農業(yè)機械電氣控制PLC自動化技術應用

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摘要:現(xiàn)階段，PLC自動化技術在工農業(yè)生產中得到了較為廣泛的應用，利用該項技術可以實現(xiàn)對農業(yè)機械的自動化控制，大幅提高農業(yè)生產效率，推進農業(yè)生產的產業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展進程，給現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。重點探討了PLC自動化技術在農業(yè)機械電氣控制中的應用策略，基于當前應用中存在的一些問題制定優(yōu)化對策，并對plc自動化技術的未來發(fā)展前景加以展望。

關鍵詞:PLC自動化技術;農業(yè)機械;電氣控制

引言

伴隨著農業(yè)的機械化發(fā)展，不同種類和功能的機械設備被運用到了農業(yè)生產中，大大減輕了農民的勞動強度，提高了農業(yè)生產效率。然而從農業(yè)生產現(xiàn)狀來看，農業(yè)機械仍需依靠農民手動操作，自動化控制技術尚未得到普及應用，相關專業(yè)人才也比較匱乏，對農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展帶來了一定的阻礙。對此，加強PLC自動化技術的研究和應用大為可行，利用PLC自動化技術實施農業(yè)機械電氣控制，實現(xiàn)農業(yè)生產的自動化，將會徹底打破當前不良格局，加速推進產業(yè)結構調整步伐，增加農民經濟收入，促使農業(yè)發(fā)展邁向全新的階段，為糧食生產安全提供有力保障。

1PLC技術概述

PLC自動化技術是指通過在可編程存儲器內編寫程序，下達命令，主要是對農業(yè)機械的電氣系統(tǒng)進行自動化控制，操控農業(yè)機械的運轉，提高機械設備操作的便捷性，將勞動力從繁瑣的機械控制工作中解脫出來，還會減少主觀失誤，滿足農業(yè)生產的實際需求，促使農業(yè)機械能夠更好地服務于農業(yè)生產活動，創(chuàng)造更加豐厚的經濟效益。PLC自動化技術具有體積小、程序編寫簡單、使用和維護便利等多重優(yōu)勢，還能在使用環(huán)境和條件發(fā)生變化時隨之進行拓展升級，始終與農業(yè)生產相適應，適合目前我國農業(yè)生產現(xiàn)代化、規(guī)?；囊?，可以預見，PLC自動化技術在農業(yè)生產中將備受青睞，并得到大范圍的應用，進而掀起農業(yè)生產的改革浪潮［1］。

2應用策略

2.1在農用拖拉機中的應用

眾所周知，早期農業(yè)生產中誕生的最偉大的農業(yè)機械產物之一就是拖拉機，拖拉機充分體現(xiàn)了前人的智慧，揭開了農業(yè)機械化生產的新篇章。PLC自動化技術是信息時代的重要產物，將其應用于拖拉機電氣系統(tǒng)中，起到了優(yōu)化系統(tǒng)結構的作用，早期機械油壓式連接裝置被電子油壓式連接裝置所取代，控制方式更加精準。只需要在PLC中設置運行參數(shù)，即可讓拖拉機按照這一參數(shù)連續(xù)平穩(wěn)地運轉，當電路短路時也能及時進行處理，顯著改善了拖拉機的運行狀態(tài)，增加了其使用效益。

2.2在施肥播種機與水稻直播機中的應用

播種和施肥都是農業(yè)生產的常見操作，長期以來，運用手工播種模式存在著效率低下的問題，播種不均勻會影響到植株之間的間距，過疏過密都不利于農作物生長階段的管護，農作物產量也會有所下降。而人工施肥的弊端也比較明顯，施肥量過多，將會殘留在土壤和植株上，同樣會危害農作物的產量和質量。將PLC自動化技術運用于施肥播種機與水稻直播機，單位面積內播種數(shù)量是固定的，機械會自動行駛，完全不需要人工干預，植株的間距更趨于合理，且肥料施加均勻，農作物能夠得到充足的光照、水分和肥料，長勢十分喜人。

2.3在微灌系統(tǒng)和谷物干燥機中的應用

將PLC自動化技術與傳感器結合應用到微灌系統(tǒng)中，通過對外界溫度、土壤及含水量數(shù)據(jù)的自動化檢測，適時地開啟和關閉灌溉裝置，既可以滿足植物不同生長階段對水分的需求，又能夠防止水資源浪費，避免灌溉量過大造成植株根系的腐爛，給農作物生長創(chuàng)造合理的環(huán)境。谷物干燥機中應用PLC自動化技術，實時監(jiān)控機械熱風量、運轉情況及谷物的干燥程度，當作業(yè)完成后立即自動關閉谷物干燥機，既節(jié)省電力，又降低能耗。PLC還具有自動檢測的功能，當機械運轉異常時自動斷電，防止故障發(fā)生［2］。

3PLC自動化技術應用存在的主要問題

3.1重視程度不高

無論是技術人員還是農民都沒有充分認識到PLC自動化技術在農業(yè)機械電氣控制中的應用價值，技術人員沒有深入到農村了解當前的農業(yè)生產情況，也沒有結合生產實際進行農業(yè)生產技術的研發(fā)和創(chuàng)新，不利于先進的生產技術和作業(yè)模式的傳播。農民對新技術、新設備的接受程度不高，絕大多數(shù)農民經過了長期的生產實踐更加信奉經驗主義，覺得PLC自動化技術和新型農業(yè)機械的應用會增加生產成本投入，損害經濟利益，對其抱以抵觸情緒。因而影響到了相關技術和機械在農業(yè)生產中的推廣，致使PLC自動化技術及現(xiàn)代化農業(yè)機械在農業(yè)生產中無法發(fā)揮功能，改善農業(yè)生產現(xiàn)狀亟待提上日程。

