PLC技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械電氣自動控制中的應(yīng)用

鄭恒玉

（鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450000）

現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級為各行各業(yè)都帶來了巨大的發(fā)展?jié)摿Γ绕潴w現(xiàn)在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的升級改造方面，信息化的加入，為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展注入新鮮活力。信息化帶動自動化的發(fā)展，PLC技術(shù)得益于自身微處理器的功能設(shè)計，可實現(xiàn)自身的自動運行，大規(guī)模減少了農(nóng)業(yè)中的人力資源配置，提升了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)貢獻了突出力量。

1 農(nóng)業(yè)機械電氣自動控制和PLC技術(shù)概述

1.1 農(nóng)業(yè)機械電氣自動控制

社會生產(chǎn)進程加快，國家發(fā)展對于整體各項資源配置都有較高的要求。人們大多放棄生產(chǎn)效益低的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，“棄農(nóng)從商”是當(dāng)下社會發(fā)展的現(xiàn)狀。為此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展是很有必要的，這也推動了農(nóng)業(yè)機械電氣自動控制的地位，提高農(nóng)用機械的自動化成為推動我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要力量?，F(xiàn)代農(nóng)用機械對于操作能力往往有較高要求，農(nóng)村人口大量外流導(dǎo)致人口減少，能夠熟練操作的人并不多，而農(nóng)用機械的電氣自動化很大程度上降低了其操作難度，農(nóng)業(yè)規(guī)模化發(fā)展和智能化發(fā)展也能夠順利推進。另外，結(jié)合我國地理形勢來說，我國重要的糧食生產(chǎn)基地擁有機械作業(yè)的天然優(yōu)勢，適合推行大規(guī)模生產(chǎn)。農(nóng)機電氣自動化的實現(xiàn)，不僅能夠補充人口流動對農(nóng)業(yè)勞動力造成的缺口，也能夠促進當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效運轉(zhuǎn)，更好地實現(xiàn)農(nóng)機自動化的初始目標。隨著農(nóng)機電氣自動控制技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)和通信技術(shù)的融合，也會帶動農(nóng)機實現(xiàn)智能化，也符合我國當(dāng)下對于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的整體定位。

1.2 PLC技術(shù)

事實上，PLC技術(shù)一經(jīng)開發(fā)推廣就廣受好評。它的出現(xiàn)使整體操作系統(tǒng)的便捷性得到大幅度提高，促進系統(tǒng)的全面升級和改造。PLC技術(shù)通過輔助繼電器的方式，減弱了對于節(jié)點變位的考慮，大大減少了考慮時間，提升了自動控制整體對于信息的處理速度；同樣，PLC自身的技術(shù)加持，也提升了自動控制系統(tǒng)整體的運作能力，防止外界干擾，大大改進了原來系統(tǒng)線路接觸不良帶來的整體運行問題，實現(xiàn)自控系統(tǒng)整體運行的安全可靠性[1]。PLC技術(shù)的應(yīng)用也在多方面有所體現(xiàn)，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)，甚至服務(wù)業(yè)也有所涉及。隨著無線通信技術(shù)的引入，我國現(xiàn)有的PLC技術(shù)在自動控制應(yīng)用方面又實現(xiàn)了新的飛躍，在農(nóng)業(yè)機械自動化方面尤為明顯。

2 PLC技術(shù)在農(nóng)機中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 自身功能性強

PLC技術(shù)可大量節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)操作中的人力。相較于傳統(tǒng)農(nóng)機作業(yè)中的復(fù)雜操作，PLC技術(shù)可通過編程方式簡化相應(yīng)流程設(shè)計，大大縮短操作流程，節(jié)約生產(chǎn)時間，提升生產(chǎn)效益。同時，PLC技術(shù)具備計時、邏輯運算等功能，加上無線通信技術(shù)的應(yīng)用，有效實現(xiàn)機械作業(yè)中的高效控制。隨著現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用范圍擴大[1]，PLC技術(shù)自身的實用性和其他相關(guān)功能也進一步得到提高，增強了其在農(nóng)業(yè)作業(yè)中的安全可靠性，實現(xiàn)穩(wěn)定運行。

2.2 強大的可靠性

大體量的機械使用少不了繼電器的存在，然而，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)下的繼電器由于線路接觸往往會存在很大的安全隱患，相關(guān)事故發(fā)生率也相對較高。PLC技術(shù)通過對連接模板進行編程書寫，提高整體系統(tǒng)的接線效率。同時，PLC技術(shù)在工作時，有獨立電源，保障其自身作業(yè)不受整體系統(tǒng)運作干擾，維持自身穩(wěn)定正常工作。針對對外作業(yè)，PLC技術(shù)增加了抗震設(shè)計，實現(xiàn)自身構(gòu)件屏蔽，有效提高自身設(shè)施的外界抗干擾能力，維持自身正常穩(wěn)定工作。自身的微處理器也加入了大量程序識別相關(guān)干擾和常見錯誤命令，并給出了相關(guān)的解決對策，降低了作業(yè)中出現(xiàn)錯誤的概率，保障了機械作業(yè)的連貫和高效。

2.3 廣泛的適應(yīng)性

PLC技術(shù)整體的內(nèi)置設(shè)計，使得它具備很強的設(shè)備兼容性，對于新老農(nóng)機設(shè)備，基本都可配置安裝。PLC技術(shù)的強大適應(yīng)性還體現(xiàn)在其接口的豐富。PLC生產(chǎn)中，針對眾多的接口設(shè)備基本都有對應(yīng)，而且自身優(yōu)勢的重量和體積占比，也為整體的應(yīng)用推廣提供了很好的助力。

