基于PLC自動化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機械的電氣控制應(yīng)用

徐苗

摘 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，PLC作為一種使用便捷、功能強大的控制處理器，其程序指令的自動編寫與執(zhí)行，對于實現(xiàn)電氣自動化有著極為重要的作用。作為電氣自動化技術(shù)的核心部件，PLC決定了電氣自動化程序的運行效率與質(zhì)量，對工業(yè)生產(chǎn)具有很大影響。因此，為了不斷提高工業(yè)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量，有必要對基于PLC的電氣自動化控制技術(shù)進行探討，以加強PLC在電氣工程中的應(yīng)用，推動電氣工程的自動化進程。

關(guān)鍵詞：PLC自動化技術(shù);農(nóng)業(yè)機械;電氣控制應(yīng)用

引 言

農(nóng)業(yè)的發(fā)展依賴于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平，首先需要提高農(nóng)業(yè)的機械化效率，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型升級，釋放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的人力，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與種植的效率，為農(nóng)村建設(shè)提供良好的發(fā)展環(huán)境。在我國農(nóng)業(yè)機械技術(shù)發(fā)展的過程中，PLC技術(shù)對農(nóng)業(yè)機械電氣控制自動化起到了積極的影響，也是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的標(biāo)志。

一、PLC概述

PLC的是集互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機技術(shù)為一體的可編程控制處理器，由于其與各新興技術(shù)結(jié)合的特性，因此，PLC在我國出現(xiàn)的時間并不長，進入工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的時間也并不久，PLC技術(shù)是隨著互聯(lián)網(wǎng)與計算機技術(shù)的成熟與發(fā)展出現(xiàn)的，這種技術(shù)大致于上個世紀(jì)七十年代進入我國，真正成熟與發(fā)展則是在上世紀(jì)九十年代，這時候的PLC技術(shù)才具備全自動一體化的控制功能。發(fā)展至今，PLC已經(jīng)具備多種控制系統(tǒng)，但使用最廣泛的仍然是集散與現(xiàn)場總線控制這兩種自動化控制系統(tǒng)，這兩種控制方式因其錯誤率低、應(yīng)用效果好的特性被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)的方方面面，極大促進了工業(yè)生產(chǎn)的自動化進程。PLC技術(shù)工作的優(yōu)點在于內(nèi)部擁有編程器，編寫和修改程序的效率高，結(jié)合插件式結(jié)構(gòu)，能夠讓農(nóng)業(yè)收獲機械在田間工作的過程中修改程序。PLC裝置的可靠性比較強，擁有較高的抗干擾能力。PLC系統(tǒng)的設(shè)計難度比較小，安裝起來很方便，調(diào)試工作量也相對較小，維護和應(yīng)用的效率高，為此對系統(tǒng)的改造效率也比較高。由于PLC裝置存儲器的擴展空間比較大，因此系統(tǒng)擴展、升級時的改變相對較小。

二、PLC自動化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機械的電氣控制應(yīng)用

（一）PLC技術(shù)在農(nóng)業(yè)拖拉機中的應(yīng)用。拖拉機是最早應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備之一，對農(nóng)村的耕地種植起到了重要的促進作用。而PLC技術(shù)是近年來提出的理論概念，將PLC技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)拖拉機中，則能夠促進拖拉機電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的變化，極大地提升拖拉機的使用性能。當(dāng)下應(yīng)用的拖拉機裝置主要是機械油壓式三點連接裝置和電子油壓式三點聯(lián)結(jié)裝置，可以通過微機來操作拖拉機的控制閥，繼而促進機械運行平穩(wěn)狀態(tài)的改善，并自動設(shè)置拖拉機的運轉(zhuǎn)速度，提高拖拉機的自動化水平。目前電子油壓式連接裝置還處于不斷開發(fā)應(yīng)用的階段。

（二）順序控制。在電氣工程自動化控制技術(shù)的應(yīng)用中，PLC技術(shù)的一大應(yīng)用功能就是順序控制，即在生產(chǎn)過程中作為順序控制器對電氣工程設(shè)備的運行順序進行調(diào)整，方便使用者對運行順序的調(diào)整。例如，在火電廠除灰工作之中，PLC技術(shù)就被用作設(shè)備運行的順序控制器，操控多種設(shè)備依照設(shè)計程序進行運行，有效的提升了除灰工作的進行效率。PLC技術(shù)的使用對電氣設(shè)備的高效運行有著極大的影響，在傳統(tǒng)順序控制工作中，技術(shù)人員需要使用大量的繼電器等控制設(shè)備來實現(xiàn)順序控制，設(shè)計結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性也較高，在當(dāng)前的生產(chǎn)中借助PLC技術(shù)，技術(shù)人員可以優(yōu)化對設(shè)備的順序控制設(shè)計能力，降低在電氣工程運行中的成本，提升系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。同時，技術(shù)人員可以通過對PLC技術(shù)中心處理器的控制實現(xiàn)對運行設(shè)備的控制，提升了管理效率，對設(shè)備運行效率和產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量有著極大的優(yōu)化作用。

