机电一体化在农业机械中的应用

机电一体化在农业机械中的应用

李斌

142701198708275418  山西解义电泵股份有限公司

摘要：随着农业机械化生产在我国的普及与发展，农机市场前景持续向好，使农业机械的销售和使用量持续提升。机电一体化技术的应用能显著提高我国农机产品的技术先进性，使农业机械向精确、智能、绿色方向发展。基于此，结合机电一体化技术特征分析了农机机电一体化技术的运行模式，分析了机电一体化技术在农业机械中的应用形式与特征，并对机电一体化技术与农机技术的融合发展趋势进行了展望。

关键词：机电一体化；农业机械；应用分析

引言

当前的社会发展背景下，各种现代化的科学技术被广泛地应用于各行业的生产和建设中。企业在进行生产和建设的过程中，要重视PLC技术的应用。了解机电系统运行的主要模式，利用PLC技术对系统运行的模式进行调整，保证系统运行的高效率和稳定性。还可以利用PLC技术降低生产系统过程中的成本支出，简化操作的步骤，对各方面进行综合性的考量，充分发挥PLC技术的应用价值。

1机电一体化技术的概述

在机电一体化技术中，保护了多种技术类型，通过这些技术的综合性应用，不仅实现了各种现代化的功能，包括计算机技术、传感技术等，在机械产品上安装传感器，实现机械产品的自动化运行，脱离人为控制，提高机械运行质效，而且在机电一体化的作用下，机械产品更加安全，摆脱了人为因素带来的消极影响。机电一体化技术在农机中的应用，有助于提高农业生产力。新时期，由于社会对农业生产模式创新提出了更高的要求，农业方面要加强农机推广，同时机械工程方面也要不断地拓展农机功能，利用机电一体化技术改变农机的运行模式，进一步促进农业现代化水平的提升。

2机电一体化在农机中的应用形式

2.1性能提升方面的应用

2.1.1农业机械驾驶操作便捷性得到提升

通过机械电子控制技术实现对农机各个部件的精确控制，如提升收获机收割高度，可通过电控液压技术和传感器监测技术实现收获机收割高度的精确升降控制，使收获过程的留茬高度进一步符合农艺要求，此外，将机电一体化技术与卫星定位技术、雷达监测技术、视觉技术相结合，能有效获取田间作业信息，提高农机的智能驾驶和自主作业能力，能有效促进农机智能化发展。纽荷兰公司生产的488割草机，该机通过机电控制技术能根据牧草生长和田间地形等条件快速调整压扁机构压力和辊子张紧度，以获得最佳的压扁效果，提高牧草收获质量。

2.1.2农业机械化生产实施过程更为合理

如在农业植保作业过程中，传统的生产方式常导致大量的肥料、药剂浪费，甚至造成环境污染和人身健康威胁，利用机电一体化技术能精准控制喷药量，使喷药量与机械行驶速度相匹配，实现精确、精量喷施。在农业机械化播种作业过程中，利用机电一体化设计理念整合电控、气体负压、传感器等纽荷兰488割草机及压扁机构自动调节技术技术设计的高速精量播种机，能精确控制播种量和播种速度，有效减少种子和肥料的浪费。如大疆T10植保无人机配备有ＲTK差分卫星定位技术，能实现厘米级定位，同时搭载了双通道电磁流量计，实现精准施药，搭载球形雷达系统和前后两个FPV摄像头，实现了全环境、全天候、全向感知障碍物及周围环境，有效提高作业安全性。

2.2可靠性提升方面的应用

机电一体化技术的应用使农机作业可靠性显著提升，首先，通过大量传感器的应用，能有效实现对农机工作情况的监测，当可能存在故障或工况异常时，即通过信息传输控制声、光警报，并在驾驶室显示故障图表，警示驾驶员工况异常。例如，现代化的新型拖拉机大部分配套了与汽车近似的检测系统，能实时检测发动机工作转速和工作温度、机油余量、轮胎气压等信息，有效避免拖拉机在故障下长时间作业。其次，通过机电一体化技术的应用，传统大型农机难以查看的内部工作区域可便捷通过摄像头或传感器、称重器等进行查看，提高驾驶员对作业质量的了解。例如，在科乐收TUCANO580－550联合收获机驾驶室内配备有彩色感应触摸屏和CEBIS终端，能在概览图中显示整个机器运行状态，还能通过驾驶员触控相应选项直接调整机器性能，显著提高作业可靠性与作业质量。此外，在农业机械中应用辅助控制系统，能实时帮助驾驶员合理操作农业机械，避免出现操作不当或超速、超负荷等问题，降低驾驶操作过程对农机造成的不必要损伤。

