器、主控制单元、显示控制单元；主控制单元包括PLC可编程逻辑控制器，其模拟量输入端连接耕深角度传感器，开关量输入端连接发动机转速传感器、倒档传感器、手柄操作单元；输出开关量连接耕深液压控制单元的电磁阀，显示控制单元与主控制单元采用串口连接，进行数据通讯。
本发明系统中：主控制单元将耕深角度传感器、发动机转速传感器、倒档传感器、显示控制单元、手柄操作单元传来的耕深角度信号、发动机转速信号、倒档信号、显示控制信号进行分析和处理，发送控制信号给耕深液压控制单元控制对应的耕深。
本发明系统中：当机手挂入倒档位置，倒档传感器传送信号给主控制单元，主控单元发送控制信号给耕深液压控制单元将旋耕机的耕刀抬起。
本发明系统中：当发动机的转速不在正常的工作值范围内，由主控制单元通过发动机转速传感器传来的数据进行分析和处理，主控单元发送控制信号给耕深液压控制单元将旋耕机的耕刀抬起。
本发明系统中：当旋耕机上下斜坡时，由主控制单元通过耕深角度传感器传来的数据进行分析和处理，主控单元发送控制信号给耕深液压控制单元将旋耕机的耕刀抬起和降下。
下面说明本发明系统的工作原理。
上下坡：由机手在显示控制单元输入需要控制的耕深，显示控制单元通过串口通讯将数据发送给主控制单元，当旋耕机上坡时，角度传感器将数据传到主控制单元，主控制单元通过运算处理，得到角度值偏小，主控制单元发出控制信号给耕深液压控制单元，通过耕深液压控制单元将油缸伸出，从而将耕刀抬起；当旋耕机下坡时，角度传感器将数据传到主控制单元，主控制单元通过运算处理，得到角度值偏大，主控制单元发出控制信号给耕深液压控制单元，通过耕深液压控制单元将油缸收缩，从而将耕刀降低。
正常工作：由机手在显示控制单元输入需要控制的耕深，显示控制单元通过串口通讯将数据发送给主控制单元，主控制单元将显示控制单元传过来的数据与耕深角度传感器传过来的数据进行对比，当耕深角度传感器传来的数据与显示控制单元传来的数据不一样时，主控制单元发送控制信号给耕深液压控制单元，由耕深液压控制单元控制旋耕机的耕深，直到耕深角度传感器传来的数据与显示控制单元传来的数据一致。设置旋耕机正常工作发动机的转速值，由发动机转速传感器将实时的数据传送给主控制单元，主控制单元根据设定的发动机转速值与实时传来的转速值进行对比，当实时传来的转速值不在设定的发动机转速值内，主控制单元发送控制信号给耕深液压控制单元将耕刀抬起一定距离，从而使得发动机不熄火。当用户挂入倒档后，主控制单元接收倒档传感器传来的倒档信号，然后发送控制信号给耕深液压控制单元，控制旋耕机的耕刀抬起。当档位离开倒档后，主控制单元接受到倒档传感器发送离开倒档的信号，主控制单元接受耕深角度传感器传来的数据与前面存储设定的数据进行对比分析，发送控制信号给耕深液压控制单元，控制耕刀的深度。
本发明所具有的积极效果是：解决了倒退时忘记抬起耕刀，很好的保护了旋耕机的耕刀。改善了旋耕机在正常作业时，机手不需要每次去调节耕深，只要设定一个值，旋耕机每次都会自动将耕深调到那一个值。解决了由于机手操作不当，导致旋耕机总是熄火的问题。解决了由于坡度不同，旋耕机能够自行根据坡度的变化而改变耕深。
附图说明
图1为本发明控制系统框图；
图2为本发明耕深控制系统在履带自走式旋耕机所处位置示意图；
图3为本发明耕深控制系统在履带自走式旋耕机所处位置示意图。
图中：1、显示控制单元，2、手柄操作单元，3、耕深角度传感器，4、主控制单元，5、发动机转速传感器，6、倒档传感器，7、耕深液压控制单元。
具体实施方式
本发明所述的实施方式是对本发明优选实施方案的描述，并非对本发明范围和构思进行限定，在不脱离本发明设计原理的前提下的各种变型和改进均应纳入本发明的保护范围。下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：
