PLC技術在農業機械電氣自動控制中的應用

鄭恒玉

（鄭州鐵路職業技術學院，河南 鄭州 450000）

現代化轉型升級為各行各業都帶來了巨大的發展潛力，尤其體現在傳統農業的升級改造方面，信息化的加入，為現代化農業發展注入新鮮活力。信息化帶動自動化的發展，PLC技術得益于自身微處理器的功能設計，可實現自身的自動運行，大規模減少了農業中的人力資源配置，提升了傳統農業的生產效率，為實現農業規模化生產貢獻了突出力量。

1 農業機械電氣自動控制和PLC技術概述

1.1 農業機械電氣自動控制

社會生產進程加快，國家發展對于整體各項資源配置都有較高的要求。人們大多放棄生產效益低的傳統農業，“棄農從商”是當下社會發展的現狀。為此，農業生產的規模化、產業化發展是很有必要的，這也推動了農業機械電氣自動控制的地位，提高農用機械的自動化成為推動我國農業發展的重要力量。現代農用機械對于操作能力往往有較高要求，農村人口大量外流導致人口減少，能夠熟練操作的人并不多，而農用機械的電氣自動化很大程度上降低了其操作難度，農業規模化發展和智能化發展也能夠順利推進。另外，結合我國地理形勢來說，我國重要的糧食生產基地擁有機械作業的天然優勢，適合推行大規模生產。農機電氣自動化的實現，不僅能夠補充人口流動對農業勞動力造成的缺口，也能夠促進當地農業生產的高效運轉，更好地實現農機自動化的初始目標。隨著農機電氣自動控制技術的發展，信息技術和通信技術的融合，也會帶動農機實現智能化，也符合我國當下對于現代化農業的整體定位。

1.2 PLC技術

事實上，PLC技術一經開發推廣就廣受好評。它的出現使整體操作系統的便捷性得到大幅度提高，促進系統的全面升級和改造。PLC技術通過輔助繼電器的方式，減弱了對于節點變位的考慮，大大減少了考慮時間，提升了自動控制整體對于信息的處理速度；同樣，PLC自身的技術加持，也提升了自動控制系統整體的運作能力，防止外界干擾，大大改進了原來系統線路接觸不良帶來的整體運行問題，實現自控系統整體運行的安全可靠性[1]。PLC技術的應用也在多方面有所體現，包括工業、農業，甚至服務業也有所涉及。隨著無線通信技術的引入，我國現有的PLC技術在自動控制應用方面又實現了新的飛躍，在農業機械自動化方面尤為明顯。

2 PLC技術在農機中的應用優勢

2.1 自身功能性強

PLC技術可大量節約農業生產操作中的人力。相較于傳統農機作業中的復雜操作，PLC技術可通過編程方式簡化相應流程設計，大大縮短操作流程，節約生產時間，提升生產效益。同時，PLC技術具備計時、邏輯運算等功能，加上無線通信技術的應用，有效實現機械作業中的高效控制。隨著現代技術發展和應用范圍擴大[1]，PLC技術自身的實用性和其他相關功能也進一步得到提高，增強了其在農業作業中的安全可靠性，實現穩定運行。

2.2 強大的可靠性

大體量的機械使用少不了繼電器的存在，然而，傳統控制系統下的繼電器由于線路接觸往往會存在很大的安全隱患，相關事故發生率也相對較高。PLC技術通過對連接模板進行編程書寫，提高整體系統的接線效率。同時，PLC技術在工作時，有獨立電源，保障其自身作業不受整體系統運作干擾，維持自身穩定正常工作。針對對外作業，PLC技術增加了抗震設計，實現自身構件屏蔽，有效提高自身設施的外界抗干擾能力，維持自身正常穩定工作。自身的微處理器也加入了大量程序識別相關干擾和常見錯誤命令，并給出了相關的解決對策，降低了作業中出現錯誤的概率，保障了機械作業的連貫和高效。

2.3 廣泛的適應性

PLC技術整體的內置設計，使得它具備很強的設備兼容性，對于新老農機設備，基本都可配置安裝。PLC技術的強大適應性還體現在其接口的豐富。PLC生產中，針對眾多的接口設備基本都有對應，而且自身優勢的重量和體積占比，也為整體的應用推廣提供了很好的助力。

