PLC技术在农业机械电气控制装置中的应用

PLC技术在农业机械电气控制装置中的应用

杨敏

身份证号：360311199112262020

摘要：随着我国农机装备的发展和机械化程度的提高，可编程序控制器在农机装备上的使用日益增多。采用 PLC技术，实现了对农机的自动化控制，实时监控，数据记录等功能，进而提高了农机的工作效率，增加了农机的工作稳定性；通过数字技术的应用，可以使农产品的产量和品质得到进一步的提升。因此，有关单位、研究者和技术人员在进行这种设备的设计和制造时，应该高度关注 PLC技术，并按照实际的设计和应用需要，在农业机械电气控制设备中进行 PLC技术的合理运用，从而使 PLC技术的优点得到最大程度的发挥，从而可以有效地满足农业机械电气控制设备的实际应用要求，推动农业机械电气控制技术的良好应用和发展。

关键词：PLC技术；农业机械电气控制；应用

1PLC在机械电气控制装置中的应用优势

1.1提高运行效率

借助于 PLC技术，可以将一些设备的装配过程简化到一个比较简便的程度，并将其集成到整个系统中，完成一些基础的工作。在电力系统中，为了适应用户的要求，常常要对原有的系统进行增减，从而对原有的系统进行调整。机器在使用机器时，必须经过机器接口的完全联接，以达到机器的用途要求。但是，在 PLC装置的帮助下，可以利用相关的接口，更方便地与其他的设备进行连接，从而将这些设备融入到电气系统中，让这些设备具有了对应的应用价值，而且还能以更简单的方式来实现对这些设备的删除等操作。

1.2优化生产过程

由于现有的力学装置存在着很大的相容性问题，这是科技进步的根本要求造成的。电力系统中含有多种具有多种技术依据的装置，若无相应的配套设施，很难实现与电力系统的高效匹配，且其失效几率极高。而 PLC装置的兼容性很高，在电气系统中，该装置与绝大多数设备设备都能有效地兼容，并可以根据系统需要自动处理系统中存在的一些问题。由此，可编程控制器的使用可以大大改善电力系统的总体稳定性。

1.3改良运行性能

在常规的力学体系中，各项性能都要通过传递给对应的力学体系来完成。由于电力系统的特点，特别是二、三级联接的特点，使得电力系统的工作速率变得缓慢。PLC设备有别于常规的机械式设备，它可以对设备进行功能的集成加工。这就表示，系统中的所有功能，包括需要多次处理的二级和三级功能，都可以由功能的集成区域来完成，也就是，在采用 PLC设备的情形下，可以有效地解决常规电气系统中常见的操作反应时间较长的问题，从而可以提高系统的总体操作性能。

2PLC技术在农业机械电气控制装置中的应用

2.1PLC在灌溉控制系统中的应用

1)传感器的采集：可编程逻辑控制器将土壤水分，温度，降雨等信息采集到 PLC的灌水器中，并将这些信息输出到 PLC的灌水器中，供 PLC的灌水器使用。2)控制装置对信息的处理： PLC控制装置接受来自各传感器的信息，通过对信息的逻辑控制与分析，按照预先设定的灌溉方案，实现对灌水器的启停控制，对水泵及灌水器的控制等功能。3)执行机构执行控制指令： PLC控制器将控制指令经由输出模组传送到执行机构，如对泵的切换、对浇注管的阀切换等。4)监视系统监视系统状况： PLC的灌溉系统也装有监视系统，它能对系统的状况、运行状况以及出现的问题进行监视，并用警报系统提醒操作者立即采取措施。

