[發明專利]一種采棉機自動打包控制系統

有效

• 申請號: 201410530285.X
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104360649A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 苗中華;胡曉東;李闖;陸鳴超;王小華
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明屬于農業機械智能控制系統領域，特別涉及一種采棉機自動打包控制系統。

背景技術

目前，自動采棉機主要機構包括：采棉頭部件、液壓系統、底盤、操控系統、風力輸棉系統、棉箱部件、電子監控系統、電氣系統、淋潤系統、自動潤滑系統和動態防護系統（《新型采棉機的結構及工作過程研究》作者：林明贊，發表于《卷宗》，2012年第四期）?。國外約翰迪爾公司生產的7760自走式摘棉機可以實現田間采棉和機載打包一次性完成，打出的棉包最大直徑2.29m，最大高度2.39m，凱斯公司的六行采棉機能夠實現自動打包控制，但是上述公司生產的采棉機，其棉包的打包體積不大，棉倉的容量小。經檢索，中國實用新型專利，其專利號為200520128533.4，名稱為“背負式機動采棉機”，該采棉機的風機的進口上設有軟管，軟管上設有采棉手，棉箱與風機出口聯通，棉花由軟管進口經風機的作用下進入棉倉，讓棉花自由收集到棉倉中。這種集棉方式不但效率低，而且每次棉花進入到棉箱內后，不會被充分壓實，導致棉倉的容棉量很小，而且棉倉內棉花松軟，卸棉時難度極大，消耗人力很多。中國實用新型專利，其專利號為201320860292.7，名稱為“一種棉花打包收獲機”，該收獲機中的棉花打包裝置3包括上棉箱31、下棉箱32、踩踏裝置33和卸棉裝置34，所述上棉箱31通過左、右導柱支撐架37與所述下棉箱32連接，并相對于所述下棉箱32具有一升起位置和降落位置，所述踩踏裝置33安裝在所述下棉箱32內，所述卸棉裝置34對應設置于所述上棉箱31和下棉箱32的端部，其中，所述踩踏裝置33包括攪龍、踩踏架、攪龍驅動馬達和左、右踩踏油缸，所述攪龍和攪龍驅動馬達安裝在所述踩踏架上，所述踩踏架分別通過所述左、右踩踏油缸與所述左、右導柱支撐架37連接。該裝置需要操作員的主觀判斷是否當前棉花處于需要壓實的狀態，如果需要，再按下電控按鍵，控制液壓驅動，實現棉箱內棉花的壓實成為方包，而對于棉箱內的棉花的高度、壓實器的壓力、及采棉機棉箱門開關狀態、采棉機行走速度、采棉機水壓等參數都無法獲得，當采棉機發生故障時，不能及時地發現故障，棉花打包效率極低。

發明內容

本發明目的是提供一種采棉機自動打包控制系統，該系統能使采棉機采摘的棉花實現自動打包，打成的棉花包體積大，還能自動卸棉，同時能夠實時地獲得采棉機的棉箱內棉花的高度、壓實器的壓力、及采棉機棉箱門開關狀態、采棉機行走速度參數，提高采棉機的棉花打包效率。

本發明目的是這樣實現的：

一種采棉機自動打包控制系統，該系統包括：硬件有：采用ARM控制器?，在ARM控制器上分別連接有卸棉裝置的齒輪轉速傳感器、采棉機狀態參數的監測元件、棉垛高度傳感器、控制執行元件，所述的采棉機狀態參數的監測元件包括：攪龍壓力傳感器、壓實器壓力傳感器；所述的控制執行元件包括：攪龍正轉繼電器、攪龍反轉繼電器、壓實器上升繼電器和壓實器下降繼電器；軟件有：含采棉機參數檢測、故障診斷、CAN總線的通訊的ARM控制器控制軟件；含采棉機參數標定、監測參數顯示、故障報警的圖像顯示分別通過CAN總線通訊的Labview圖像顯示軟件；

系統軟件主控制流程如下：

步驟(1)：在ARM控制器上電后，對ARM控制器的輸入、輸出端口及CAN總線進行初始化；

步驟(2)：判斷采棉機參數是否需要進行標定，如果采棉機參數不需要標定，則直接進行數據采集，如果采棉機參數需要標定，則按照每個參數的標定條件進行標定，；

步驟(3)：將齒輪轉速傳感器、棉垛高度傳感器、攪龍壓力傳感器、壓實器壓力傳感器輸出的數據作為ARM控制器的輸入，進入打包控制的循環模式；

步驟(4)：ARM控制器將采集的齒輪轉速、棉垛高度、攪龍壓力和壓實壓力數據通過CAN總線實時傳輸、顯示在Labview圖像顯示軟件上，并存儲到ARM控制器內，同時將齒輪轉速、棉垛高度、攪龍壓力和壓實壓力數據作為下一個打包控制流程的初始狀態；

步驟(5)：程序將返回并進行循環：本控制程序采用順序執行方式；

系統主控制模式由攪龍正轉、攪龍反轉，壓實器向上、壓實器向下，組合確定，

攪龍正、反轉繼電器的開關決定攪龍的正、反轉；壓實器繼電器的開關決定壓實器的上、下運動；門開關繼電器的輸出值決定裝卸模式，輸出高電平為采棉狀態，低電平為卸棉狀態，自動打包控制和顯示流程如下：

步驟(1)：將ARM控制器上電初始化，初始化后的各參數通過CAN總線通訊傳送到LabView圖像顯示軟件上，進入打包的程序；