PLC技术在农业机械电气控制装置中的分析与研究

PLC技术在农业机械电气控制装置中的分析与研究

纪玉鹏

身份证号：370783199109211092

摘要：随着科技水平的提高，PLC技术的应用可以实现机械设备的自动化控制，从而提升机械运行的效率。随着现代农业的不断发展，自动化已然成为农业发展的必然趋势，在农业机械电气控制装置中，主要是通过PLC实现自动化控制。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；分析研究

引言

现代化农业迅速发展，自动化程度越来越高，农业机械的智能化和精确化需求也日益增强。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。

1PLC技术概述

1.1基本概念

PLC即可编程逻辑控制器，其内部的控制指令比较多，例如计数指令、运算指令、逻辑控制指令以及定时指令等等。在对PLC进行实际应用时，可通过模拟形式或者数字形式开展输入和输出操作，能够实现机械设备的自动化运行和控制。PLC从结构层面来讲，一般包含输出和输入单元、中央处理器（CPU）以及存储器等，利用这些单元可实现PLC技术的网络通信功能、翻译功能以及检测功能等。在实际应用时，该技术主要是利用PLC程序对开展外部输入点对应的输入值实施运算，并利用输出控制实现信号处理，将其作为依据对外部控制量实施有效控制，从而实现机械自动化控制。

1.2特点及应用

在农业生产具体应用过程中，运用PLC技术的产品因其稳定性好、抗干扰能力强、编程简易、维修简单和成本低等特性，大大提高了农业生产过程的适配水平，在农业机械电气自动控制领域中也获得了较为普遍的应用。

2PLC技术在农业生产设备电气自动控制中的理论应用

1）基础控制系统。从基础控制开始，对农业机械的工作过程和控制模式进行全面分析，并将其与基础控制系统结合起来，制定出一套实用的电气自动化控制方案，实现不同设备系统的自动化控制。2）集成控制系统。相对于基本控制系统而言，把PLC控制系统集成在一个系统中，将PLC技术与中心系统相结合，对整个电气设备进行集中管理与控制。集中控制结构具有操作简便、结构简单等优点，可大大提高生产效率，满足农业生产需求。3）分散控制系统。利用PLC技术在分散型设备上的优势，集中控制分散型设备，从而达到提高控制效果的目的。同时，电气系统中的电子设备众多，PLC技术可实现电气系统与计算机技术的有机结合，以满足各种电子设备的互联互通。4）机械控制装置优化。将PLC技术应用于机械控制，从而提高机械运行的安全性以及可靠性。PLC技术的运用主要体现在机械运行过程中，对机械运行的各个过程中出现的实际情况展开监测，可以及时地反馈出机械出现的一些问题，协助维护人员进行处理，可以使得机械运行更加可靠，有效提升机械设备控制的实际效果，提高机械运行效率，为农业生产安全提供一定保障。

3PLC技术在农业机械电气控制装置中的具体应用

3.1PLC技术在农用拖拉机电气控制装置中的应用

农用拖拉机在使用时所面临的工况具有一定的复杂性，其行驶的地面缺乏一定的平坦度，导致车身很容易产生倾斜、摇晃以及颠簸等较差的运行情况，若缺少人为操作，则拖拉机的作业情况容易发生改变，造成拖拉机的作业效果较差。通过自适应平衡控制可以解决此类问题，可以将PLC技术应用到该电气自动化控制装置之中。在整个系统之中，主程序运行时利用倾角传感器对拖拉机的车身倾斜角度进行检测，并将检测结果形成信号向采集模块发送，再将信号向PLC传递，可利用PLC配置的对比单元将检测信号值与设置的标准极限值进行对比。若检测值偏小，则不会做出调节动作，若偏大则由PLC向支撑缸发出控制指令，从而完成自适应调节。通过PLC技术的应用，可以有效预防农用拖拉机出现的倾斜、颠簸等情况，实现了农用拖拉机的自动调节，提升了农用拖拉机的作业质量。

3.2PLC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。通过PLC控制器对耕种机械进行自动化控制，如控制耕作深度、行进速度、转向等。通过传感器采集土壤湿度、温度、植物生长情况等数据，根据预设的控制程序，精确控制耕种机械的运行，提高生产效率和质量。

3.3PLC技术在联合收割机的应用

联合收割机作业过程包含收割、脱粒、茎秆整理、杂物清除等环节,收割完成后同时对作物进行临时存储,从而实现作物收割过程的机械化操作。联合收割机种类较多,按照作业方式可将收割机分为自走轮式半喂入收割机、自走轮式全喂入收割机以及自走悬挂式喂入收割机。尽管收割机种类较多,但工作原理和作业过程基本相同。联合收割机作业过程中,收割机按照作业方向往前移动,利用割台将作物进行包络,使用割刀将作物割断;在脱粒功能模块作用下,完成作物的脱粒过程,再利用分离功能装置将作物茎秆等杂物从作物当中进行分离;最后,将作物谷粒进行临时存储,将谷粒集中进行放置,从而完成整个收割作业过程。

3.4PLC在施肥机械中的应用

PLC施肥机械是一种自动化控制系统，它利用可编程逻辑控制器（PLC）控制施肥机械的操作，以实现精确施肥。其工作原理是通过传感器检测土壤中的营养元素含量，然后将这些信息传输给PLC。PLC再根据预设的施肥计划来控制施肥机械的输出量和喷雾方向，从而实现对作物施肥的自动化控制。PLC可以记录施肥机械的运行数据，包括施肥量、喷洒方向、喷洒速度等。这些数据可以通过PLC内置的数据处理程序进行分析，以便对施肥效果进行评估和调整。

结语

综上所述内容可知，随着农业机械化水平的不断提高，PLC技术在农业机械电气控制装置中的应用也越来越广泛。通过使用PLC技术，农业机械可以实现自动化控制、实时监控、数据记录等。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，在现代农业的发展要求下，需要相关研发部门以及科研人员加强对农业机械电气控制装置的优化设计，将PLC技术有效地融入设计之中，并进行相应的研发生产，使PLC技术能够全面地应用到农业实际生产之中，从而提升农业生产效率，促进农业机械化的快速发展。

参考文献

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[2]马晓乐.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].无线互联科技，2022，19(9)：121-124.

[3]郝鑫虎.探析PLC技术在农业机械电气自动控制中的应用[J].当代农机，2022(5)：37-38.