徐苗
摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速,PLC作為一種使用便捷、功能強(qiáng)大的控制處理器,其程序指令的自動(dòng)編寫與執(zhí)行,對(duì)于實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化有著極為重要的作用。作為電氣自動(dòng)化技術(shù)的核心部件,PLC決定了電氣自動(dòng)化程序的運(yùn)行效率與質(zhì)量,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)具有很大影響。因此,為了不斷提高工業(yè)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量,有必要對(duì)基于PLC的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行探討,以加強(qiáng)PLC在電氣工程中的應(yīng)用,推動(dòng)電氣工程的自動(dòng)化進(jìn)程。
關(guān)鍵詞:PLC自動(dòng)化技術(shù);農(nóng)業(yè)機(jī)械;電氣控制應(yīng)用
引 言
農(nóng)業(yè)的發(fā)展依賴于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平,首先需要提高農(nóng)業(yè)的機(jī)械化效率,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型升級(jí),釋放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的人力,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與種植的效率,為農(nóng)村建設(shè)提供良好的發(fā)展環(huán)境。在我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中,PLC技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械電氣控制自動(dòng)化起到了積極的影響,也是我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的標(biāo)志。
一、PLC概述
PLC的是集互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的可編程控制處理器,由于其與各新興技術(shù)結(jié)合的特性,因此,PLC在我國(guó)出現(xiàn)的時(shí)間并不長(zhǎng),進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的時(shí)間也并不久,PLC技術(shù)是隨著互聯(lián)網(wǎng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟與發(fā)展出現(xiàn)的,這種技術(shù)大致于上個(gè)世紀(jì)七十年代進(jìn)入我國(guó),真正成熟與發(fā)展則是在上世紀(jì)九十年代,這時(shí)候的PLC技術(shù)才具備全自動(dòng)一體化的控制功能。發(fā)展至今,PLC已經(jīng)具備多種控制系統(tǒng),但使用最廣泛的仍然是集散與現(xiàn)場(chǎng)總線控制這兩種自動(dòng)化控制系統(tǒng),這兩種控制方式因其錯(cuò)誤率低、應(yīng)用效果好的特性被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)的方方面面,極大促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程。PLC技術(shù)工作的優(yōu)點(diǎn)在于內(nèi)部擁有編程器,編寫和修改程序的效率高,結(jié)合插件式結(jié)構(gòu),能夠讓農(nóng)業(yè)收獲機(jī)械在田間工作的過(guò)程中修改程序。PLC裝置的可靠性比較強(qiáng),擁有較高的抗干擾能力。PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度比較小,安裝起來(lái)很方便,調(diào)試工作量也相對(duì)較小,維護(hù)和應(yīng)用的效率高,為此對(duì)系統(tǒng)的改造效率也比較高。由于PLC裝置存儲(chǔ)器的擴(kuò)展空間比較大,因此系統(tǒng)擴(kuò)展、升級(jí)時(shí)的改變相對(duì)較小。
二、PLC自動(dòng)化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械的電氣控制應(yīng)用
(一)PLC技術(shù)在農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)中的應(yīng)用。拖拉機(jī)是最早應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備之一,對(duì)農(nóng)村的耕地種植起到了重要的促進(jìn)作用。而PLC技術(shù)是近年來(lái)提出的理論概念,將PLC技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)中,則能夠促進(jìn)拖拉機(jī)電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的變化,極大地提升拖拉機(jī)的使用性能。當(dāng)下應(yīng)用的拖拉機(jī)裝置主要是機(jī)械油壓式三點(diǎn)連接裝置和電子油壓式三點(diǎn)聯(lián)結(jié)裝置,可以通過(guò)微機(jī)來(lái)操作拖拉機(jī)的控制閥,繼而促進(jìn)機(jī)械運(yùn)行平穩(wěn)狀態(tài)的改善,并自動(dòng)設(shè)置拖拉機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,提高拖拉機(jī)的自動(dòng)化水平。目前電子油壓式連接裝置還處于不斷開(kāi)發(fā)應(yīng)用的階段。
