PLC技术在农业机械电气控制装置中的运用

PLC技术在农业机械电气控制装置中的运用

杨朝晖

身份证号：622322198312011218

摘要：近年来，农业机械化水平显著提升，但是客观地讲，我国农业机械生产对人工手工操作表现出较高的依赖性，自动化控制技术长期没有实现普及应用。在此情景下，加大PLC技术的研究与应用力度具有很重要的现实意义，其能显著提升农机智能控制水平，助推农业生产自动化目标的实现进程，为粮食生产安全提供可靠的技术支撑。

关键词：PLC技术；农业机械电气；控制装置；运用

1PLC技术

PLC技术主要是指在可编程存储器中完成程序编写以及指令下达的过程，从而有效实现对农业机械电气系统的自动化控制。总的来说，PLC技术应用的主要作用包括提升农业机械运转效率、提高机械操作便捷程度、减少人为操作失误等，进而将劳动力从简单繁琐的工作中解放出来，投入到更具价值的工作当中。与此同时，将PLC技术引入到农业机械控制中还可以更好地满足农业生产活动的实际需求，促进农业生产经济效益的进一步提升。在实际应用的过程中，PLC技术具有体积小、编写简单、维护便利等优势，同时还可以及时根据环境变化来调整升级，提升自身与农业生产活动的适配程度。现阶段，PLC技术在我国农业生产中得到了十分广泛的应用，在推进农业现代化、规模化发展中也发挥了关键作用，由此可以看出，PLC技术的发展势必会带来农业生产更加彻底的改革，实现我国农业经济水平的总体提升。

2PLC技术分类

2.1现场总线控制系统(FCS)

FCS内分布着众多总线及网络节点，在机械电气装置内运用，能显著提升数据传输效率与精准度，辅助提高设备的生产效率。在电气控制装置内网络通信发挥了十分重要的作用，

运用FCS能提供更优质的网络服务，促进电气装置的升级、创新。当前我国大力推进电气控制装置的智能化进程，科学运用FCS能显著增加电气装置的技术含量，便于技术人员运用智能化方式管理设备，促进整个行业自动化、智能化发展。

2.2分散控制系统(DCS)

该系统主要被用在危险性管理、集中式、分散化及呈现控制等方面上，DCS以信息化、自动化及通信等技术为支撑，依托固定的网络环境，建立各个生产部门和建设站之间的互联关系，实现管理与调度的统一化。DCS主要由显示器、控制系统及通信总线等构成。其中，通信总线在系统内发挥着枢纽作用，是显示仪和控制系统之间有效沟通的基础。DCS系统能促进数据信息的集成化发展，进而协助相关人员更好地管理及完善实际生产过程，是当前PLC技术领域的主流。

3PLC技术在农业机械电气控制装置中的应用

3.1农用拖拉机

拖拉机是我国农业方面最早投入使用的机械设备，拖拉机的使用可以极大地提升耕地播种效率，进而促进农业生产的快速发展。近年来，PLC技术应用到农业拖拉机中可以有效起到改善电气设备结构、优化使用性能等作用。现阶段，应用于拖拉机当中的PLC装置主要可以分为机械油压式三点连接装置、电子油压式三点连接装置，同时通过电子计算机完成对拖拉机控制阀的操作，以确保拖拉机整体的平稳运行。与此同时，PLC技术还可以进一步实现对拖拉机转动速度的自动化设置，进而确保其在实际工作中可以实现较高的自动化水平。

3.2施肥播种机与水稻直播机

播种、施肥均是农作物种植生产中的基础过程。手工播种的传统模式效率整体较低，且还存在着播种不均匀的问题，造成植株之间间距不够合理，不管是过疏还是过密均不利于农作物的茁壮成长，很难确保农产品质量与产量。传统人工施肥方法也暴露出一些不足，施肥量过多时部分会残留在土壤和植株上，打破生态平衡，影响植株生长质量。PLC技术用于施肥播种机与水稻直播机，单位面积中播种量是固定不变的，机械自动行驶，脱离了人工手动干预，植株种植间距的合理性显著提升，施肥更加均匀，使农作物生长过程中获得足够阳光、养料，长势旺盛。

