可调式树木自动注干机监控系统的设计开题报告

全文总字数：1289字

1. 研究目的与意义

基于PLC和工控组态软件MCGS的可调式树木自动注干机监控系统。使用树干注射的方法，依靠树体自身的蒸腾拉力或外力，向树体内输入农药、微量营养物质、植物生长调节剂等，使得树木能够迅速补充急需而又难以从土壤或喷施中获得的营养。树干注射可以避免农药等物质与土壤的直接接触，防止对水土的污染；同时药效持续周期长，又能对多种不同类型的害虫进行有效防治，提高了药物的利用效率，降低了生产成本。目前常用的注药机械，工作效率低，不能按需精确注射，树木吸收药液速度慢。本课题拟设计一套可调式树木自动注干机的监控系统，根据注射树木不同，选用不同药物配方进行药液配置；根据树木类型和直径大小选择不同的针头进行安装使用；调整装夹机构的夹紧力和进入树木的针头深度，提高针头的注射压力，实现注射针头的自动进 退针控制，满足不同的注射参数控制要求。该控制系统应操作简单方便，控制准确度高，提高树木注干机的智能化程度，促使树干注射施药技术 向更好的方向发展。

2. 国内外研究现状分析

树木注干机在长期的发展中，其注药系统不断的完善，在提高注药效率和高压密封上取得了明显的进步。高压大容量树木注干机，可实现高压大容量注射，具有注射速度快、注射后无回流的特点， 使大剂量树木营养液等的快速注射成为可能。研究针头和树干界面液体传输机理的基础上，研制了新式注射针头，使其与树体密封性能大大提高，彻底解决了树干注射的泄漏问题。高压低容量树木注干机适于林木、城市园林和果树病虫害防治,具有定量注射,注射速度快,注射后无回 流,操作方便,工作效率高,实用性强的特点.在总结国内外树干注药方式基础上,进一步研究针头和树干界面液体传输机理,研制了新式注射针头,使其进针、退针容易,与树体密封性好,解决药液外漏问题。随着科技的越发进步，未来的注药系统要提高注射效率，优化动力驱动部分，利用PLC等软件辅助从而提高注药系统自动化程度。

3. 研究的基本内容与计划

1）1、2周完成相关资料的收集，了解可调式树木自动注干机机械结构、性能特点、工作原理及使用要求，同时了解和学习组态软件plc软件的操作与试用，完成开题报告及文献综述。

2）3-6周进一步熟悉学习mcgs及plc软件的应用，学习组态软件的编程及设计监控系统界面，同时熟悉了解自动注干机机械结构、性能特点等相关要求，并且拟定初步方案。

3）7-12周使用组态软件 mcgs 编制上位机用户界面，实现上位机组态软件和 plc 之间的实时通讯，完成测试数据和控制命令的传输，并且进行系统调试，验证试验结果。

4. 研究创新点

使用MCGS工控组态软件，编写树木注干机监控系统的上位机界面，实现与外界数据的通信，具有良好的人机交互性。选用合适的三菱Fx2N PLC控制单元来实现监控系统的相关要求，保证树木注射过程的安全性和连续性，在故障调试时就可直观、形象地看到问题所在。同时 PLC 程序设计不需要复杂的计算，降低了其系统成本。