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

张提家

身份证号：371424198805163012

摘要：随着我国社会经济的迅速发展，近年来，尽管我国农业机械化的整体水平得到了明显提升，但实际上我国农业机械化发展仍处于初期阶段，机械化还需要人工操作才能够实现。随着现代农业的不断发展，信息技术、通信技术以及人工智能技术得以投入到农业中，农业机械开始朝着电气自动化控制方向发展。在此背景下，PLC技术的推广应用为农业机械实现电气自动化控制提供了技术支撑，极大地提升了农业机械自动化、智能化控制的整体水平，目前已基本实现了农业生产全程机械化和智能化。

关键词：PLC技术；农业机械；电气控制装置；应用

引言

PLC作为一种基于计算机技术的高级工业控制设备，被广泛应用于各种工业控制领域。随着科技的进步，PLC技术已被逐渐应用于农业自动化生产中，极大地提升了农业生产设备的自动化水平，大幅改善了农业的生产效率和质量。与此同时，PLC技术的应用也有效降低了人力、财力、物力等生产成本，显著提高了农业的经济效益，有力提升了农民的生活质量。然而，实践证明，现阶段PLC技术与农业机械电气自动控制之间的适配度有待提高，PLC技术的科技成果转化和创新产品有待强化，创新运用和推广范围也有待扩大。因此，针对该技术在农业生产设备电气自动控制中存在的主要问题，亟需展开针对性的研究。

1PLC技术概述

PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称，是一种专门用于自动化控制的电子计算机。PLC主要用于控制生产过程中机器和设备的运行，以实现生产自动化、智能化和高效化。PLC的核心是中央处理器（CPU），它通过输入输出接口（I/O）与外部设备进行通信，并根据预设的程序和逻辑规则对设备进行控制。PLC的程序可以通过编程软件进行编写和修改，可以灵活适应不同场景和需求。此外，PLC还具有高可靠性、易于编程、抗干扰能力强、操作简便等特点，被广泛应用于工业自动化、机器人控制、交通运输、农业机械等领域。PLC在农业机械电气领域有着广泛的应用，主要是通过PLC控制系统实现对农业机械的自动化控制和智能化管理，提高生产效率和质量，降低成本，同时也可以减轻人工劳动力的压力。PLC在农业机械电气应用中，可以实现农业机械的自动化控制、数据采集和分析，帮助农民实现精准农业，提高农业生产效率和质量，实现可持续发展。

2PLC在机械电气控制装置中的应用优势

2.1提高运行效率

在PLC技术的辅助下，设备中的部分装置可以采用较为简单的安装流程，并被纳入系统中以实现基本功能。在电气系统中，往往需要通过增加或减少设备等形式调整原始系统，以满足使用需求。使用机械设备时，需要通过机械端口的完整连接才能满足设备的使用需球。但在PLC装置的辅助下，可以通过相关端口进行更简单直接的连接，将设备纳入电气体系，使设备具备相应的使用价值，并且设备的删除等操作能以更简单的形式实现。

2.2改良运行性能

传统机械结构下，所有功能均需要传导至相应的机械结构才能实现。因此，电气系统在运行过程中的运行速度相对较慢，随着系统功能的不断增加，尤其是二级和三级连接功能不断增加，会导致系统运行速度进一步降低。与传统的机械结构不同，PLC装置能够实现功能的集成化处理。这意味着系统中的所有功能，包括需要多次处理的二级和三级功能，同样能够通过功能的集成区域实现，即在使用PLC装置的情况下，能够有效处理传统电气系统普遍存在的运行反应时间较长的问题，有效提升系统的整体运行表现。

3PLC技术在农业机械及电气自动控制应用中的问题

3.1对PLC技术的重视程度不够。部分科研人员

对于“三农”问题不够熟悉，对农村经济的了解不足，造成很难掌握专业科技和农业发展的有效结合点，创新与后续研究意识欠缺。另外，农村缺乏科学技术推广的土壤，很多农民受到传统观念的制约，导致很多农业机械自动化设备和先进技术难以顺利被推广应用。

3.2研究投入亟待提高

对于PLC技术的研发工作来说，资金投入和高端技术人才都起着举足轻重的作用。现阶段，很少有足够的专项经费投入到农业机械电气控制设备的研发中，导致研究工作缺乏连续性和发展性。高端技术人才更热衷于现代化工业控制领域，对PLC等技术在农业机械电气自动控制方面的运用缺乏浓厚兴趣，在一定程度上限制了农业机械的智能化开发和发展。

4PLC技术在农业机械电气控制装置中的应用

4.1PLC在耕种机械中的应用

PLC在耕种机械中的应用越来越广泛，主要原因在于PLC可以实现对耕种机械的自动控制和监控，提高耕种效率和质量，同时还可以减少人工干预和劳动力成本。耕种机械中，PLC可以应用于各种不同的功能模块，例如土地平整、耕翻、播种、喷洒等等。其中，PLC可以通过控制机械的运动轨迹、速度和方向等参数，实现对土地的平整和耕翻，确保土地质量和作物生长的良好环境。同时，PLC还可以通过连接传感器和计算机视觉系统，对作物的生长情况进行监控和分析，实现对耕种机械的自动控制和调整，提高作物的产量和质量。

4.2PLC技术在农用播种机电气控制装置中的应用

在测速模块设计方面，设备运行时会通过显示模块进行数据传递，使之传递至PLC，然后由PLC处理并形成脉冲信号，该信号能够在单位时间之内实现设备运转速度的转变，并通过LED屏显示。但是当设备的地轮处于秸秆比较密集的区域时，非常容易出现打滑的情况，导致数据采集精度因此受到影响。为了有效避免该情况，可对测速模块进行优化设计，将编码器与地轮同轴连接，利用联动方式准确采集设备运行的真实数据。在施水控制执行模块设计方面，此模块属于该机械设备自动化控制装置中的执行模块，主要分为直流舵机（大扭矩）和施水管路，之所以选择直流舵机，主要是为了减少逆变器的配置，从而节约成本。在该装置后位还设计了水箱，从而对水速进行准确测试，控制施水速度。

4.3PLC在收割机械中的应用

PLC在收割机械中的应用原理基于其控制系统的设计和功能，以下是其控制的基本原理。1）控制刀具的移动和高度：PLC可以控制收割机械刀具的位置和高度，以确保它们适当地切割庄稼，避免损坏收割头或作物。这通常涉及使用传感器来检测作物的高度和位置，并使用电动机或液压系统来控制收割头的移动和高度。2）控制切割刀的速度：PLC可以控制收割机械上的切割刀的速度，以确保它们以正确的速度切割庄稼。这通常涉及使用电动机或液压系统来控制刀片的速度，并使用传感器来检测刀片的位置和速度。3）控制输送带的速度：PLC可以控制收割机械上输送带的速度，以将庄稼从收割头输送到储存区。这通常涉及使用电动机或液压系统来控制输送带的速度，并使用传感器来检测庄稼的数量和质量。

结语

综上所述，PLC技术可以在农业机械电气控制装置中得到有效应用，能有效实现农业机械的自动化控制。在PLC技术的支持和辅助下，控制装置的运行效率及运行安全性等能够得到较为充分的提升，并且电气控制装置能够对一般性故障实现自动处理和自动排除。另外，在PLC控制装置的辅助下，生产的整个流程同样能够得到较为有效的优化处理。同时，PLC技术能够以更为丰富的应用形式融入电气控制装置，使电气控制装置和生产体系得到进一步优化。

参考文献

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