基于PLC自动化技术的农业机械的电气控制应用 武兆福

发表时间:2021/3/22   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:武兆福
[导读] 摘要:机械设备的自动化发展是当前社会研究的主要课题之一。
        潍坊市高密中等学校   山东省高密市  261500
        摘要:机械设备的自动化发展是当前社会研究的主要课题之一。提升设备自动化水平能提升生产质量和效率,这一点在农业上体现得更明显,能大幅度增加农作物产量。基于此,文章探讨了 PLC 技术下播种机应用的价值,对电气自动化技术进行研究,旨在提升播种机的自动化水平,使之在实际应用过程中获得更好的效果。
        关键词:播种机;PLC 技术;电气自动化
        1 PLC技术概述
        PLC技术指的是一种可编程的控制器技术,该技术早期应用在工业设计中,在科技发展水平提升的情况下,PLC技术应用在农业机械生产中,能够提高农业机械化的效率,并促进农业生产实现高产。PLC技术的实现将可编程存储器作为研究的基础,并坚持通过内部存储的方式来执行命令,从而完成数字计算、计时等相关的功能。在现代农业机械的设计中,将PLC技术融入其中,有利于实现农业生产的自动化播种与收割等。PLC技术通过模拟信号输出来完成指令,为了满足农业生产建设的需要,PLC技术在应用上要符合农业系统设计的需要,并同工业机械设计保持一致,促进功能的实现和完善。
        2基于PLC的播种机应用价值
        自动化控制的播种机播种比传统的人工播种会具有更高的效率,并且不容易出现漏种和错种等问题,可以在一定程度上实现对人力成本和种子成本的节约。另外自动化的播种可以对种子之间的间隔进行科学的控制,对保证作物的营养吸收和关照具有重要的作用,在很大程度上可以实现对单产的提升,很多人工播种的缺点也可以被很好的克服。传统的播种机在进行操作的过程中,驾驶员因为会受到作业环境的影响,在很多地理环境较差的地方会出现漏种的现象,而应用PLC技术来进行自动控制,一旦发现有漏种的现象就进行自动的播种,并且采用单元工作的方式,不容易造成重复播种的问题。不管是何种方式的播种,一般都需要进行镇压,但是对传统播种中的镇压工作来说,会比较容易因为土质的问题而出现土壤粘附的问题,使用PLC播种机镇压具有更加智能化的特点,能够减少土壤不均匀的现象,还及时的解决土壤粘附的问题。总体来说,PLC技术可以适应不同的地形来进行具体的工作。
        3 PLC技术下播种机电气自动化技术分析
        3.1系统架构
        利用播种机进行播种作业时,不仅要完成简单的播种工作,还要完成从耕地到最终的灌溉等流程,从而实现播种的自动化。通过使用PLC技术能让播种机变得更加智能化与自动化,应当先对每个工作流程进行自动化控制,然后根据电气自动化系统完成相关构建工作。一般情况下,在播种机中所使用的PLC技术包括了主机、各接口等相关装置,其中各接口主要是用于连接主机和相关装置,从而通过主机实现对各部分装置的控制工作,并能完成在作业命令上的传输,同时还能接收到相关装置反馈回来的各种信息。因此,在播种过程中所涉及的耕地到灌溉的各环节都可以利用PLC技术对相关装置进行控制实现,让每一部分装置都能按照一定顺序完成播种工作,如此便能实现播种的自动化,从而提升播种质量与效率。
        3.2延时启动
        播种机在实际应用时,由于播种涉及很多流程,而每个流程都是按照一定顺序而完成的,不可同时或是错开开展,此时便需要对播种的具体流程加以控制,从而保障播种工作自身的有效性。根据PLC系统具体情况来看,利用各类软件技术可以完成对每一项装置的开与关的控制,使播种生产工作得以有效开展,根据准确的种植流程完成播种,并保障播种的质量。播种机通过PLC技术而完成的播种流程主要表现如下:借助接口进行信号传输,将所产生的信号输送到相应的控制系统中,当对执行方式进行判定以后,PLC系统就能给出相应的指令,然后再利用电磁阀实现对各类装置的控制,从而完成播种过程中的每一项流程工作。在播种机中延迟启动正式使用之前,需要对所有系统完成初始化处理工作,以便让系统顺畅运转,也为播种质量提供保证。