（三）加強現(xiàn)場失效調(diào)查系統(tǒng)的完善性。在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的時候，需要將實際性能作為設(shè)計目的，然后再實施電氣控制技術(shù)的相關(guān)設(shè)計環(huán)節(jié)，在實施具體設(shè)計之前，需要對一定失效的數(shù)據(jù)進行全面的了解，最后再采取實驗的手段來實施相應(yīng)的獲取。但是，在具體實施的時候?qū)嶒炁c實際運用之間存在著比較大的差異性，而且這種方式在獲取失效數(shù)據(jù)的過程中并不適用，在實驗中獲取的相應(yīng)數(shù)據(jù)勢必存在著一定程度的局限性，并且在準(zhǔn)確性方面也比較差。所以在實施失效數(shù)據(jù)獲取的時候，必須要通過相應(yīng)的失效現(xiàn)場來進行相應(yīng)的獲取，那么在具體設(shè)計的時候就必須要使失效現(xiàn)場的相關(guān)調(diào)查系統(tǒng)實施完善，依據(jù)現(xiàn)場所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)，勢必能夠保證電氣控制技術(shù)在PLC技術(shù)應(yīng)用效果方面獲得提升。

（四）PLC技術(shù)在施肥播種機與水稻直播機中的應(yīng)用。施肥播種機與水稻直播機也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常應(yīng)用的機械，目前PLC技術(shù)應(yīng)用在播種機中，能夠使機械實現(xiàn)自動行駛，并對種子的數(shù)量進行檢測，能夠讓播種的效率變得更高，而且還能夠為農(nóng)作物增長創(chuàng)造良好的條件，改變?nèi)斯な┓实姆绞剑瑥亩鴰椭r(nóng)業(yè)實現(xiàn)高產(chǎn)，提升農(nóng)民的經(jīng)濟收入水平。然而該技術(shù)在農(nóng)村推廣的效果不理想，因為農(nóng)產(chǎn)品與環(huán)境、種子、土地等要素存在關(guān)聯(lián)，如果僅對植株之間的間距以及種子的數(shù)量進行考慮，則難以有效提升農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，為此今后還要加快推動農(nóng)業(yè)機械自動化控制技術(shù)的發(fā)展和完善，使機械與實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況相結(jié)合。

（五）應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)中。在數(shù)控系統(tǒng)中融入PLC技術(shù)的使用是非常廣泛的，連續(xù)控制系統(tǒng)，點位控制系統(tǒng)以及直線控制系統(tǒng)這三種是目前數(shù)控系統(tǒng)的主要種類。在機械加工的過程中，數(shù)據(jù)系統(tǒng)的地位是不可取代的，比如在機床加工的過程中融入點位控制系統(tǒng)，通過這種方式能夠更加精確地進行點和點之間的移動。從更加具體的方面來看，單板機控制法以及成功能數(shù)控裝置控制法是主要的數(shù)控方法，PLC金屬極為廣泛地融入黨的這兩種控制方法中，相對而言更加全面的是全功能數(shù)控裝置，在大型機械加工企業(yè)，通常是原本就是這種方法，因為具有較高的運行成本。在以實際為基礎(chǔ)的同時調(diào)整機床的功能可以通過單板機控制裝置進行，因為這種裝置的運行成本比較低，與此同時靈活性較高，所以對于中小企業(yè)來說，這種方法是更加適用的。

（六）PLC技術(shù)在微灌系統(tǒng)、谷物干燥機中的應(yīng)用。在微灌系統(tǒng)方面，應(yīng)用PLC技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制的灌溉系統(tǒng)，結(jié)合水位傳感器、土壤水分傳感器、溫度傳感器等自動化設(shè)施，對土壤的墑情和作物的生長態(tài)勢進行監(jiān)控，自動開啟和閉合微噴灌設(shè)備，使設(shè)備系統(tǒng)可以根據(jù)順序來完成灌溉。PLC技術(shù)在谷物干燥機自動化的應(yīng)用中，可以自動化監(jiān)控干燥過程中谷物的干燥程度、熱風(fēng)濕度、機械運轉(zhuǎn)狀況，并自動切斷谷物干燥機的燃料或者電力，減少故障或事故發(fā)生的概率。

（七）應(yīng)用于立體倉庫控制中。儲存空間通常由幾層甚至幾十層貨架堆積形成的稱為立體倉庫，這種倉庫輸出或者輸入貨物的時候，都是通過物料運輸裝備進行的，就目前而言，電氣工程方面對于立體倉庫的使用是非常廣泛的。就實際的操作而言，輸入和輸出畫我的時候，通過PLC技術(shù)能夠使結(jié)果更加準(zhǔn)確，與此同時，對于立體倉庫中，實際貨物情況可以進行更加準(zhǔn)確的檢測，對于處理和控制倉庫的效果更加明顯。把PLC技術(shù)融入到立體倉庫的管理中，不僅可以降低管理人員的工作量，從而可以進一步在自動化管理融入到倉庫管理中，是倉庫的儲存空間得到有效的利用，從而使倉庫的儲存空間的效率得到有效的提升。

結(jié) 語

在農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)過程中，PLC技術(shù)的應(yīng)用有利于提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，增強我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械化水平。科研人員要深入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中進行調(diào)查研究，掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的特點，以此在PLC技術(shù)基礎(chǔ)上來設(shè)計和開發(fā)先進的農(nóng)業(yè)機械，以更好地為農(nóng)業(yè)農(nóng)村的發(fā)展服務(wù)。

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