Design and Research on the Control System of Magnetic Plate-Type Seeding Production Line

Yan, Xiao; Hu, Jian; Lu, Chuan Tong; Wang, Xun

doi:10.4028/www.scientific.net/amr.694-697.2051

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“…Las características principales encontradas en los diferentes SM desarrollados en los trabajos de investigación fueron las siguientes: microcontroladores (Aulin et al, 2017), PLC (Hao et al, 2017;Yan et al, 2013), dispositivos móviles y computadora como unidad de procesamiento y control; servomotores y motorreductores de CD para accionar los dosificadores; baterías de 12 y 24 VCD para la alimentación del SM; sensores efecto hall, codificador incremental (Yang et al, 2022), GPS como sensores para medir la velocidad de siembra o frecuencia de rotación del disco semillero, y el uso de mosffet, transistores, relevadores (Singh y Mane, 2011) y driver para servomotores y motores de CD como componente principal para activar los motores; uso de la modulación por ancho de pulso (PWM) como técnica para modificar la velocidad de giro del motor; y el método de control en lazo abierto o en lazo cerrado del tipo PI y PID. Es importante señalar que los controladores del tipo PI y PID tienen problemas o deficiencias para controlar sistemas no lineales debido a que la señal de entrada no es proporcional a la señal de salida y son inestables (con perturbaciones), lo que se traduce en errores de mayor magnitud.…”

Section: Introductionunclassified

Sistema Mecatrónico Para Controlar El Dosificador De Semilla Y Presión De Vacío De Una Sembradora-Fertilizadora

Torres-Sandoval,

Romantchik-Kriuchkova,

López-Cruz

et al. 2023

RevFitotecMex

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Los dosificadores de semilla de las sembradoras son componentes que determinan en gran medida la calidad de siembra; de manera general, éstos son accionados por un sistema de transmisión mecánica-rueda motriz, los cuales tienen el inconveniente de ser afectados en su funcionamiento por las condiciones del suelo, cubierta vegetal y velocidad de siembra, que influyen en el deslizamiento de la rueda motriz o provocan vibraciones y bloqueos del sistema de transmisión ocasionando mala calidad de siembra. Las sembradoras más avanzadas utilizan sistemas mecatrónicos que eliminan estos problemas. En el presente trabajo se desarrolló un sistema mecatrónico para controlar la frecuencia de rotación del disco semillero y presión de vacío del dosificador de semilla, el cual se adaptó y probó en una sembradora-fertilizadora neumática. El sistema está basado en microcontroladores para manejar la densidad de siembra mediante cambios en la frecuencia de rotación del disco semillero accionado por un motorreductor, utilizando la técnica Modulación por Ancho de Pulso (PWM por sus siglas en inglés) y control Proporcional-Integral-Derivativo (PID). Con un método similar se controla la presión de vacío mediante un servomotor que ajusta la apertura de una compuerta en la línea de succión de la turbina. Con el sistema desarrollado se logró alcanzar la dosis de siembra deseada en aproximadamente 1.5 s con un error de control en estado estable de ± 5 % a frecuencias de rotación del disco semillero de 21, 53 y 70 r/min y presiones de vacío de 1.5 a 4 kPa. Con presión de vacío de 5 kPa o frecuencia de rotación del disco semillero de 37 r/min el error se incrementa a ± 10 %, y para 5 r/min a ± 20 %. El error de control de la presión de vacío fue de ± 10 % para presiones de 1.5 a 5 kPa. Se logró desarrollar un sistema mecatrónico eficiente para controlar el sistema neumático dosificador de semilla.

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Section: Introductionunclassified

Sistema Mecatrónico Para Controlar El Dosificador De Semilla Y Presión De Vacío De Una Sembradora-Fertilizadora

Torres-Sandoval,

Romantchik-Kriuchkova,

López-Cruz

et al. 2023

RevFitotecMex

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“…They used a cum mechanism to control the permanent-magnetic seeding components to reach out and retract the roller surface periodically, for discharging and attractive seeds. Lately, a plate-type magnetic seeding device, whose size was in accordance with that of a universal plug tray, was developed by Yan et al [19] . In practical operations, the plate-type magnetic seeding device would flip over the plug tray and then discharge all pelleted seeds into plug tray cells at the same time.…”

Section: Introduction mentioning

confidence: 99%

Magnetic field distribution simulation and performance experiment of a magnetic seed-metering device based on the combined magnetic system

Liu

Yao

et al. 2021

International Journal of Agricultural and Biological Engineering

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The magnetic seed-metering method is one of the universal approaches for plug tray seeding. Conventional electromagnetic and permanent-magnetic seed-metering devices either cannot supply a desirable magnitude of magnetic force or need a seed-clearing mechanism. Thus the objective of this research was to develop a combined magnetic system (CMS) seed-metering device for generating higher magnetic forces than the electromagnetic ones without using any auxiliary seed-clearing mechanisms. Firstly, the CMS component was designed and its magnetic field distributions in both attractive and clearing states were obtained by finite element method simulations. Secondly, based on the CMS components, a magnetic seed-metering device was developed and validated by a prototype experiment. The simulation results displayed that along the axial direction of the magnetic head, the maximum magnetic flux density in the clearing state was 21.03% of that in the attractive state. In addition, along the radial direction, the proportion was 24.16%. Concerning the spatial magnetic flux density distribution, the magnetic flux density on the seeding planes of CMS components (approximately 60 mT) was higher than that of transitional space between two CMS components (nearly 0 mT). As for the seeding performance experiment, when the rotational speed of the roller was 21 r/min and the exciting current was 0.15 A, the highest single rate was acquired (90.20%). In the same condition, the reseeding rate was 5.88% and the miss-seeding rate was 3.92%. The results suggest that the magnetic field distribution and seeding performance of the developed magnetic seed-metering device are acceptable. Therefore, the developed magnetic seed-metering device can be used in practical plug tray seeding processes.

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Design and Research on the Control System of Magnetic Plate-Type Seeding Production Line

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Sistema Mecatrónico Para Controlar El Dosificador De Semilla Y Presión De Vacío De Una Sembradora-Fertilizadora

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Magnetic field distribution simulation and performance experiment of a magnetic seed-metering device based on the combined magnetic system

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