2.4 檢修維護方便

PLC技術(shù)可以自行設(shè)計內(nèi)部自動檢查功能，該功能能夠?qū)ψ陨砬闆r做出及時的檢查整理，具備自適應(yīng)處理的能力。PLC技術(shù)也更新了自檢上報系統(tǒng)，可通過遠程監(jiān)控實現(xiàn)對機器設(shè)備的實時上報，相關(guān)技術(shù)人員也能根據(jù)對應(yīng)位置，快速發(fā)現(xiàn)問題原因，從源頭精準解決問題，提高了檢修維護的工作效率，也大大延長了技術(shù)設(shè)備的使用時間。

2.5 操作簡單

農(nóng)村人口大量向外流動，也就意味著農(nóng)用機械自動化發(fā)展中操作簡易是首要考慮的標準。PLC技術(shù)的操作非常簡潔，它對應(yīng)的開發(fā)流程也很簡潔，技術(shù)升級和優(yōu)化只需要相關(guān)人員進行簡單的操作即可完成，其原理也和普通繼電器相類似，如圖1所示。這些設(shè)置也極大地增強了技術(shù)設(shè)備的可使用性，對于PLC技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用很重要。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 PLC技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械電氣自動控制中的實際應(yīng)用

PLC技術(shù)對于提高農(nóng)業(yè)機械電氣自動化來說具有非常好的成效，主要體現(xiàn)在優(yōu)化操作順序和開關(guān)量的控制兩個方面。

3.1 優(yōu)化實體操作順序

PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機械操作順序的有序性和完整性。在實際的操作流程中，對于相關(guān)環(huán)節(jié)的處理，首先是對機械設(shè)備本身的自傳感信息要能夠及時處理反饋；其次是添加整理必要的應(yīng)用管理程序，推進整體操作中的相關(guān)控制；最后是后續(xù)維護中的遠程控制方面，對于能力欠佳的操作者，可以安排相應(yīng)的幕后人員進行遠程操控，通過現(xiàn)有的無線通信技術(shù)，能夠?qū)C械進行遠程操控[2-3]。PLC技術(shù)能夠?qū)@幾個環(huán)節(jié)進行合理的設(shè)計落實，使得這些功能能夠得到有效發(fā)揮。

3.2 在開關(guān)量中的控制

PLC技術(shù)除了能夠在機械作業(yè)順序方面大顯身手，對于系統(tǒng)流程中的繼電器運行也有較大的改進。該技術(shù)通過在操作過程中對繼電器實行編輯操作，實現(xiàn)對開關(guān)量的控制，縮短相應(yīng)的反應(yīng)時間，使得其反應(yīng)操作更加靈敏有力。另外，它對于實際操作中的電路短路狀況也做出了處理，能夠強化設(shè)施在運行過程中的可持續(xù)性，從而提高系統(tǒng)運行效率，為農(nóng)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了巨大收益[4]。

4 PLC技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及對策

我國農(nóng)村農(nóng)業(yè)機械的推廣普及使用還存在很大不足，有些地區(qū)礙于留存人口的能力問題，缺乏對于機械的相關(guān)認知，上手困難。我國地勢情況復(fù)雜，梯田、高山眾多，在這些地勢上進行農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用仍然有一定的難度。農(nóng)村中相關(guān)技術(shù)人員配置少，農(nóng)民雖然可熟練操作機械，但是對于后續(xù)的維修保養(yǎng)缺乏經(jīng)驗，這對農(nóng)機的長期使用造成了困難，給農(nóng)民也帶來很大損失。

為此，國家在推廣PLC技術(shù)之前也應(yīng)考慮到上述問題的對策。首先要加強相關(guān)技術(shù)人員培訓(xùn)?？梢詮泥l(xiāng)村中挑選有意愿的人對其進行PLC技術(shù)專業(yè)培訓(xùn)，讓他們不斷與新知識接軌，并傳授其他使用人員，使先進技術(shù)能夠真正應(yīng)用于實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。其次，深入開展PLC技術(shù)在農(nóng)機自動化方面的實際探索，加快系統(tǒng)改進以及相關(guān)功能模塊的更新，使其能夠兼容更多型號的農(nóng)機設(shè)備，加快智能化發(fā)展。

5 PLC技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著當(dāng)今科技的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)也有了更多的發(fā)展空間。對于當(dāng)下不斷發(fā)展的溫室大棚，PLC也展示了其卓越的優(yōu)勢，在溫度調(diào)控、智能I/O模塊等方向也多有涉及，其應(yīng)用也越發(fā)廣泛，它的不斷發(fā)展，也更能緊跟農(nóng)業(yè)發(fā)展的腳步。此外，其他的技術(shù)比如DCS等，也可以與PLC技術(shù)進行有效結(jié)合，為高效生產(chǎn)貢獻力量，實現(xiàn)整體機械化生產(chǎn)的最優(yōu)應(yīng)用。

6 結(jié)束語

綜上所述，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和升級使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中自動化的地位大幅提高，大量的人口遷移也使得農(nóng)業(yè)自動化技術(shù)應(yīng)用成為必然。PLC技術(shù)的出現(xiàn)，加快了我國農(nóng)業(yè)自動化進程，在更高層次上對于實現(xiàn)我國整體的各項資源配置也起到了不小的作用。PLC技術(shù)體現(xiàn)的成本控制效應(yīng)也能夠在當(dāng)下電氣自動控制中不斷發(fā)揮作用，推動我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)走向規(guī)模化、智能化和產(chǎn)業(yè)化。