2.4 檢修維護方便

PLC技術可以自行設計內部自動檢查功能，該功能能夠對自身情況做出及時的檢查整理，具備自適應處理的能力。PLC技術也更新了自檢上報系統，可通過遠程監控實現對機器設備的實時上報，相關技術人員也能根據對應位置，快速發現問題原因，從源頭精準解決問題，提高了檢修維護的工作效率，也大大延長了技術設備的使用時間。

2.5 操作簡單

農村人口大量向外流動，也就意味著農用機械自動化發展中操作簡易是首要考慮的標準。PLC技術的操作非常簡潔，它對應的開發流程也很簡潔，技術升級和優化只需要相關人員進行簡單的操作即可完成，其原理也和普通繼電器相類似，如圖1所示。這些設置也極大地增強了技術設備的可使用性，對于PLC技術在農業生產中的推廣應用很重要。

圖1 系統結構圖

3 PLC技術在農業機械電氣自動控制中的實際應用

PLC技術對于提高農業機械電氣自動化來說具有非常好的成效，主要體現在優化操作順序和開關量的控制兩個方面。

3.1 優化實體操作順序

PLC技術能夠實現機械操作順序的有序性和完整性。在實際的操作流程中，對于相關環節的處理，首先是對機械設備本身的自傳感信息要能夠及時處理反饋；其次是添加整理必要的應用管理程序，推進整體操作中的相關控制；最后是后續維護中的遠程控制方面，對于能力欠佳的操作者，可以安排相應的幕后人員進行遠程操控，通過現有的無線通信技術，能夠對機械進行遠程操控[2-3]。PLC技術能夠對這幾個環節進行合理的設計落實，使得這些功能能夠得到有效發揮。

3.2 在開關量中的控制

PLC技術除了能夠在機械作業順序方面大顯身手，對于系統流程中的繼電器運行也有較大的改進。該技術通過在操作過程中對繼電器實行編輯操作，實現對開關量的控制，縮短相應的反應時間，使得其反應操作更加靈敏有力。另外，它對于實際操作中的電路短路狀況也做出了處理，能夠強化設施在運行過程中的可持續性，從而提高系統運行效率，為農業發展創造了巨大收益[4]。

4 PLC技術應用現狀及對策

我國農村農業機械的推廣普及使用還存在很大不足，有些地區礙于留存人口的能力問題，缺乏對于機械的相關認知，上手困難。我國地勢情況復雜，梯田、高山眾多，在這些地勢上進行農業機械應用仍然有一定的難度。農村中相關技術人員配置少，農民雖然可熟練操作機械，但是對于后續的維修保養缺乏經驗，這對農機的長期使用造成了困難，給農民也帶來很大損失。

為此，國家在推廣PLC技術之前也應考慮到上述問題的對策。首先要加強相關技術人員培訓。可以從鄉村中挑選有意愿的人對其進行PLC技術專業培訓，讓他們不斷與新知識接軌，并傳授其他使用人員，使先進技術能夠真正應用于實際農業生產。其次，深入開展PLC技術在農機自動化方面的實際探索，加快系統改進以及相關功能模塊的更新，使其能夠兼容更多型號的農機設備，加快智能化發展。

5 PLC技術發展趨勢

隨著當今科技的不斷發展，PLC技術也有了更多的發展空間。對于當下不斷發展的溫室大棚，PLC也展示了其卓越的優勢，在溫度調控、智能I/O模塊等方向也多有涉及，其應用也越發廣泛，它的不斷發展，也更能緊跟農業發展的腳步。此外，其他的技術比如DCS等，也可以與PLC技術進行有效結合，為高效生產貢獻力量，實現整體機械化生產的最優應用。

6 結束語

綜上所述，產業結構的轉型和升級使得農業生產中自動化的地位大幅提高，大量的人口遷移也使得農業自動化技術應用成為必然。PLC技術的出現，加快了我國農業自動化進程，在更高層次上對于實現我國整體的各項資源配置也起到了不小的作用。PLC技術體現的成本控制效應也能夠在當下電氣自動控制中不斷發揮作用，推動我國農業生產走向規模化、智能化和產業化。