一種智能精準配肥裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)機領域，具體涉及一種智能精準配肥裝置。
【背景技術】
[0002]我國自上世紀70年代開始，化肥的消費量迅速增加，對提高農(nóng)作物產(chǎn)量起到了很大的作用，但是，由于我國農(nóng)民施用化肥多停留在經(jīng)驗施肥的水平上，化肥利用率僅為30%?40%，化肥的增產(chǎn)效果并未得到充分發(fā)揮，造成了驚人的浪費，在一些地區(qū)已出現(xiàn)了水污染等問題。據(jù)統(tǒng)計，我國的化肥施用量已經(jīng)達到了平均434.3kg/ha，遠遠超出發(fā)達國家為防止化肥對水體造成污染所設置的每公頃225kg的安全上限，是國際標準的1.93倍。
[0003]肥料施用量的增加和利用效率的下降，不僅造成了經(jīng)濟上的巨大損失，而且引起了嚴重的環(huán)境污染?；视绕涫堑室殉蔀橹饕沫h(huán)境污染源之一，實行科學的變量施肥是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要措施和亟待解決的問題。
[0004]測土配方施肥是一項覆蓋全國培肥地力的重要舉措之一，是聯(lián)合國在全世界推行的先進農(nóng)業(yè)技術，也是精準農(nóng)業(yè)的一項重要技術。
[0005]測土配方施肥是以土壤測試和肥料田間試驗為基礎，根據(jù)作物對土壤養(yǎng)分的需求規(guī)律、土壤養(yǎng)分的供應能力和肥料效應，在合理施用有機肥料的基礎上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素肥料的施用數(shù)量、施用時期和施用方法的一套施肥技術體系，然而現(xiàn)有技術中對各種不同肥料進行精準配料的裝置還沒有或者已有膽非常復雜，成本高，不易推廣。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供的技術方案是:一種智能精準配肥裝置，包括架體和控制系統(tǒng)，所述架體自上之下依次設有至少兩個帶有料倉門的原料倉、用于攪拌肥料的攪拌料倉和出料機構，所述原料倉通過稱重傳感器掛在所述架體橫梁上，原料倉底部設有行程開關，所述原料倉上下部分別設有上限位閥B和下限位閥A，所述攪拌料倉內(nèi)設有攪拌葉片，所述攪拌葉片通過攪拌軸與攪拌電機相連，所述出料機構內(nèi)設有用于給配料好肥料打包的夾袋開關和驅動夾袋開關的夾袋氣缸;所述控制系統(tǒng)包括電源單元、PLC中央處理器、觸摸屏、CAN總線和工控機。
[0007]作為優(yōu)選，所述原料倉的稱重傳感器均由三個精度適宜的稱重傳感器組成。
[0008]本實用新型的有益效果是:本裝置能夠實現(xiàn)根據(jù)土壤自身肥力狀況和作物生長所需的肥力要求，由專家系統(tǒng)自動給出合理可行的土壤施肥配方。從而達到合理施肥，培育土壤肥力，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
【附圖說明】
[0009]圖1為智能精準配肥裝置示意圖。
[0010]圖2為智能精準配肥裝置控制系統(tǒng)框圖。
[0011]附圖標記:
[0012]I原料倉，2稱重傳感器，3行程開關，4攪拌料倉，5出料機構，6夾袋氣缸，7上限位閥B，8下限位閥A，9攪拌葉片，1攪拌軸，11攪拌電機，12夾袋開關。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型進行舉例說明。
[0014]如圖1所示，一種智能精準配肥裝置，其特征在于:包括架體和控制系統(tǒng)，所述架體自上之下依次設有四個帶有料倉門的原料倉1、用于攪拌肥料的攪拌料倉4和出料機構5，所述原料倉I通過稱重傳感器2掛在所述架體橫梁上，原料倉I底部設有行程開關3，所述原料倉I上下部分別設有上限位閥B 7和下限位閥AS，所述攪拌料倉4內(nèi)設有攪拌葉片9，所述攪拌葉片9通過攪拌軸10與攪拌電機11相連，所述出料機構5內(nèi)設有用于給配料好肥料打包的夾袋開關12和驅動夾袋開關12的夾袋氣缸6;
[0015]所述控制系統(tǒng)由電源單元、PLC中央處理器、觸摸屏、CAN總線以及工控機機組成。為了確保PLC精確的采集輸入信號和控制輸出信號，配有相應的行程開關、稱重傳感器、限位閥和擴展模塊。所有料倉門由小型交流電機控制。
