農業機械電器控制原理的升級改造

何紅興

摘要：近年來，在我國農業經濟轉型升級的背景下，農業機械化技術逐漸得到廣泛應用，推動農業活動實現現代化發展。針對機械電器而言，作為農業經濟增長點的關鍵因素，可以在一定程度上提高工作效率。但是，受多方面因素的影響，我國農業自動化進程較為緩慢。對此本文針對農業機械電器控制原理的升級與改造展開分析，以PLC技術的優勢與原理為基礎，進一步提高農業機械電器的自動化水平。在提高農作物整體產量與質量的同時，推動電器控制領域的發展。

關鍵詞：農業機械；電器；自動化；控制系統；自適應平衡

目前，受經濟結構的影響，社會發展與生活對于農作物需求在不斷增大，作為農業經濟轉型發展的重要階段，相關人員需積極研發高質量技術，打破歷史發展的局限性，合理運用智能技術，促進電氣控制自動化發展。PLC技術作為具有代表性的技術，在明確應用及機械控制原理的基礎上，將其應用于農業機械電器控制中，不斷提升農業生產水平，增加生產力，擴大農業規模，為農戶種植效益提供保障。在強化PLC技術應用設計下，推動農業活動可持續發展。

1 PLC技術分析與應用

1.1 技術參數

從根本上來說，PLC技術主要是對農業機械起到良好的控制作用，在經過合理編程之后將其用于農業機械控制改造中。基于自動化設計原理，可深入分析技術特點與應用優勢，結合實際需求設定相關存儲程序，在綜合計算農業機械數據之后，豐富控制功能。該技術在實施期間具有良好的抗干擾能力，通過高效運用空間資源，促使農業機械電器控制逐漸智能化、便捷化。同時，由于PLC技術可以對相關故障問題實施檢測，具有檢測精確度高的優勢，在深入分析農業機械故障成因之后，對其采取針對性解決措施，避免阻礙種植進度。

PLC技術在運用期間需借助中央處理器、通信接口以及存儲器等多個構件的作用，在衡量實際性能水平的過程中，對其掃描速度、存儲容量以及實際擴展能力等多方面綜合分析。在其編程期間，則主要是運用多種語言，將其相互配合，制定電器控制系統的運行程序，提高控制管理的便利性。通過對常用指令表以及梯形圖科學編制，可以為后續功能的改造與升級奠定基礎[1]。

1.2 技術應用

為實現對農業生產活動的全面控制，提升智能水平，相關人員可在農業機械中加大PLC技術的應用，弱化人力勞作強度。通過充分發揮該項技術的實際功能，在確保邏輯一致性的基礎上，綜合考量農業機械需求，嚴格落實農業機械守則，綜合提升農業機械電器的控制效果。在確保電器設備能夠穩定、流暢運行的背景下，運用技術措施強化農業機械精密度。在設計過程中，與傳統工業機械相比，需更加注重成本控制，從客觀事實角度出發，提升農業機械實用性。

根據農業生產活動的需求，可將其用于農業播種機、拖拉機以及農產品加工機等方面，完全符合農戶實際需求。不斷優化系統設計，對于農業機械電器內部結構以及線路實施簡化，確保系統運行的可靠性與安全性。為從根源上消除電源方面的干擾，可在原有技術設計的基礎上，對電源線采取平行走線的方式，切實減少電源噪聲。另外，需對農業場景實施改良，在不破壞PLC技術功能的背景下，提高機械電器的可操作性。

2 PLC技術在機械電器中的控制原理

在運用PLC技術時，需充分運用中央處理器、編程器以及I/O設備的作用，結合農業機械電器的控制要求，對其合理設置數據輸入以及輸出點。以農業機械電池為電源載體，強化參數設計，增加對運維數據的整體控制。例如，為實現對農業播種機的控制，需明確PLC技術應用原理，在其上部安裝相關傳感器，使其在生產期間，能夠對脈沖信號全面收集與計算。通過將計算數據良好傳輸至PLC內，使其合理控制運轉速度，滿足農戶種植需求[2]。

在播種機械運行期間，需在導種管位置安裝光電傳感器，發揮其對射紅外線的優勢，使其在種子下落期間可以良好捕捉相關信息，能夠維持在正常狀態。通過運用PLC技術在農業機械電器內部設定光電傳感器設置程序，根據低頻信號以及高頻信號的輸送，良好實現對種子的自動化排放。同時，結合實際情況，如果產生堵塞或者排空的現象，則會立即發送信號并報警，便于農戶及時掌握設備信息。在其恢復正常運轉之后，結合播種機械的運行速度，運用PLC技術進行計算，明確播種速率以及數量，一旦與預先規定數值產生差異則立即糾正，確保播種過程的規范性。

