一種聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制系統(tǒng)，包括用于檢測聯(lián)合收獲機(jī)行走速度的第一轉(zhuǎn)速傳感器、用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的第二轉(zhuǎn)速傳感器以及用于檢測脫粒滾筒轉(zhuǎn)速的第三轉(zhuǎn)速傳感器，第一轉(zhuǎn)速傳感器、第二轉(zhuǎn)速傳感器和第三轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出端經(jīng)信號(hào)處理電路與PLC控制器的數(shù)字輸入引腳連接，用于檢測喂入量的油壓傳感器經(jīng)精密電阻與PLC控制器的A/D端口連接，PLC控制器的PWM輸出引腳與用于改變聯(lián)合收獲機(jī)行走速度的行走系統(tǒng)連接。該控制系統(tǒng)能夠降低聯(lián)合收獲機(jī)駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度，使脫粒滾筒負(fù)荷穩(wěn)定，喂入量穩(wěn)定，減小損失率。
【專利說明】一種聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化控制領(lǐng)域，尤其涉及一種聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]喂入量是聯(lián)合收獲機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)和性能參數(shù)。工作時(shí)喂入量小于額定喂入量，聯(lián)合收獲機(jī)負(fù)荷不足，效率低下；喂入量大于額定喂入量，系統(tǒng)超負(fù)荷工作，發(fā)生堵塞甚至故障，可靠性降低，穩(wěn)定的喂入量是降低損失發(fā)揮最大收獲效率的關(guān)鍵。國內(nèi)外在聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制方面做了不少工作，但大多都是通過調(diào)節(jié)脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速來控制喂入量，喂入量自動(dòng)控制系統(tǒng)目前還處于仿真或試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)階段，并未解決聯(lián)合收獲機(jī)如何行走的問題。
[0003]聯(lián)合收獲機(jī)割臺(tái)喂入短暫，喂入量不容易直接測量，目前常用工作狀態(tài)比較穩(wěn)定的脫粒滾筒負(fù)荷間接表示。脫粒滾筒負(fù)荷通常采用滾筒的轉(zhuǎn)速、滾筒軸的扭矩和滾筒功率來表示，脫粒滾筒扭矩不易測量卻可以與滾筒負(fù)荷一一對應(yīng)，當(dāng)脫粒滾筒采用無級(jí)變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)時(shí)，脫粒滾筒扭矩可以用其無級(jí)變速系統(tǒng)的油壓力表示。
[0004]油壓力與滾筒扭矩成比例關(guān)系，只要測得油壓力就可換算出脫粒滾筒的負(fù)荷。脫粒滾筒的扭矩和收割機(jī)行走速度之間有一定的比例關(guān)系，調(diào)節(jié)行走速度就可控制脫粒滾筒的扭矩穩(wěn)定在額定值附近從而就調(diào)節(jié)了喂入量，利用油壓力建立喂入量自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以及時(shí)調(diào)節(jié)收獲機(jī)行走速度，調(diào)整喂入量。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制系統(tǒng)，能夠降低聯(lián)合收獲機(jī)駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度，使脫粒滾筒負(fù)荷穩(wěn)定，喂入量穩(wěn)定，減小損失率。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制系統(tǒng)，包括用于檢測聯(lián)合收獲機(jī)行走速度的第一轉(zhuǎn)速傳感器、用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的第二轉(zhuǎn)速傳感器以及用于檢測脫粒滾筒轉(zhuǎn)速的第三轉(zhuǎn)速傳感器，第一轉(zhuǎn)速傳感器、第二轉(zhuǎn)速傳感器和第三轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出端經(jīng)信號(hào)處理電路與PLC控制器的數(shù)字輸入引腳連接，用于檢測喂入量的油壓傳感器經(jīng)精密電阻與PLC控制器的A/D端口連接；PLC控制器的PWM輸出引腳與用于改變聯(lián)合收獲機(jī)行走速度的行走系統(tǒng)連接。
[0007]所述信號(hào)處理電路包括依次連接的放大器、波形變換電路和波形整形電路。
[0008]所述行走系統(tǒng)采用電控靜液壓系統(tǒng)。
[0009]PLC控制器采用iFLEX C3控制器。
[0010]本實(shí)用新型帶來的有益效果為:利用油壓力反應(yīng)喂入量建立的聯(lián)合收獲機(jī)喂入量模糊控制系統(tǒng)方便可行，且控制穩(wěn)定可靠，能有效預(yù)防脫粒滾筒堵塞，能充分發(fā)揮脫粒滾筒的脫粒能力和發(fā)動(dòng)機(jī)功率。本系統(tǒng)可以改變泵輸出流量的方向，從而實(shí)現(xiàn)前進(jìn)與后退，減速箱不需要設(shè)計(jì)倒擋，簡化結(jié)構(gòu)。該控制系統(tǒng)能夠明顯減少聯(lián)合收獲機(jī)的故障率，同時(shí)降低聯(lián)合收獲機(jī)駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度，減小損失率，提高收獲效益，增強(qiáng)企業(yè)的競爭力?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0011]圖1聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制系統(tǒng)方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0013]如圖1所示，聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制系統(tǒng)用第一轉(zhuǎn)速傳感器檢測聯(lián)合收獲機(jī)行走速度，第二轉(zhuǎn)速傳感器檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，第三轉(zhuǎn)速傳感器檢測脫粒滾筒轉(zhuǎn)速，上述三個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理電路送入PLC控制器的數(shù)字輸入引腳，同時(shí)檢測喂入量的油壓傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)精密電阻送入PLC控制器的A/D端口，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，PLC控制器將模糊控制的控制量輸出控制行走系統(tǒng)。