2.3故障维修过程的应用

随着机电一体化技术与农业机械深入融合，农业机械逐渐配备了与汽车近似的故障检测技术，即通过传感器技术获取设备异常信息后通过ECU进行判断分析，形成故障代码在驾驶室控制界面显示并存储于系统存储器。农业机械维修工作人员可通过专业的故障码读取设备获取故障信息，进而快速定位故障的位置，并有针对性地进行故障检修。机电一体化技术促进了农机维护保养的规范性，智能系统的应用能通过农机的发动机输出功率情况、使用时间等信息自主提醒驾驶员实施维护保养，保证了保养工作及时有效，降低故障发生概率。

2.4结构功能设计方面的应用

随着农业机械的现代化发展，很多农业机械在功能上进行整合，形成了功能集成化的先进设备，例如，联合收获机具有摘穗、剥皮、脱粒等多种功能;联合整地机具有土壤翻耕、深松、整平、压实的多种功能，这一发展趋势使农业机械的结构更为复杂，传动与控制过程难度增加。机电一体化技术的应用有效改善了传统农机设计中的难点，设计人员通过机械结构与电子控制功能的联合设计，通过电控线路和元件布置替代传统的复杂机械结构，不仅降低了机械设计的复杂性，而且优化了农业机械的空间布局，使整机结构更为合理，生产制造成本相应降低，有效缩短农机产品的研究开发周期。

3机电一体化生产系统中的应用

3.1开关系统逻辑控制

机电企业生产的过程中，要重视机电一体化技术的应用和管理，同时要考虑系统在运行过程中可能出现的一些问题。分析继电器运行过程中产生的一些故障，对经常出现的故障情况进行详细的记录，可以利用PLC技术设备代替其他的设备进行后续的操作。PLC技术应用之后能够直接对机床类的电子设备进行系统化的控制，能够有效地提高设备运行的效率和实际的项目。从当前的控制情况来看，PLC技术在很多设备中的应用频率非常的高，例如，PLC技术目前已经被广泛地应用到了一些机床的电气设备中。在冶金行业中，PLC技术的应用范围也是非常广的，应用PLC技术后可以直接对冶金行业内部的一些电气设备的系统进行控制和管理，也能够直接控制及系统的工作，保证整个生产系统的正常运行。现行机床生产的过程中，操作人员可以直接借助PLC技术系统对系统中存在的一些缜密的逻辑关系进行分析和处理，能够解决逻辑中存在的一些问题。

3.2过程控制

在进行系统控制和管理的过程中，操作人员要重视PLC技术的应用分析，PLC技术在应用过程中存在的一些问题，同时对所涉及的各项基本指标进行综合管理。运行系统运行的过程中，要明确基本的运行控制目的和控制要求，而且要了解现代化的控制方法。在进行系统控制的过程中，操作人员要了解控制的主要目的，而且要做好过程控制工作。在对PLC技术的相关内容进行研究的过程中，还要综合考虑PLC技术在通信网络中的具体应用。

结语

机电一体化系统功能强大，应用优势显著，在农业机械工程中的应用，能加速农业的现代化进程，节省大量的生产资金。农业机械工程企业要注重技术创新，积极地引入机电一体化技术，改变之前的生产流程，同时，利用高新技术拓展农机功能，提高农业机械产品质量，为我国农业的发展作出积极的贡献。

参考文献

［1］刘芳琴．关于农业机械化科技创新的思考［J］．发展，2021(9):85－86．

[2]鲁静.基于工控机和PLC的电液比例泵控马达实验台测控系统研究[D].长安大学,2010.