3 PLC技術在機械電器中的設計分析

3.1 電氣自動化控制系統

在農業生產過程中，播種機作為一種現代化機械設備，對農業活動具有極其重要的影響。不僅可以對種植區域實施播種，同時還具有耕地、填土等多項功能。為增強使用效果，相關人員運用PLC技術實現對播種機的優化升級，強化自動化控制水平。對于播種機運行的各個環節實施控制調節，以點帶面最終形成對整個控制系統的有效升級。在自動化控制中，主要包括對設備實施啟動等不同口令，實現對主機與部件的良好連接，使其能夠正常運行，并發揮實時通信功能。在此背景下，受各個部件功能的反饋信息，主機能夠對播種機下達相關指令，在快速、精準操作下，實現預期播種目標。

電氣自動化控制系統需對耕地、播種、回填等多個環節進行控制，以此為播種工作的順利完成提供保證。除此之外，可以運用FCS、DCS系統，合理搭建通信網絡，完善總線控制模式，使其強化播種機的可操作性。在營造安全網絡運行環境的情況下，促進生產數據的順利傳輸。現如今，隨著科學技術的深入發展，工作人員可對播種機設計多種電氣控制功能，提高種植活動的便捷性。在運用DCS系統時，為深化農業播種機的自動化水平，需運用其分散式控制模式，對于生產過程中的危險區域可以及時發現并處理，為播種機打造可靠的運用環境。從硬件設計角度出發，對指示燈、報警喇叭、馬達、觸摸屏等構件制定標準，為全面實現自動化奠定牢固的基礎。結合裝置的運用模式，需優化控制方案的設計水平，完善報警、測速以及監測功能，確保系統精確化運行，提高種植活動的智能性[3]。

3.2 裝置順序啟動技術

在農業生產時間期間，農業機械設備的良好應用需建立對流程的精細化控制之上，對于各項生產活動需設計相對應的操作標準與方式，以此強化生產工作的準確性。研究人員在編寫程序期間，需對機械設備的內部部件進行全面分析與了解，強化PLC控制系統功能。從算法層面出發，對機械設備功能高效控制，使其在生產過程中能夠對需執行流程動態化落實。在保證農業生產活動能夠快速進行的同時，保證其生產流程的規范性以及嚴謹性，有效提高播種質量與效率。在設計流程時，應對感知模塊進行控制，使其對機械運行中產生的生產信息進行處理，并順利發送至主板中，依靠其數據能力查找與生產信息相對應的機械活動類型，在此基礎上良好發射對應指令信號。為強化對各部件動作的控制，可運用電磁線圈的通斷電效應，在實際順序啟動之前，根據具體操作方案實施初始化核查，為系統有序、流暢運行提供支撐。

例如，在對農產品加工機械應用時，需結合農產品加工需求，深入分析加工工序流程，以其為載體實現對加工機械的科學設計。在設計期間，為提高農產品控制效率，注重對參數設置模塊的設計，并優化流程控制模塊。對于農產品實際加工時間、電機正轉延時等指標科學設置，同時，對物料運行狀態實時調整，綜合控制產品加工的溫度，深化加工設備的可操作性。結合實際生產情況，可設計人工或者自動化控制模式，滿足農戶的不同需求。在自動化控制模式下，須明確溫度控制標準與需求，使其在感應物料情況之后科學控制加熱開關[4]。

3.3 裝置延時控制技術

為確保農業機械設備各個部件能夠精準執行操作要求，相關人員可借助PLC控制系統，使其在機械運作期間實現精細化生產。其中，裝置延時設置作為一項關鍵技術，對于生產過程的流暢性具有積極意義。通常情況下，在其他工業機械控制期間，裝置延時設置主要是對信號實施循環等待，在這期間，延時控制信號會反復、多次傳輸給裝置。在控制期間，可在規定時間段內對所傳輸的信息實施存儲，運用數據存儲裝置對等待信息深度控制，制定相關約束條件，確保能夠對指令信息再次調出，促進機械控制的細節化。在此背景下，PLC控制模式可以試下機械電器的穩定運行，并且能夠滿足多項任務同時輸送的高難度需求。

