[發明專利]一種采棉機用棉花方模在線成型控制系統

有效

• 申請號: 201711313793.2
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107942811B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 苗中華;何創新;陶森林;徐舟舟;劉成良
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 44520 深圳市易美諾知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 朱為甫

本發明涉及一種采棉機用棉花方模在線成型控制系統，包括監控單元、打包控制器、輸入機構單元、執行機構單元、反饋單元；所述監控單元通過CAN總線與打包控制器連接，打包控制器分別與輸入機構單元、執行機構單元、反饋單元相連接；所述打包控制器包括主處理器、DI輸入模塊、DO輸出模塊、AD轉換模塊、存儲模塊以及下層通信模塊；所述輸入機構單元至少包括有六個接觸式機械開關，所述執行機構單元包括有上升開關閥、下降開關閥、正轉開關閥和反轉開關閥。很好地實現了采棉機一邊采棉一邊在棉箱內將棉花打包成型的任務。

技術領域

本發明屬于大型智能農業機械裝備技術領域，涉及采棉機自動化控制技術領域，具體是一種采棉機用棉花方模在線成型控制系統。

背景技術

采棉機是大型棉田必不可少的棉花采摘收獲機械，是我國急需的大型農機裝備。采棉機不僅可以解決棉花采收季節勞動力嚴重不足的問題，而且還可以節約勞動成本，大幅度提高棉花采摘效率。然而，棉花在采摘后都比較松軟，采棉機的棉箱空間有限，如果直接讓松軟的棉花充滿棉箱，那么棉箱中的棉花容易分布不均，且棉箱會很快被充滿，但棉箱中棉花重量卻不多，采棉機將不得不經常停止作業來卸下棉箱中棉花，嚴重降低采棉機的工作效率。

為了提高作業效率，降低卸棉時間，采用棉花在線壓實成型的方法，利用棉箱內的攪龍(負責均布)和壓實器(負責壓實)，按照一定的工藝流程，將棉花鋪平并壓實，形成密實度較大的棉包(行業內通常將壓實的棉包稱為棉模)，最終完成邊進行棉花采摘，邊進行在線壓實成型。棉模在線成型式采棉機是采棉機發展趨勢，我國尚未有成熟機型，本發明的棉花方模在線成型方法及控制系統具有原始創新性。

發明內容

本發明的目的是提供了一種采棉機用棉花方模在線成型控制系統，很好地實現了采棉機一邊采棉一邊在棉箱內將棉花打包成型的任務。

本發明是通過以下的技術方案來實現的。

一種采棉機用棉花方模在線成型控制系統，包括監控單元、打包控制器、輸入機構單元、執行機構單元、反饋單元；所述監控單元通過CAN總線與打包控制器連接，打包控制器分別與輸入機構單元、執行機構單元、反饋單元相連接；

所述的監控單元包括人機交互界面模塊以及底層通信模塊，所述的人機交互界面模塊用于將獲得的實時工作值和狀態量經過轉換后顯示出來，同時監控單元也可以向打包控制器發送數據與命令；所述底層通信模塊通過CAN總線與打包控制器通信，用于獲得打包控制器的實時數據以及向打包控制器傳輸數據；

所述的打包控制器包括主處理器、DI輸入模塊、DO輸出模塊、AD轉換模塊、存儲模塊以及下層通信模塊；所述主處理器用于控制AD轉換模塊的正常工作并讀取AD轉換結果、捕獲輸入機構單元的開關量輸入、接收反饋單元的反饋信息，然后進行運算和邏輯處理及控制DO輸出模塊輸出正確的電平信號；所述DI輸入模塊、DO輸出模塊、AD轉換模塊分別與主處理器直連；所述的AD轉換模塊的主芯片是模數轉換芯片，用于數字信號與模擬信號之間的轉換；所述存儲模塊通過IIC總線與主處理器通信，用于存儲打包控制器默認的工作參數和通過監控單元的人機交互界面修改后的參數；所述下層通信模塊通過CAN總線與監控單元連接，向下通過SPI總線與主處理器連接，用于進行數據轉換與收發；

所述輸入機構單元至少包括有六個接觸式機械開關，用于控制采棉機的棉箱中壓實器和攪龍的運動方向；其中，手動開關用于切換進入手動操作控制打包狀態；自動開關用于切換進入自動打包狀態；上升開關用于控制壓實器的上升；下降開關用于控制壓實器的下降；正轉開關用于控制攪龍的正轉；反轉開關用于控制攪龍反轉；

所述執行機構單元包括有上升開關閥、下降開關閥、正轉開關閥和反轉開關閥；所述上升開關閥和下降開關閥分別用于啟動壓實器的上升和下降的機構；所述正轉開關閥和反轉開關閥分別用于啟動攪龍的正轉和反轉的機構；