PLC技術在農業機械電氣自動控制中的應用

吉安職業技術學院 朱雨震

在科技快速發展的今天，為了適應快速發展的經濟發展，必須要加快農業的生產和加工。當今世界，隨著信息技術的飛速發展，各行各業都在發生著巨大的變化，行業的優化和升級速度不斷加快，而常規的制造工藝已不能適應時代發展的要求，迫切需要現代化技術作為引導和推動。利用自動化技術對農業的數字化改造，農業生產效率和品質得到極大提高，改變了以往的封閉狀態，農業產業的發展模式得到了優化。

1 PLC技術的概念與優勢

1.1 概念

PLC是一種以單片機為控制中心的可編程控制器，它將現代計算機技術、自動控制技術和通信技術相融合，已經被廣泛地用于農業產業中。將計算機技術引入PLC技術可以使電氣系統的自動控制更加有效。PLC裝置的操作命令全部由編程語言編寫，大大提高了裝置的穩固性和準確性。要提高PLC技術的執行質量，必須根據實際情況，從輔助設施和操作職能等角度出發，結合機器的性能和自動化的優點，最大限度地發揮資源的作用。PLC技術不但可以有效地改善農業生產力，而且可以為規模化的生產提供技術保證，對當前我國的農業發展起到了推動作用。這種技術在我國的農業機械化生產中首次采用，效果較好。

綜上所述，PLC技術在農業機械化生產中的應用，主要體現在提高農機運行效率、促進機械操作便捷、減少人為操作錯誤等方面，從而使人力資源更大程度地發揮其作用。在此基礎上，將PLC技術應用于農機的控制，能更好地適應農業的實際需要，從而提高農業的經濟效益。在實際使用中，PLC技術具有體積小、編寫簡單、維護方便等優點，并能準確適應環境的改變，提高其適應農業生產的能力。目前，PLC技術已在農業中廣泛使用，對農業現代化和規模化發展起著重要的推動作用，可見PLC技術的發展必然會促進農業的整體發展。農業機械的自動化發展在很大程度上依賴于農業規模化的需求，從而提高農業機械的應用，促進農業的綜合利用率。農業機械的自動化控制應該得到進一步的發展，減少農業工人的人數，提高農業的產量。另外，在農業機械的電氣系統中加入了信息化、通信技術，使農用電器的自動化程度得到了提高。

1.2 優勢

1.2.1 功能完善

PLC技術在農業自動控制技術中有著廣闊的用途。農產品的加工技術多種多樣，各種農產品的處理方法和要求也各不相同，就算是專業技術工人也難以完全理最近更新解。利用PLC技術，可使操作模式更加簡單，提高作業效率，最大程度地節省勞動力。

1.2.2 適應能力及抗干擾性較強

PLC技術的編程語言相對比較簡單，經過對其應用的不斷改進和完善，編程的內容和格式可以得到更好的優化，并且可以采用很小的程序來進行操作。同時，PLC技術還可以對農業機械的操作進行改進，使得各種設備之間的相容性更好，即使是新老機械，或是參數有差異，也可以通過PLC技術進行操作。隨著我國農業機械技術的快速發展，PLC技術可以在一定程度上克服各種工藝和裝備在農業生產過程中遇到的各種問題。在裝置運行過程中，可以抵御各種信號源的影響，從而提高產品的加工效率。

1.2.3 系統維護保養要求較低

PLC技術依靠計算機編程進行加工和管理，在已有的程序中增加了“自動檢驗”這一項，可以對裝置的各個環節進行調試和檢查，從而對某些常見的故障進行自適應性的解決，或者由技術人員進行遙控維護，從而減輕工作人員的工作負擔。

2 農業機械的電氣控制與PLC技術融合應用方式及對策

中國地域廣闊，適合開展農業機械作業的東北地區和華北地區，既是“先鋒地區”，又是全國的糧食生產基地。當前，在我國的農業發展過程中，電子控制技術是實現農業機械化的重要技術支撐，實現了少量人員投入的大型農產品加工，可以在一定程度上節省勞動力，滿足當前的農業發展需要。

2.1 融合應用方式

2.1.1 控制順序

PLC技術是一種非常實用的技術，在執行過程中必須進行詳細的操作。將傳感器的感知信息融入電子自動化系統中，并將其輸入需要的反饋手段。在自動化系統中加入了一個管理軟件，保證了該系統管理工作的執行。采用遙控技術，利用無線通信通信技術，對自動控制的過程進行了完美的控制，保證農用機械化的生產取得預期的結果。

