基于PLC自动化技术的农业机械电气控制应用探究

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

陆松元

娄底职业技术学院 湖南省娄底市 417000

摘要

随着农业机械化的发展,各种类型、功能各异的机械设备在农业生产中得到应用,大大降低了农民的劳动强度,农业生产的效益得到了明显的改善。但从目前的农业生产状况来看,大部分的农机依旧是手动操作控制的,自动化控制技术还没有得到全面覆盖,而且缺乏相应的专门技术人员支持,这在一定程度上制约了我国农业的现代化、自动化和智能化发展。在这一背景下,大力开展 PLC自动化技术的研发与应用,将 PLC技术用于农业机械的电气控制,将突破农机控制的局限,加快产业结构调整,提高农民的收入,推动农业发展进入现代化发展阶段。


关键词

PLC自动化技术;农业机械;电气控制;应用探究

正文


1.农业机械的电气控制概述

农业生产要实现规模化、产业化,就必须使农业机械的应用达到最大化、最优化,从而提高生产资源的利用率,促进农业生产力水平的提高。农业机械化曾经是农业现代化的一个标志,而机械化自身的优化也是对农业现代化的一个必要完善的过程。我国地域广袤,东北平原、华北平原和长江中下游平原等都适合开展大规模的农业生产,不仅具备大规模的农业生产条件,而且还是全国的主要粮食生产基地,是国计民生基本保证。电气控制能使农机更高效地运行,提高农业生产效率,缓解人工压力。节省了大量的人力资源,非常适合当前我国农业发展,随着现代化、信息化技术的深入研究,越来越多的电气控制技术应用到农业机械中,这将进一步推进农业机械的自动化、智能化发展。目前,在农业机械电气控制中,应用最广泛的、应用效果最好的,便是PLC技术。

PLC技术,又被称作可编程控制器技术,将其应用到农业机械电气控制中,可以运用计算机来实现农机的程序控制和系统化设计,实现现代化农业的发展目标。近年来随着PLC技术的不断完善和深入应用,再加上无线通信技术的支持,使其在农业、工业等领域都获得了良好的应用效果。

 

2. PLC技术在农业机械电气控制中的应用

2.1 PLC在农业拖拉机中的应用

在农业生产中,最早采用 PLC技术的是拖拉机。PLC技术是近些年来兴起的一项新技术,将其应用在拖拉机中,可以通过改善拖拉机内部的电气结构,来提高拖拉机的使用性能。现阶段,PLC主要应用的拖拉机装置是较为常见的电子油压式三点联结装置。

2.2 PLC在施肥播种机和水稻直播机中的应用

除了在拖拉机上使用外, PLC也在播种机上得到了广泛的应用,其在播种机上的应用,使其能更好地控制播种机的行驶速度,并能有效地检测到种子的数目,从而使得种植过程更科学,更合理。然而,将PLC技术应用到播种机时,必须要有效结合单片机技术和检测技术,这本是一件非常容易的事情,但目前我国的农业生产还处于初级阶段,其结合的效果依然有待优化,如果不能对种子进行更为合理的计算与分析,便无法控制播种,更难以满足耕种的要求。农业生产的过程不仅仅是简单的种植,还要考虑到各种因素,包括种植环境、种子质量等,如果仅仅注重种子的间距、种子的数量,就无法提高总体的产量,所以还需要对PLC技术在播种机中的应用进行完善和改进。

2.3 PLC技术在谷物干燥机与微灌系统中的应用

在微灌系统中采用 PLC技术,可以实现自动控制,通过土壤湿度传感器、水位传感器、温度传感器等自动监测土壤和作物的生长状况,微型喷灌装置可以在PLC技术的支持下,实现自动关闭和打开,从而可以按照一定的程序进行灌溉。PLC技术可以自动监测谷物干燥机的干燥度、机器运转状态、热风湿度,同时还能自动切断谷物干燥机的电力或者燃料,防止意外,降低设备的失效几率。

 

3. PLC技术在农业机械电气自动化控制中的应用建议

基于 PLC的自动化技术所开展的设备研发,应该能够适应我国现阶段的农业生产需要,但在现有技术中,如何使其达到合理、高效的目的,仍然是一个亟待解决的问题。目前,在我国广大的农村土地耕作中,还存在着如何科学、方便地使用农机设备的问题。从目前的情况来看, PLC的自动化技术在实际中的运用,与预期效果仍然有一定的距离。在技术设计方面,要将实际情况作为切入点,借此对农业发展进行科学指导。基于此,笔者建议:

3.1加快建立健全PLC技术的运用规范和标准

PLC技术在农机电气控制的应用过程中,必须要有一套完善的、科学的运用规范和标准。否则,会给后续系统功能变更以及正常的维护造成很大的麻烦,如果操作人员不能进行修理和系统升级,那么,在农业机械出现故障后,每次都需要请专门的技术人员来进行维修,这无疑会增加成本。因此,应该在PLC推广应用之前,先建立健全PLC技术的运用规范和行业标准。

3.2加强PLC系统的抗干扰性

PLC技术的实际应用中,由于农机内部结构中电气结构较多,必然会出现各种干扰,尤其是电磁干扰问题,会直接影响到PLC控制效果。在使用过程中,系统运行偏差、计算错误、系统紊乱等都会影响到农业机械的正常使用。因此,要想使 PLC技术更好地发挥其实际应用价值,就需要不断地增强其抗干扰能力,并以此为指导,不断提高整个自动化系统的稳定性。

3.3进一步朝数字化方向发展

如今,电气自动化控制系统愈加成熟,但也遇到了发展瓶颈,出现后劲不足等问题。需要特别指出的是,除PLC技术外,当今还有DCS技术,二者在实践应用中各有优劣。因此,需要将PLC技术和DCS技术相结合,通过技术上的弥补,生成更加先进、更加稳定的系统结构,也就是FCS系统,该系统能实现智能化、数字化控制模式。

 

语:

随着科学技术的飞速发展,自动控制技术也得到了很大的发展。在农业机械上采用 PLC自动控制技术,可以有效地提高农业生产的效率和质量,从而显著地改善我国目前的农业机械化水平。目前,国内虽然对 PLC的自动化技术进行了较深的研究,但其与农业机械的结合还存在着一些缺陷,能否满足实际需要,是广大技术工作者迫切需要解决的问题。为了有效地解决以上问题,有关部门和科研工作者必须进行相应的调研,了解和掌握我国农业生产与经营的实际特征,利用 PLC技术,设计和研制出更先进、更智能的农业设备,从而使我国的农业得以健康、持久地发展。

 

参考文献:

[1] 张绪芬.农业机械设计制造中自动化技术的应用研究[J].种子科技,2020,38(13):135-136.

[2] 张亮亮,韩阿丽.基于PLC自动化技术的农业机械电气控制应用探究[J].种子科技,2020(17):135-136.

[3] 肖钦彪,刘志勇.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用[J].湖北农机化,2017(4):56.


...


阅读全文