結合多個動作流程，在機械設備完成當前操作之后，控制面板會對當前活動發出停止信號，使其在受到控制之后投入到下一活動流程。例如，播種排種機，在設計PLC自動化控制期間，為提高農作物播種效率，須在前期對各項數據實施掃描并處理，全面控制邏輯線圈，對于系統播種量、施水量實時控制，實現智能化調節目標。合理設計顯示模塊，為避免在運行期間產生打滑現象，可采用同軸連接的方式，實現對相關數據的精細化采集。通過將地輪以及編碼器實現有機連接，優化控制方案，確保在顯示屏幕可以顯示水位高度、播種情況以及故障信息。以具體需求為核心，科學設置排種時間，便于控制系統結合排種時間要求對機械動作實施調整；使其在順利完成一項操作之后，順利、無縫銜接進入排種流程，在不斷反復操作的情況，增強生產活動的規范性與標準性。

3.4 I/O端口信號

在控制系統運行期間，I/O端口作為關鍵組成部分，可以實現對信號的順利接收與發出，對于各項操作知識具有指導作用。相關人員在對農業機械電器控制優化時，需對端口信號重新定義，充分發揮實際功能并促使系統通信能夠正常運轉。在輸入并輸出信號之后，須借助位移傳感器的優勢實現信息轉換。順利將信息傳送至機械設備各子部件，有效控制使用情況，進而達到精細化控制標準。與傳統只需要傳送信號模式相比，相關人員對外部通道進行優化，使其分為內外兩部分并分別發揮不同的功能。其中，對于外部通道的功能設計，主要表現為信息的傳遞，而內部通道則可以實現對機械各模塊信息之間的溝通，在實現信息聯結的背景下，優化通道設置。采取繼電器控制形式，在一定程度上解決傳統觸點控制模式下的弊端。

為強化I/O端口的運行速率，對其傳輸通道編碼進行改造，采取十三進制數字，優化通道物理地址改變的便捷性，進一步增加I/O端口的綜合擴展性。從根本上來說，作為一種設備控制器，可以實現對各個部件的正確指揮，結合制定功能要求以及操作標準，良好協調各部件的工作，使其從多維度出發為主機提供服務。實際分配的合理性會直接對控制系統整體水平造成一定影響，對于緊急停止信號以及操作按鈕信號需全面分配給I/O模塊，優化控制邏輯，綜合考量設備布局，從全局角度出發實施合理設計[5]。

3.5 自適應平衡控制裝置

農業機械具有多樣性，其中，拖拉機作為一種廣為應用的接卸設備，在應用中往往需要面對多樣化的工作環境，對于環境適應性較強。在復雜多變環境的影響下，如果機械發生事故造成車身傾斜的現象，則需對其及時處理。通過更改并調整實際作業線路，確保拖拉機恢復正常使用狀態。與傳統常規方式相比，如今可以運用自適應平衡控制裝置，避免降低作業效率。在硬件設計方面，需運用PLC控制技術，順利驅動電液比例控制閥，充分發揮傳感器在檢測期間的優勢，確保順利輸出模擬量信號。在選擇檢測裝置時，結合拖拉機工作環境以及內容綜合考量，合理選擇位移傳感器以及傾角傳感器。通過全面、實時接收模擬信號，為實現自動化控制提供數據支撐。同時，合理運用故障報警器，實時檢測系統液壓缸狀況，判斷其是否達到極限狀態，一旦產生異動則會迅速報警。

為深化系統運行性能，需增加對系統硬件設計的重視，合理設置I/O端子，優化安裝數量以及位置。另外，在信號輸入過程中，需注重面板操作、信號采集等多項數據，以此充分反映系統的運行狀態。優化報警信息在顯示屏的呈現方式，便于工作人員及時發現并處理，為后續維修工作的良好開展提供保障。針對軟件設計工作而言，可對控制以及信號采集模塊進行改造，確保控制模塊可以實現對拖拉機整體機身的控制，良好增強平衡度，避免產生傾斜情況進而造成安全事故。在實際操作期間，對于傾斜角信號值需實時檢測，以系統內部既定極限值為參考因素，確保實際檢測結果的合理性。如果與之相比處于較低水平，則系統會直接發出暫停指令，較高的情況下則會發出調節信息。確保信號全面覆蓋，實現拖拉機車身的自適應調節目標，增加農業生產活動的安全性，進而延長拖拉機使用壽命。

4 結論

綜上所述，農業活動作為我國經濟結構的重要內容，需深化PLC自動化技術的應用，使其促進農業生產以及機械設備的自動化控制。通過結合實際需求，對于拖拉機以及播種機等常見農機設備進行改造，升級控制原理。高效運用電氣自動化控制系統、裝置順序啟動技術、裝置延時控制技術、I/O端口信號、自適應平衡控制裝置，在極大程度上深化農業機械現代化水平，促進農業經濟高質量轉型，從根本上推動農業智能化、機械化、技術化發展。

參考文獻

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