2.1.2 開關量控制

在常規的電氣自動控制中，切換技術主要依賴于繼電的保護，這種保護技術的響應敏感性很差，一旦發生故障，無法及時采取緊急措施，從而使線路無法工作。通過PLC技術，即使在線路中出現故障，也可以提高開關的精確度和實時性。對于此類問題的出現，PLC技術可以在最短的時間內做出判斷，提高整個線路的安全。

2.2 應用對策

2.2.1 PLC技術的深化

隨著國內技術水平的提高，嵌入系統、智能化技術對PLC技術的發展起著巨大的推動作用。在具體的設計中，對其各種功能的模塊和設備進行了精細化的設計，不僅系統設計好，而且非常有保障。所以，對于程序員而言，在實現PLC程序時，必須要進行大量的研發，同時要對智能系統進行合理的規劃，保證其在實踐中的應用。不斷改進與完善，保證PLC技術在國內農業機械電氣工程中持續發展。

2.2.2 提高PLC技術的使用標準和技術規格

在我國農業機械的電氣系統中，PLC技術是絕對不能隨意使用的，必須要有相應的實施標準和規范，否則，以后的維修和改造工作就會受到很大的限制，而且還會加大投資的投入。如果PLC的運行沒有與相關的技術要求一致，后續的維修過程難以進行，甚至會造成一定的安全隱患。因此，操作人員一定要做到標準化、規范化操作，以免出現問題。

2.2.3 開展職業技能訓練

隨著PLC技術的發展，該技術的使用領域也越來越廣泛，同時也促進了技術的持續改進和升級。相關專家必須進行專門的技術訓練，積極參加實際學習，全面了解PLC技術發展的最新動向，并將其運用到農業機械的電氣系統中。只有如此，技術才能更上一層樓，在各自的區域中發揮更大的作用。為了保證PLC技術在農業機械在電控領域的推廣，必須加強對農業機械技術人員的技術訓練，以推動我國農業機械的電控系統的發展。

3 PLC技術在農業機械電氣自動化控制中的應用展望

3.1 深度整合

PLC技術在農業機械的電氣控制中的應用范圍越來越廣，嵌入系統與智能化技術的強大推動，對PLC技術的不斷完善與技術提高起著重要的推動作用。在實際的開發和應用中，智能裝備模組的使用越來越頻繁，所包含的作用也越來越多，總體上看起來比較復雜，但其實施的效果卻很好。在運用PLC技術的過程中，應注重對PLC技術的改進和創新，通過采用簡便、系統化的方式，提高PLC技術的可靠性和精確度。經過近幾年的快速發展，PLC技術逐步完善，在機械化的農業生產過程中取得了初步的成果，對技術的改造和提升起到了積極的作用。技術骨干，必須根據當前技術發展的趨向與特征更新專業知識和操作技能，努力掌握新技術、新方法，以保證自己在工作中處于主導地位。

3.2 提高PLC技術的應用水平

在電氣自動化技術的應用中，必須嚴格執行已有的規范和計劃。如果隨意修改PLC的技術，會對以后的加工效果和成本造成一定的影響，從而降低PLC技術在農業機械化方面的效果。目前，隨著電氣自動化技術的發展速度逐步提高，技術障礙問題也逐漸暴露出來。要克服自動化技術的“瓶頸”，就必須把各種技術相互融合，形成更加穩定的自動化、智能化的體系。為此，技術工作者應該在農業自動化領域中，不斷完善PLC技術的標準化操作，從而實現與農業自動化技術的新融合。

3.3 增強可編程控制器的穩定性能

在科技飛速發展過程中，必須改變不同技術類型的不平衡性，以保證PLC技術在農業生產和加工中的發展。目前，由于我國的農業機械化發展的趨向與成效呈現出地域不平衡的特征，各方面的執行水平差別很大，其在農產品的生產、加工等方面的運用和成效最優，而在農田中引入的比例稍小，兩者比較有明顯差別。從理論分析和實際工作中可以看出，電氣系統中存在著大量的設備和設備之間的相互干擾，由于EMI的存在，設備運行過程中會出現偏差、計算錯誤、系統紊亂等問題。因此，有必要進一步加強PLC的抗干擾性，并在嚴酷的工作條件下，提高其穩定性和精度。