[0016]為實現(xiàn)控制要求，控制系統(tǒng)主機選用西門子公司的SniATIC S7-200系列PLC，CPU型號為CPU 226AC/DC/繼電器，提供24個數(shù)字量輸入和16個數(shù)字量輸出，用于采集行程開關和面板按鈕等輸入信號、控制相關電機工作。由于要采集和處理4路傳感器的模擬量輸入信號，故需擴展I個A/D轉換模塊，西門子PLC有專門連接稱重傳感器的擴展模塊一 EM253。
[0017]觸摸屏通過PPI協(xié)議和CPU226的擴展通訊口直接通訊，可實現(xiàn)系統(tǒng)過程監(jiān)控、數(shù)據(jù)儲存、打印輸出等功能。
[0018]工位機選用一般的PC機，工位機安裝西門子組態(tài)軟件WinCC，采用PPI通信協(xié)議完成WinCC組態(tài)軟件與S7-200系列PLC的通信。
[0019]所述原料倉I的稱重傳感器2均由三個精度適宜的稱重傳感器組成。
[0020]本實用新型的工作方式及工作過程。
[0021 ] 1.根據(jù)需求確定肥料配方。
[0022]2.根據(jù)確定的配方利用本實用新型進行配置肥料
[0023](I)智能精準配肥裝置自檢
[0024]智能精準配肥裝置開機之后，運行自檢程序并完成自檢。若發(fā)現(xiàn)故障或者警報，在顯示屏中顯示詳細信息。
[0025](2)原料倉進料
[0026]智能精準配肥裝置正常工作時，若原料倉中料量不夠(下限位閥A信號)，工位機發(fā)出信號控制提升機開始工作，從儲料倉中給原料倉補給原料;若原料倉中料量足夠(上限位閥B信號)，工位機發(fā)出信號控制提升機停止工作。
[0027](3)配料過程
[0028]由于四種原料肥需求量不同，所以原料倉料倉門開關時間不同。根據(jù)已經(jīng)輸入的所配肥料總量和四種原料肥的配比算出四種原料肥的需求量，并將數(shù)據(jù)傳輸給工位機。工位機根據(jù)稱重傳感器的信息控制原料倉料倉門電機。
[0029]原料倉出料量達到標準，料倉門控制電機工作，關閉料倉門；原料倉出料量未達到標準，料倉門控制電機不工作。稱重傳感器所測數(shù)據(jù)為原料倉中原料的重量，即原料倉重量的改變量為所需原料重量。假設原料倉原有料量為yi，放料后原料倉剩余料量為y2，則進入攪拌料倉的料量為y = y1-y2
[0030](4)攪拌過程
[0031]四個原料倉配料全部完成后，攪拌電機開始工作。
[0032]3.肥料攪拌混合均勻后通過夾袋氣缸6驅動夾袋開關12進行裝袋打包。
【主權項】
1.一種智能精準配肥裝置，其特征在于:包括架體和控制系統(tǒng)，所述架體自上之下依次設有至少兩個帶有料倉門的原料倉(I)、用于攪拌肥料的攪拌料倉(4)和出料機構(5)，所述原料倉(I)通過稱重傳感器(2)掛在所述架體橫梁上，原料倉(I)底部設有行程開關(3)，所述原料倉(I)上下部分別設有上限位閥B(7)和下限位閥A(8)，所述攪拌料倉(4)內(nèi)設有攪拌葉片(9)，所述攪拌葉片(9)通過攪拌軸(10)與攪拌電機(11)相連，所述出料機構(5)內(nèi)設有用于給配料好肥料打包的夾袋開關(12)和驅動夾袋開關(12)的夾袋氣缸(6);所述控制系統(tǒng)包括電源單元、PLC中央處理器、觸摸屏、CAN總線和工控機。2.如權利要求1所述一種智能精準配肥裝置，其特征在于:所述原料倉(I)的稱重傳感器(2)均由三個精度適宜的稱重傳感器組成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能精準配肥裝置，包括架體和控制系統(tǒng)，所述架體自上之下依次設有至少兩個底部帶行程開關的原料倉、用于攪拌肥料的攪拌料倉和出料機構，所述原料倉通過稱重傳感器掛在所述架體橫梁上，原料倉上下部分別設有上限位閥B和下限位閥A，所述攪拌料倉內(nèi)設有與電機相連的攪拌葉片，所述出料機構內(nèi)設有用于給配料好肥料打包的夾袋開關和驅動夾袋開關的夾袋氣缸；所述控制系統(tǒng)包括電源單元、PLC中央處理器、觸摸屏、CAN總線和工控機，本裝置能夠實現(xiàn)根據(jù)土壤自身肥力狀況和作物生長所需的肥力要求，由專家系統(tǒng)自動給出合理可行的土壤施肥配方，從而達到合理施肥，培育土壤肥力，減少環(huán)境污染，防止過度施肥，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
【IPC分類】B01F7/04, B01F15/04
【公開號】CN205216642
【申請?zhí)枴緾N201521067965
【發(fā)明人】馮天玉, 施詩, 張凱鑫, 康宏彬, 魏夢陽, 郭翠英, 張濤
【申請人】湖北工業(yè)大學
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月18日