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摘要:現階段,plc自動化技術在工農業生產中得到了較為廣泛的應用,利用該項技術可以實現對農業機械的自動化控制,大幅提高農業生產效率,推進農業生產的產業化、規?;l展進程,給現代農業的發展注入了新的活力。重點探討了PLC自動化技術在農業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化對策,并對PLC自動化技術的未來發展前景加以展望。
關鍵詞:PLC自動化技術;農業機械;電氣控制
0引言
伴隨著農業的機械化發展,不同種類和功能的機械設備被運用到了農業生產中,大大減輕了農民的勞動強度,提高了農業生產效率。然而從農業生產現狀來看,農業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,相關專業人才也比較匱乏,對農業現代化發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機械電氣控制,實現農業生產的自動化,將會徹底打破當前不良格局,加速推進產業結構調整步伐,增加農民經濟收入,促使農業發展邁向全新的階段,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,主要是對農業機械的電氣系統進行自動化控制,操控農業機械的運轉,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,滿足農業生產的實際需求,促使農業機械能夠更好地服務于農業生產活動,創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勢,還能在使用環境和條件發生變化時隨之進行拓展升級,始終與農業生產相適應,適合目前我國農業生產現代化、規?;囊?,可以預見,PLC自動化技術在農業生產中將備受青睞,并得到大范圍的應用,進而掀起農業生產的改革浪潮[1]。
2應用策略
2.1在農用拖拉機中的應用。眾所周知,早期農業生產中誕生的最偉大的農業機械產物之一就是拖拉機,拖拉機充分體現了前人的智慧,揭開了農業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中,起到了優化系統結構的作用,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,即可讓拖拉機按照這一參數連續平穩地運轉,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,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中,通過對外界溫度、土壤及含水量數據的自動化檢測,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,給農作物生長創造合理的環境。谷物干燥機中應用PLC自動化技術,實時監控機械熱風量、運轉情況及谷物的干燥程度,當作業完成后立即自動關閉谷物干燥機,既節省電力,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生產情況,也沒有結合生產實際進行農業生產技術的研發和創新,不利于先進的生產技術和作業模式的傳播。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生產中的推廣,致使PLC自動化技術及現代化農業機械在農業生產中無法發揮功能,改善農業生產現狀亟待提上日程。
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達國家的先進理論和經驗,與我國農業生產實際緊密結合,投入充足的資金和資源用于技術研發和推廣,促使研究成果迅速得到市場化轉化,給農業生產制造新的利益增長點。然而技術研發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自動化技術對農業機械的控制精度達不到要求,這極大的制約了我國農業機械的自動化和智能化發展腳步。
4優化對策及發展趨勢
4.1加大研發資金投入力度。保證研發資金的充足注入是推進技術創新的有效舉措,特別是對于農業機械的自動化發展來說,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自動化技術研發創新階段能夠持續注入資金,結合我國農業生產現狀及農業機械設備使用情況實施技術革新,促進科研活動的穩步有序開展,那么PLC自動化技術就會在我國農業機械控制中發揮有效作用,充分滿足新時期農業生產需求。
4.2開展專業技術培訓工作。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素質能力,使其充分掌握PLC技術及現代化農業機械的應用情況,了解廣大農民群眾的生產需求,深入到農村地區,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技術和現代化農業機械的價值,面對面地做思想工作,或者是建設農業示范基地,通過組織農民參觀,明確PLC是如何控制農業機械的,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技術和現代化農業機械的積極性就會空前高漲。
4.3PLC技術的發展趨勢。首先,農業機械電氣系統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有較長的時間反應,甚至會出現運行異常和故障,使農業機械運行安全遭受威脅。所以未來PLC在農業機械電氣控制中的一大發展趨勢就是強化抗干擾能力,確保在復雜多變的環境下PLC仍然可以正確發出指令,縮短系統響應時間,減少對農業機械的維護。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字化、智能化,與DCS技術結合起來,實現二者的優勢互補,研發更加穩定的FCS系統,FCS系統相比于傳統的控制系統具有數字化控制的優勢,賦予了電氣系統智能特征,能確保農業機械處于嚴密監控下,使用和維修都更加科學合理[3]。
5結語
總而言之,PLC自動化技術在農業機械電氣控制中的應用涵蓋了農業拖拉機、施肥播種機、收獲機械、谷物干燥機等多種設備,發揮的作用不可小覷。鑒于當前我國在PLC技術和現代化農業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,引入和培養高水平技術人才,將先進技術和農業機械推廣到廣大農村地區,借助PLC技術對農業機械實施精密控制,盡早實現農業生產的自動化、智能化,在此情況下我國農業產業會煥發出全新景象,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自動化技術的農業機械電氣控制應用探究[J].種子科技,2020(17):135-136.
[2]劉國聯.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.(03)
作者:何繼賢 單位:長沙職業技術學院