3.3微灌系统与谷物干燥机

将PLC自动化技术应用于微灌系统和谷物干燥机的主要功能是完成水、温度、土壤等相关数据的自动检测，并根据检测结果控制灌溉设备的开关。这种模式不仅可以满足植物在不同生长阶段对水分的不同需求，还可以避免过度灌溉造成的植物根腐问题，减少水资源的浪费，进一步为作物生产提供更好的环境。将PLC自动化技术应用于谷物干燥机，可以在设备运行期间控制操作、热风量和谷物干燥程度，并在干燥处理完成后自动关闭谷物干燥机。PLC自动化技术的应用可以大大降低电能消耗，同时也可以发挥其自动检测功能。当出现异常情况时，可在第一时间停止运行，避免安全事故的发生，实现经济财产和人身安全的共同保障。

3.4收割机

PLC控制器适用于小麦、水稻、玉米、土豆等作物的收割。结合各种作物的生长和生产特点，规划合适的收获机械和工具，然后按照之前设定的操作程序操作设备。上述操作模式可以显著提高作物的收获效率，也可以摆脱时间、气候等客观因素的干扰。PLC技术的机械自动化操作模式可以取代传统的人工种植，帮助农民节省劳动力成本，使机械设备的应用在农业生产实践中更具一次性，可以随时进行采摘和收割活动，摆脱劳动力市场的制约，突出农业生产机械化优势。在相同的农业收获环境下，PLC收割机具有较长的作业时间和较少的成本投资。

3.5进行技术培训

专业技术培训是促进PLC技术可持续发展的关键。一方面，相关技术人员应不断加强对PLC自动化技术的学习和了解，通过定期培训活动提高技术人员的专业素质，更好地掌握现代农业机械的应用。我们应该加强对农民实际需求的了解，在基层开展更全面的技术推广。另一方面，技术人员在对农民进行技术培训时应采取多样化的方法。同时，通过新媒体的宣传，更多的人应该认识到PLC技术和现代农业机械的价值，并了解它们在农业生产中的重要作用。技术普及后，可以通过讲座、面对面讨论和建立农业示范基地，让农民了解PLC技术的工作原理，引导更多农民享受机械技术开发的便利。农民掌握PLC应用的要领后，其应用的积极性和主动性也将显著提高，从而为PLC技术和现代农业机械的发展提供更广阔的平台。

3.6加强开关量逻辑、模拟量的控制

机械电气控制装置内安装了大量开关，开关影响装置的作业状态、实际运行效率及效果。一旦开关工作异常或状态不正确，就会降低电气控制装置的整体运行效果，使装置的使用效率相应降低。在开关量逻辑控制方面，PLC相关技术自身就具备一定逻辑控制功能，继电器作为主要的控制元件类型，其能实现对电路顺序及逻辑运行过程的有效控制。既往大量的实践表明，利用PLC控制电气装置的开关逻辑，能明显提升装置操作的快捷性与简易型。技术人员远程发送信息化命令就能精准操控开关逻辑，进而达到对控制装置故障状态的整体管理，精准控制农机的生产过程。合理应用PLC技术能帮助技术人员更便捷地操作开关，设备在接收指令后迅速应对各种作业场景，运转及生产效率均同步提升。PLC技术明显提升农机设备生产作业过程的准确性，在提升电气装置资源利用效率的基础上也发挥了一定保护作用。

结论

将PLC技术用于农业电气控制装置，有效完善了农业拖拉机、播种机、收获机等的使用功能，提升了它们的运行效率与效果，促进了我国农业机械化、自动化发展进程，使我国农业产业呈现出崭新面貌，为国民经济发展作出更大的贡献。在实际工作中，要密切关注PLC技术应用情况，始终遵守科学化原则、统一技术应用标准，结合实际情况持续完善设计方案及系统内容等，使电气控制装置稳定运行有更可靠的技术作为支撑。

参考文献：

[1]刘成山.探析在电气自动化控制中PLC技术应用的相关问题[J].产业创新研究，2022(6)：42-44.

[2]于泷.简析PLC技术在电气自动控制中的应用[J].中国设备工程，2022(5)：195-196.

[3]刘永龙，周焱民，刘天纬.加热炉电气控制系统PLC故障原因分析及优化[J].宽厚板，2022，28(1)：33-35.

[4]黄国凯.PLC技术在电气自动化控制中的应用[J].电子技术，2022，51(2)：224-225.