        3.3延时控制
        在实际播种时需要准确执行每一个排种流程,此时则需要更好地完成自动化控制,实现细化处理。但是,在延时控制结构前是一个循环流程,再发出延时信号,同时还要借助PLC控制器对相关程序进行编写,然后将其存储到控制系统中,如此才能有效完成在相关动作上的控制,促使播种机的延时控制获得良好的效果。但是,如果播种机已经完成耕作,此时便会启动延时控制装置,将耕作流程停止,之后开始进行排种,如此便能有效完成排种作业。但是,排种时间应当根据具体种植的作物对其做出相应的调整,在固定时间内完成各种操作,然后处于暂停状态,当下一项流程完成以后,此项操作才能从暂停状态进入排种操作。通过反复执行此操作流程,在实际操作时才能保障播种的质量,为农作物的丰收奠定良好基础。
        3.4 I/O端信号
        在播种机中,PLC系统中每一个装置和流程的控制都是由信号传输完成的,而信号传输则是借助输入输出端实现的,然而在具体应用过程中需要对I/O给予明确的定义,如此才能促使信号在传输过程中是准确且有效的。一般情况下,PLC系统中对I端的定义为输出信号,将O端则定义为输入信号,然后再利用位移和拉压两种传感器起到控制信息的作用,如此便能控制每一个装置的具体使用情况,从而达到精准控制的效果。
        4 PLC技术在播种机控制中的应用
        4.1 PLC设备的选择
        对于电气自动化的控制来说,对于设备的稳定性有着比较强的要求,需要具有比较快的计算速度,并且还要对低功耗进行保证,进一步的维护系统的稳定性,从而更好的满足复杂的操作要求。在复杂的作业环境中,一定要对系统的功能有所要求,尤其是要满足丘陵地形的使用,要拥有足够的抗颠簸和抗震动的功能,同时还要对灰尘和油污有一定的抗性。总体来说,选用微型PLC控制器可以拥有更好的抗干扰性,同时也具有更高的灵活性,能够对设备的使用寿命进行有效延长。
        4.2 PLC技术在播种机检测中的应用
        播种机的类型比较多样,因此相关的检测方法也就具有一定的多样性。总体来说,对于播种机的播种情况检测来说,主要是应用传感器来实现相关的检测工作。当播种机工作的过程中出现了一定的问题,相应的仪表就会对光电信号进行有效的利用,然后对故障进行及时的处理和解决。传统的机械式故障检测系统普遍都有着比较大的噪音,出现故障之后的闪烁也不够规律,很难对故障问题进行良好的排除。机电式的装置对于上述问题进行了一定的改进,在故障发生时可以做出更好的检测和提醒。对于现代播种机来说,主要采用的是电子检测的装饰,通过对PLC技术进行利用可以实现综合性的监测,同时也能实现对系统全面监控。对上述几种方式进行一定的分析和总结之后就可以发现,基于PLC控制的程序更加具有简洁性和省时性,同时也具有更高的正确性和可靠性。
        5结束语
        作为电气控制在农业机械应用中的核心,PLC技术应用的范围越来越广泛,对农业生产效率的提高起到了重要的作用。虽然在技术层面上研究已经进行深入研究,但在具体和农业机械的配合使用上,还存在不少问题。因此,相关应用部门与技术人员不仅要对PLC控制技术进行深入挖掘、开发,还要结合当地的农业发展需要,使PLC的设计和具体应用更加合理,实现电气控制自动化在农业机械中广泛推广应用。
        参考文献:
        [1]刘伟明.数字农业的概念及其技术体系[J].经济研究导刊,2013(13):35-36.
        [2]袁钊和.中国水稻种植机械化的发展与前景[J].中国农机化,2015(3):27-28.
        [3]陈进,丁松,龚智强,练毅气振式精密播种机自动供种装置仿真与试验[J]农机化研究2018(04)183-189
        [4]冯硕基于PLC技术的播种机电气自动化技术研究[J]农机化研究,2020(01)237-240+260
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