4 PLC技術在農機的電氣自動化中的應用

4.1 適用范圍

4.1.1 農用拖拉機

在我國最早應用于農業領域的機械設備就是拖拉機，它的應用大大提高了耕作的效率，從而推動農業的迅速發展。PLC技術是近幾年在農業機械上運用的，可以有效地改善機械結構，優化其使用性能。目前，拖拉機使用的PLC裝置，可以分成三點連接裝置、液壓連接裝置和電子液壓連接裝置，并由電子電腦來操縱牽引車的閥門，保證拖拉機的安全。PLC技術還能實現拖拉機轉速的自動設定，從而保證了其在生產中的高自控程度。

4.1.2 水稻直播機和施肥播種機

水稻直播機、施肥播種機等是比較常用的農業機械設備，PLC技術的引進使得水稻直播機和施肥播種機的使用更加廣泛。采用PLC技術，可以明顯地提高水稻生產的機械化程度，既能強化對種植的監控，又能有效地提高播種率，克服傳統的人工施肥方式帶來的不利影響，為作物的生長發育提供更好的環境，從而增加了糧食的收成。采用直播技術和播種技術，既節約了人力，又提高了農民的效益。

4.1.3 谷物烘干機及微灌系統

PLC自動技術在微灌系統中的運用則是完成對水分、溫度、土壤等相關參數的自動監測，并根據測量的結果對灌水器的開閉進行自動調節。該方法不僅能保證作物在各個時期對水量的需要，也能防止由于灌溉過量導致農作物根的腐敗，從而降低了水的消耗，為作物的生產創造了一個更為有利的條件。PLC自動干燥技術在谷物干燥器中的運用，能夠對谷物的運轉狀況、熱風量、谷物干燥的情況進行監控，并且在干燥結束后，谷物干燥器會自動地關閉。PLC自動控制技術能夠極大地降低電能的損耗，并充分利用PLC的自動監測能力，當發生不正常的狀況時，能夠在最短的時間內及時停車，從而防止發生安全事件，達到保護個人和財產的目的。

4.2 應用策略

4.2.1 加大投入力度

科研和技術的發展都需要經費的支撐，保證足夠的科研經費投入，為技術的成功也增添了一份保障。在農機機械化發展的進程中，要使其更好地發揮作用，必須在原有的技術基礎上增加科研經費，以達到最佳的使用效益。在這一進程中，有關單位要提高技術創新意識，加強對PLC自動化技術研發、創新和應用等方面的投資。科研經費的投入對PLC的自動控制技術的發展具有一定的影響作用。

4.2.2 技術訓練的實施

要想PLC技術得到持續、穩定的發展，必須加強對專業人員PLC技術的培訓。技術工作者要不斷地了解和掌握PLC技術，并定期組織有關的技術培訓，提高技術人員的技術能力和對現代農機使用狀況的了解。進一步認識農戶的現實需要，深入農村做好技術宣傳工作。而技術工人在接受技術教育的過程中，應該采取多種方式進行技術的培訓，并利用新媒介進行推廣，讓更多的人認識到PLC技術與現代農機的價值。在技術推廣期間，可以通過講座、面對面交流和建設示范基地等方式，使廣大農戶了解PLC技術的工作機制，使更多的農戶能夠從機械化技術的發展中受益。當農民們學會了PLC的操作要點以后，其運用的積極性和能動性都會提高，從而為PLC技術和現代農機的持續、穩定發展奠定堅實的基礎。

5 結語

要想農業生產保持穩定、長遠的發展與進步，必須以準確穩定的生產技術為保證，實現機械化、現代化的生產加工，從而使農業生產得到更好的發展。目前，自動化技術在我國的農業生產中占有重要地位，而PLC技術的智能化、信息化將極大地促進自動化技術的應用，從而在今后的發展中取得更加廣泛的應用前景。在農機化電子控制領域，PLC技術將發揮其強大的功能，為整個軟硬件的自動控制發展注入新的活力。同時，PLC技術還可在一定程度上節省運行費用，從而提高農業生產的經濟效益。因此，技術工作者應該深入地探討PLC技術和農業機械化的結合發展，以達到預期的發展目標，促進農業生產的常態化和長效化發展。信息技術的發展使各個行業發生了翻天覆地的變化，特別是在農業方面，使有關的生產工作充滿了新的生機。在此過程中，PLC自動化技術能夠根據編程方式自動操作，為規模化的農業生產創造有利的環境。因此，PLC技術對我國農業生產的發展具有深遠作用。