如图1所示，本发明所述的控制系统包括：1、显示控制单元，2、手柄操作单元，3、耕深角度传感器，4、主控制单元，5、发动机转速传感器，6、倒档传感器，7、耕深液压控制单元。
本系统中：显示控制单元设置在旋耕机操作台上，手柄操作单元设置在操作台转向摇杆上，耕深角度传感器和主控制单元设置在旋耕机侧板上，发动机转速传感器设置在发动机机体上，倒档传感器设置在操作台后摇杆旁，耕深液压控制单元设置在操作台下方的机架上，各单元之间通过线路连接。
本控制系统分两套模式：自动操作模式和手动操作模式。
自动操作模式：通过显示控制单元1进入选项，选择自动操作模式下，可在界面选择第一遍耕深、第二遍耕深等项目，当用户选择第一遍耕深后，用户踩下油门，由发动机转速传感器5将实时的转速传送至主控制单元4，主控制单元通过分析，当发动机的转速没有达到工作所需要的转速时，旋耕机的耕刀将不会下降，仍然保持抬起的状态，当发动机的转速达到工作所需要的转速时，旋耕机的耕刀开始下降，通过耕深角度传感器3传来的数据进行分析，如果耕深没有达到用户设定的第一遍耕深值时，主控制单元发出控制信号给耕深液压控制单元7进行调节耕深，直到耕深达到用户所需要的耕深值。当用户挂入倒档后，倒档传感器6将信号送至主控制单元4，主控制单元发出控制信号给耕深液压控制单元7将耕刀升到设定的位置，用户将挡位离开倒档后，倒档传感器6将信号送至主控制单元4，主控制单元通过耕深角度传感器3和发动机转速传感器5传来的数据进行分析和处理，发出控制信号给耕深液压控制单元7进行调节耕深，直到耕深达到用户所需要的耕深值。在旋耕机工作的时候，主控单元对发动机的转速进行实时监控，当发动机的负载过大或者处于带速的时候，主控制单元通过发动机转速传感器传来的数据进行分析和处理，发出控制信号给耕深液压控制单元7，将旋耕机的耕刀抬起，如若转速达到正常的工作值，则又将耕深调到用户设定的值。
手动操作模式：在手动操作模式下，用户则通过手柄操作单元2传送信号给主控制单元4，主控制单元通过对传来的信号进行分析和处理，发出控制信号给耕深液压控制单元7进行调节耕深。
Claims (5)
1.一种履带自走式旋耕机耕深控制系统，其特征在于：包括：手柄操作单元、耕深液压控制单元、耕深角度传感器、发动机转速传感器、倒档传感器、主控制单元、显示控制单元；主控制单元包括PLC可编程逻辑控制器，其模拟量输入端连接耕深角度传感器，开关量输入端连接发动机转速传感器、倒档传感器、手柄操作单元；输出开关量连接耕深液压控制单元的电磁阀，显示控制单元与主控制单元采用串口连接，进行数据通讯。
2.根据权利要求1所述的履带自走式旋耕机耕深控制系统，其特征在于：所述的主控制单元将耕深角度传感器、发动机转速传感器、倒档传感器、显示控制单元、手柄操作单元传来的耕深角度信号、发动机转速信号、倒档信号、显示控制信号进行分析和处理，发送控制信号给耕深液压控制单元控制对应的耕深。
3.根据权利要求1所述的履带自走式旋耕机耕深控制系统，其特征在于：当机手挂入倒档位置，倒档传感器传送信号给主控制单元，主控单元发送控制信号给耕深液压控制单元将旋耕机的耕刀抬起。
4.根据权利要求1所述的履带自走式旋耕机耕深控制系统，其特征在于：当发动机的转速不在正常的工作值范围内，由主控制单元通过发动机转速传感器传来的数据进行分析和处理，主控单元发送控制信号给耕深液压控制单元将旋耕机的耕刀抬起。
5.根据权利要求1所述的履带自走式旋耕机耕深控制系统，其特征在于：当旋耕机上下斜坡时，由主控制单元通过耕深角度传感器传来的数据进行分析和处理，主控单元发送控制信号给耕深液压控制单元将旋耕机的耕刀抬起和降下。
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