所述信號(hào)處理電路包括依次連接的放大器、波形變換電路和波形整形電路。放大器實(shí)現(xiàn)對待測信號(hào)的放大，降低對待測信號(hào)的幅度要求，實(shí)現(xiàn)對小信號(hào)的測量，波形變換電路和波形整形電路實(shí)現(xiàn)把正負(fù)交變的信號(hào)波形變換成PLC控制器可接受的信號(hào)。PLC控制器實(shí)時(shí)計(jì)算聯(lián)合收獲機(jī)行走速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、脫粒滾筒轉(zhuǎn)速和液壓油壓力，并將油壓力誤差信號(hào)與油壓力誤差變化信號(hào)作為模糊控制器的輸入變量，通過分析脫粒滾筒的負(fù)荷狀態(tài)給出聯(lián)合收獲機(jī)目標(biāo)行走速度作為模糊控制器的輸出量，經(jīng)模糊控制器的推理、判斷、運(yùn)算給出模糊控制量，該模糊控制量通過PLC控制器的PWM端口輸出給行走系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)聯(lián)合收獲機(jī)的行走速度來控制喂入量。
[0014]本實(shí)施例中，油壓力傳感器可米用壓力傳感器8498,輸出為4?20mA電流信號(hào),便于經(jīng)串聯(lián)的精密電阻，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC控制器可以接受的電壓信號(hào)。其采用螺紋連接，安裝方便。三個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器可采用常用的霍爾傳感器。行走系統(tǒng)采用電控靜液壓系統(tǒng)，其中，電控泵采用桑澳公司HlP系列的泵，馬達(dá)采用桑澳公司90MF系列的馬達(dá)。該行走系統(tǒng)可以在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的前提下改變泵的排量，以此改變泵的輸出流量，從而改變馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，改變行走速度。改變泵的排量只需要操作駕駛室的操縱桿，操作方便，并可以保證脫粒質(zhì)量。本系統(tǒng)可以改變泵輸出流量的方向，從而實(shí)現(xiàn)前進(jìn)與后退，減速箱不需要設(shè)計(jì)倒擋，簡化結(jié)構(gòu)。PLC控制器采用型號(hào)為iFLEX C3的控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與編程，iFlexC3是一款可編程控制器，設(shè)計(jì)可靠，具有多種標(biāo)準(zhǔn)電氣接口，可根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行靈活配置。
[0015]利用油壓力表示喂入量就是將脫粒滾筒作為被控對象，將行走速度作為控制對象，PLC控制器通過分析脫粒滾筒的負(fù)荷狀態(tài)給出目標(biāo)行走速度，改變聯(lián)合收獲機(jī)的行走速度，從而控制脫粒滾筒的扭矩，使脫粒滾筒負(fù)荷穩(wěn)定，喂入量穩(wěn)定。
[0016]喂入量控制系統(tǒng)通過改變行走速度保持喂入量穩(wěn)定，控制算法采用模糊控制，將指令油壓力與實(shí)測油壓力誤差信號(hào)和油壓力誤差變化信號(hào)作為模糊控制器輸入，將目標(biāo)行走速度作為模糊控制器的輸出量，經(jīng)模糊推理、判斷、計(jì)算后將控制量傳遞給行走系統(tǒng)從而調(diào)整收獲機(jī)的行走速度。
[0017]該控制系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，首先進(jìn)行初始化，檢測系統(tǒng)是否正常。系統(tǒng)正常，則開始采集發(fā)動(dòng)機(jī)速度、脫粒滾筒速度和收獲機(jī)行走速度和油壓力信號(hào)，信號(hào)經(jīng)處理后從不同端口送入PLC控制器，分析計(jì)算后通過比較實(shí)際喂入量和指令喂入量的差值并進(jìn)行模糊控制輸出初始行走速度的修正值作為控制量來控制行走系統(tǒng)從而使其達(dá)到目標(biāo)值。
【權(quán)利要求】
1.一種聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制系統(tǒng)，其特征在于:包括用于檢測聯(lián)合收獲機(jī)行走速度的第一轉(zhuǎn)速傳感器、用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的第二轉(zhuǎn)速傳感器以及用于檢測脫粒滾筒轉(zhuǎn)速的第三轉(zhuǎn)速傳感器，第一轉(zhuǎn)速傳感器、第二轉(zhuǎn)速傳感器和第三轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出端經(jīng)信號(hào)處理電路與PLC控制器的數(shù)字輸入引腳連接，用于檢測喂入量的油壓傳感器經(jīng)精密電阻與PLC控制器的A/D端口連接；PLC控制器的PWM輸出引腳與用于改變聯(lián)合收獲機(jī)行走速度的行走系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)處理電路包括依次連接的放大器、波形變換電路和波形整形電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制系統(tǒng)，其特征在于:所述行走系統(tǒng)采用電控靜液壓系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合收獲機(jī)喂入量控制系統(tǒng)，其特征在于:PLC控制器采用iFLEX C3控制器。
【文檔編號(hào)】A01D41/127GK203723067SQ201420049773
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】尤惠媛, 盧文濤, 李武興, 鄧志剛, 武亞平, 王國華, 劉明國 申請人:洛陽理工學(xué)院