基于PLC的精密播种机播种深度控制系统研究

本文在详细分析研究精密播种机播种过程的基础上,结合前期学者们的研究成果,设计出一种基于PLC的精密播种机播种深度控制系统。系统以西门子S7-200型PLC作为控制核心,运用PID算法,实现对液压缸动作速度的控制。 本文依据控制系统的设计方案,对电气元件进行了合理的选型,完成了控制系统相关电路和电气控制柜的设计和安装。同时,通过对控制流程的分析和研究,完成了PLC控制程序的编译。选用触摸屏作为控制系统的人机交互接口以实现对控制系统相关参数的设置及信号的集中显示,并且通过触摸屏可实时观察和记录采集到的数据。 在分析电液伺服系统的特性和工作原理的基础上,由阀控液压缸各环节动态特性的基本方程推导得到了液压控制系统中各动力元件的传递函数,建立了电液控制系统的数学模型。应用MATLAB/Simulink软件建立了控制系统仿真模型,采用临界比例度法对控制系统的PID参数进行了整定和优化,并对不同参数通过仿真模型进行了实验验证,依据试验结果的分析结论,证明了系统数学模型的准确性及参数整定方法的合理性。 通过系统静态响应试验和动态响应试验,对系统的运行性能进行了验证和分析。试验结果表明系统的运行性能和理论分析的基本一致,完全能够满足控制系统的设计要求。实际应用表明,该系统具有运行稳定、可靠性高、操作维护方便等优点,具有较高的使用和推广价值。