3.2研究與投入較少在研究

PLC自動化技術方面我國應該積極參考和借鑒發(fā)達國家的先進理論和經驗，與我國農業(yè)生產實際緊密結合，投入充足的資金和資源用于技術研發(fā)和推廣，促使研究成果迅速得到市場化轉化，給農業(yè)生產制造新的利益增長點。然而技術研發(fā)工作資金投入不足的問題較為突出，相關部門并沒有嚴格監(jiān)督資金的使用情況，無法保證資金的充足注入，導致PLC自動化技術研究工作因缺少資金強力支持而后繼無力，很難獲得預期的研究成果，PLC自動化技術對農業(yè)機械的控制精度達不到要求，這極大的制約了我國農業(yè)機械的自動化和智能化發(fā)展腳步。

4優(yōu)化對策及發(fā)展趨勢

4.1加大研發(fā)資金投入力度

保證研發(fā)資金的充足注入是推進技術創(chuàng)新的有效舉措，特別是對于農業(yè)機械的自動化發(fā)展來說，加強PLC自動化技術的研究，針對技術應用效果進行不斷改良，離不開資金的強力支持。相關部門要提高對技術創(chuàng)新的重視程度，切實加大資金投入力度，確保PLC自動化技術研發(fā)創(chuàng)新階段能夠持續(xù)注入資金，結合我國農業(yè)生產現(xiàn)狀及農業(yè)機械設備使用情況實施技術革新，促進科研活動的穩(wěn)步有序開展，那么PLC自動化技術就會在我國農業(yè)機械控制中發(fā)揮有效作用，充分滿足新時期農業(yè)生產需求。

4.2開展專業(yè)技術培訓工作

一方面，技術人員要主動學習PLC自動化技術，相關部門也要定期組織培訓活動，提高技術人員的專業(yè)素質能力，使其充分掌握PLC技術及現(xiàn)代化農業(yè)機械的應用情況，了解廣大農民群眾的生產需求，深入到農村地區(qū)，開展技術推廣工作。另一方面，對農民的技術培訓要使用多種方法，利用新媒體廣泛宣傳PLC技術和現(xiàn)代化農業(yè)機械的價值，面對面地做思想工作，或者是建設農業(yè)示范基地，通過組織農民參觀，明確PLC是如何控制農業(yè)機械的，傳授農民技術應用要領，當農民真正享受到先進科技提供的便利后，其運用PLC技術和現(xiàn)代化農業(yè)機械的積極性就會空前高漲。

4.3PLC技術的發(fā)展趨勢

首先，農業(yè)機械電氣系統(tǒng)的自動化控制面臨著嚴重的干擾問題，這會造成PLC技術下達指令后系統(tǒng)有較長的時間反應，甚至會出現(xiàn)運行異常和故障，使農業(yè)機械運行安全遭受威脅。所以未來PLC在農業(yè)機械電氣控制中的一大發(fā)展趨勢就是強化抗干擾能力，確保在復雜多變的環(huán)境下PLC仍然可以正確發(fā)出指令，縮短系統(tǒng)響應時間，減少對農業(yè)機械的維護。其次，隨著我國對PLC技術的研究不斷深入，在農業(yè)機械電氣控制中此項技術的應用已經逐漸趨于成熟，未來對PLC技術的研究要著眼于數(shù)字化、智能化，與DCS技術結合起來，實現(xiàn)二者的優(yōu)勢互補，研發(fā)更加穩(wěn)定的FCS系統(tǒng)，F(xiàn)CS系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)具有數(shù)字化控制的優(yōu)勢，賦予了電氣系統(tǒng)智能特征，能確保農業(yè)機械處于嚴密監(jiān)控下，使用和維修都更加科學合理［3］。

5結語

總而言之，PLC自動化技術在農業(yè)機械電氣控制中的應用涵蓋了農業(yè)拖拉機、施肥播種機、收獲機械、谷物干燥機等多種設備，發(fā)揮的作用不可小覷。鑒于當前我國在PLC技術和現(xiàn)代化農業(yè)機械研究方面的重視程度不足、資金投入較小等問題，應該積極扭轉思想觀念，引入和培養(yǎng)高水平技術人才，將先進技術和農業(yè)機械推廣到廣大農村地區(qū)，借助PLC技術對農業(yè)機械實施精密控制，盡早實現(xiàn)農業(yè)生產的自動化、智能化，在此情況下我國農業(yè)產業(yè)會煥發(fā)出全新景象，真正成為國民經濟的支柱。

參考文獻:

［1］張亮亮，韓阿麗．基于PLC自動化技術的農業(yè)機械電氣控制應用探究［J］．種子科技，2020(17):135－136．

［2］劉國聯(lián)．電氣自動化中的PLC控制技術應用研究［J］．信息記錄材料，2020(5):206－208．

［3］肖欽彪，劉志勇．PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用［J］．湖北農機化，2017(4):56．

作者：何繼賢 單位：長沙職業(yè)技術學院