一种基于PLC的农药喷洒输送装置设计开题报告

3.0 闻远设计 2023-07-08 74 4 22.49KB 4 页 10光币

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学生姓名韩硕专业

机械设计制

造及其自动

化

班级

2019 级机械

设计制造及其

自动化 1班

学号 2019207456

题目一种基于 PLC 的农药喷洒输送装置设计

指导教师孙群职称教授学位博士

题目来源生产实际（社会实践）题

题目类别应用研究

【选题意义、研究现状及可行性分析】

1. 选题意义

随着我国生产力水平的不断提高，人们对生活质量有着更高的要求，要通过各种方式手段减少对

人体的伤害，同时更快捷地进行劳作。但现行农药的喷洒基本上还是采用传统的人工操作的方式，不

可避免的会危害人体的健康，研究一种人不直接参与农药喷洒过程的装置，通过控制按键的形式，运

用PLC 进行调控，控制可变速调节的传送带，带动喷头移动，实现大范围喷洒农药，则可减少对人体

的危害，满足人们多方面的需求，具有十分重要的现实意义。

2. 研究现状

国外研究现状：欧洲、美国等国家一直持续投入对农业自动、智能化产品的研发。荷兰研发了一

种隧道式循环喷雾机，设计成的移动隧道状罩盖把农作物罩住，使喷药过程在一个相对密闭的空间进

行，使气流对雾滴的影响减少，罩盖还带有药液回收系统，避免了农药浪费，由于隧道式循环喷雾机

有一定的局限性，所以一般应用在葡萄、灌木等树冠层较低的病虫害防治中，可实现精准喷洒除草、

定向施药的过程，这种装备主要使用于垄间、沟旁、道路两边等地喷药除草的作业场所。日本的喷洒

设备自动化、智能化程度比较高，且在无人直升机植保上保持领先地位，日本山叶公司推出世界第一

架用于农药喷洒设备自动化、智能化程度比较高，且在无人直升机植保上保持领先地位，日本山叶公

司推出世界第一架用于喷洒农药的无人直升机，具有高效、安全、不受地形限制的特点，使农用无人

机得到快速发展，包括在播种、施肥、喷洒农药等领域。日本还推出了电缆诱导无人操作喷洒设备，

沿着作业路线，铺设电缆，通上交流电后，产生磁场，传感器检测磁场并循着磁场行走，完成无人操

作喷洒作业，拥有可防止作业人员农药中毒及受到噪声危害，提高效率的优势，在果园虫害治理上得

到了广泛的应用。德国始终将生态环境问题放在首位，为了降低农药对生态环境的污染以及提高利用

率的基础上，研发了一系列农药喷洒机械，并使用了定向对靶喷雾、精准喷药、可控雾滴施药、农药

回收等技术。德国雷肯喷药机是目前市场上比较先进的喷药机，拥有结构设计紧凑，药箱容积大；喷

杆位置可调的结构特点，同时有手动折叠和液压折叠两种方式并配套电脑控制终端，精准控制喷洒

量。

国内研究现状：我国农业机械设备发展相对较晚，智能化水平较底。随着科技的进步，人们对智

能化装备的需求越来越大，传统操作迅速地向现代化操作运行过渡。在我国现有的农药喷洒设备大部

分采用人工喷洒或者人工驾驶，少数采用智能控制行走的设备，还处于试验的初期。目前国内现有的

喷药设备有手动式、担架式机动喷药机、背负式机动弥雾机及由拖拉机悬挂的喷杆式喷药机、无人机

喷药机等。由于手动式、担架式机动喷药机和背负式机动弥雾机在作业时要完全依赖作业人员的现场

操作，工作效率低、作业者的操作负担加重，不适用于大规模农业生产；与拖拉机配套的喷杆式喷药

机，实现了无差别喷药，但由于无人机喷药成本高，载药量有限，控制困难，适用的场地有限制。

3. 可行性分析

本文是用 PLC 控制系统运行，其中利用机械制图、机械设计，机械原理中的知识对执行机构与驱

动机构的选取与设计，利用电气控制技术、PLC 技术进行程序的设计与编写，利用GX Works2 进行程

序的编写和验证，并用GT Works3 进行系统的仿真。利用图书馆和电子文库查阅参考各类资料解决设

计中出现的问题。

【论文的结构内容】（写至三级标题）

1. 前言

1.1 课题的目的及意义

1.2 国内外现状

2. 农药喷洒输送装置总体工作原理及关键部件选择

2.1 农药喷洒输送装置的工作原理

2.2 控制器的选择

2.3 执行元件的选择

2.4 动力原件的选择

3. 农药喷洒输送装置硬件设计

3.1 机械系统的设计

3.1.1 地脚螺栓的设计

3.1.2 支撑架的设计

3.1.3 输送轴的设计

3.1.4 输送带的设计

3.1.5 输送管道的设计

3.1.6 管道固定件的设计

3.2 动力系统的设计

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摘要：

学生姓名韩硕专业机械设计制造及其自动化班级2019级机械设计制造及其自动化1班学号2019207456题目一种基于PLC的农药喷洒输送装置设计指导教师孙群职称教授学位博士题目来源生产实际（社会实践）题题目类别应用研究【选题意义、研究现状及可行性分析】1.选题意义随着我国生产力水平的不断提高，人们对生活质量有着更高的要求，要通过各种方式手段减少对人体的伤害，同时更快捷地进行劳作。但现行农药的喷洒基本上还是采用传统的人工操作的方式，不可避免的会危害人体的健康，研究一种人不直接参与农药喷洒过程的装置，通过控制按键的形式，运用PLC进行调控，控制可变速调节的传送带，带动喷头移动，实现大范围喷洒农药，则...

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