2.2PLC在耕种机械中的应用

2.2.1自动化控制

1)传感器收集资料：在耕作机器上必须装有诸如深度、速度、转向等传感器来收集与耕作有关的资料，例如耕作深度、行走速度、转向等。2)信息处理及逻辑控制：可编程控制器将各感应器所收集到的信息，对信息进行信息处理及逻辑控制，按照预先设定好的程式及运算法则，运算出所需的耕层深度及行走速度等各项参数。3)驱动装置的控制： PLC控制器可对驱动装置进行控制，例如对犁刀的深度、行走速度等进行控制。驱动器可以是马达，液压马达，液压马达，液压缸等，可以根据特定的用途来选用。4)回馈控制：在耕作机器的自动操控中，还必须有回馈控制过程，藉由感应器回馈给执行机构的操控结果，对比真实数值与目标数值的差异，进而修正操控参数，取得更佳的操控效果。5)人-机接口：为便于操作者对种植机械进行安装、调试和控制，还必须将 PLC控制器与触摸屏、显示器等人机接口装置相联接，使其能够对 PLC控制器进行操纵和控制。

2.2.2智能化管理

1) GPS定位与导引：在农机具上装有 GPS与导引装置，通过 PLC实现对农机具的实时定位与导引，从而实现农机具的作业与导引。2)采用 GPRS通讯或无线通讯方式：在农机具上加装 GPRS通讯装置或无线通讯装置，使农机具能够与云端或远方的伺服器通讯，达到对农机具进行遥控、监视、管理的目的。3)资料收集及分析：藉由可编程逻辑控制器及感应器，收集各农具之作业时间、作业面积、作业深度及作业速度等资料，并以运算法则及模式加以分析，以提出最佳之最佳作业计划。4)遥控器与协作操作：利用 GPRS通讯或 Wireless联网，可对各种农用机器进行遥控，如遥控起动、遥控停车、遥控加油、遥控切换等。5)故障诊断与报警：由 PLC控制装置与感应器收集农业生产设备的工作状况与特性资料，然后运用运算法则与模式对其进行分析，以达到对农业生产设备的实时检测与报警，并对其进行即时、高效的维护与维护。6)资料储存与分享：藉由云端或远端伺服器来储存与分享有关的资料，为农事作业与经营提供资料支援与决策依据。

2.3PLC在施肥机械中的应用

1)传感系统的信息采集：将该传感系统与 PLC相连， PLC能够采集到与土壤水分和养分含量有关的信息，并将其应用于自动喷灌系统中。2)根据所收集到的土壤资料，利用 PLC进行肥料规划。PLC能够针对作物生长阶段的需要，自动调节肥料用量及时机，达到最优的肥料利用率。3)对施肥机的操作进行监控：可编程控制器根据输出量对施肥机进行监控。利用 PLC对施肥机器的操纵，可以对施肥量、施肥方向、施肥速度等进行准确的控制。4)数据的采集与处理： PLC能对施肥设备的施肥量、施肥方向、施肥速度等进行采集与处理。

2.4PLC在收割机械中的应用

1)对切割器的运动及水平进行控制：通过 PLC对切割器的运动及水平进行控制，保证切割器在合适的切割器上进行切割器的动作及水平，以免造成切割器及收获器的损伤。这一般包括利用传感器来探测庄稼的高低与定位，利用电机或水力系统来控制收割头部的运动与高度。2)对切割器的转速进行调节：通过 PLC对切割器的转速进行调节，保证切割器在合适的转速下进行切割器的切削。这一般包括采用电机或液压系统对刮板的转速进行控制，采用传感器对刮板的方位和转速进行探测。3)传送器的转速的控制： PLC能够对收获器上的传送器的转速进行控制，从而将农作物从收获头部传送至储存区。

结语

综上所述，在农机电器控制设备中， PLC技术实现了很好的自动化。所以，相关企业、科研工作者在展开对农业机械电气控制装置的设计和开发时，应该对 PLC技术的应用进行强化，并与农业机械电气控制装置的实际需要相结合，强化对 PLC技术的合理运用，从而能够完全满足农业机械电气控制装置的现实应用需要，推动农业机械化的发展，为乡村振兴做出贡献。

参考文献

[1]刘希璐.电气自动化技术在农业机械控制中的应用[J].南方农机,2023,54(08):79-81.