(二)順序控制。在電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用中,PLC技術(shù)的一大應(yīng)用功能就是順序控制,即在生產(chǎn)過(guò)程中作為順序控制器對(duì)電氣工程設(shè)備的運(yùn)行順序進(jìn)行調(diào)整,方便使用者對(duì)運(yùn)行順序的調(diào)整。例如,在火電廠除灰工作之中,PLC技術(shù)就被用作設(shè)備運(yùn)行的順序控制器,操控多種設(shè)備依照設(shè)計(jì)程序進(jìn)行運(yùn)行,有效的提升了除灰工作的進(jìn)行效率。PLC技術(shù)的使用對(duì)電氣設(shè)備的高效運(yùn)行有著極大的影響,在傳統(tǒng)順序控制工作中,技術(shù)人員需要使用大量的繼電器等控制設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)順序控制,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性也較高,在當(dāng)前的生產(chǎn)中借助PLC技術(shù),技術(shù)人員可以優(yōu)化對(duì)設(shè)備的順序控制設(shè)計(jì)能力,降低在電氣工程運(yùn)行中的成本,提升系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。同時(shí),技術(shù)人員可以通過(guò)對(duì)PLC技術(shù)中心處理器的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行設(shè)備的控制,提升了管理效率,對(duì)設(shè)備運(yùn)行效率和產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量有著極大的優(yōu)化作用。
(三)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)失效調(diào)查系統(tǒng)的完善性。在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的時(shí)候,需要將實(shí)際性能作為設(shè)計(jì)目的,然后再實(shí)施電氣控制技術(shù)的相關(guān)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),在實(shí)施具體設(shè)計(jì)之前,需要對(duì)一定失效的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的了解,最后再采取實(shí)驗(yàn)的手段來(lái)實(shí)施相應(yīng)的獲取。但是,在具體實(shí)施的時(shí)候?qū)嶒?yàn)與實(shí)際運(yùn)用之間存在著比較大的差異性,而且這種方式在獲取失效數(shù)據(jù)的過(guò)程中并不適用,在實(shí)驗(yàn)中獲取的相應(yīng)數(shù)據(jù)勢(shì)必存在著一定程度的局限性,并且在準(zhǔn)確性方面也比較差。所以在實(shí)施失效數(shù)據(jù)獲取的時(shí)候,必須要通過(guò)相應(yīng)的失效現(xiàn)場(chǎng)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的獲取,那么在具體設(shè)計(jì)的時(shí)候就必須要使失效現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)調(diào)查系統(tǒng)實(shí)施完善,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù),勢(shì)必能夠保證電氣控制技術(shù)在PLC技術(shù)應(yīng)用效果方面獲得提升。
(四)PLC技術(shù)在施肥播種機(jī)與水稻直播機(jī)中的應(yīng)用。施肥播種機(jī)與水稻直播機(jī)也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常應(yīng)用的機(jī)械,目前PLC技術(shù)應(yīng)用在播種機(jī)中,能夠使機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行駛,并對(duì)種子的數(shù)量進(jìn)行檢測(cè),能夠讓播種的效率變得更高,而且還能夠?yàn)檗r(nóng)作物增長(zhǎng)創(chuàng)造良好的條件,改變?nèi)斯な┓实姆绞?,從而幫助農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn),提升農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入水平。然而該技術(shù)在農(nóng)村推廣的效果不理想,因?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品與環(huán)境、種子、土地等要素存在關(guān)聯(lián),如果僅對(duì)植株之間的間距以及種子的數(shù)量進(jìn)行考慮,則難以有效提升農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量,為此今后還要加快推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展和完善,使機(jī)械與實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況相結(jié)合。
(五)應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)中。在數(shù)控系統(tǒng)中融入PLC技術(shù)的使用是非常廣泛的,連續(xù)控制系統(tǒng),點(diǎn)位控制系統(tǒng)以及直線控制系統(tǒng)這三種是目前數(shù)控系統(tǒng)的主要種類。在機(jī)械加工的過(guò)程中,數(shù)據(jù)系統(tǒng)的地位是不可取代的,比如在機(jī)床加工的過(guò)程中融入點(diǎn)位控制系統(tǒng),通過(guò)這種方式能夠更加精確地進(jìn)行點(diǎn)和點(diǎn)之間的移動(dòng)。從更加具體的方面來(lái)看,單板機(jī)控制法以及成功能數(shù)控裝置控制法是主要的數(shù)控方法,PLC金屬極為廣泛地融入黨的這兩種控制方法中,相對(duì)而言更加全面的是全功能數(shù)控裝置,在大型機(jī)械加工企業(yè),通常是原本就是這種方法,因?yàn)榫哂休^高的運(yùn)行成本。在以實(shí)際為基礎(chǔ)的同時(shí)調(diào)整機(jī)床的功能可以通過(guò)單板機(jī)控制裝置進(jìn)行,因?yàn)檫@種裝置的運(yùn)行成本比較低,與此同時(shí)靈活性較高,所以對(duì)于中小企業(yè)來(lái)說(shuō),這種方法是更加適用的。
(六)PLC技術(shù)在微灌系統(tǒng)、谷物干燥機(jī)中的應(yīng)用。在微灌系統(tǒng)方面,應(yīng)用PLC技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的灌溉系統(tǒng),結(jié)合水位傳感器、土壤水分傳感器、溫度傳感器等自動(dòng)化設(shè)施,對(duì)土壤的墑情和作物的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行監(jiān)控,自動(dòng)開(kāi)啟和閉合微噴灌設(shè)備,使設(shè)備系統(tǒng)可以根據(jù)順序來(lái)完成灌溉。PLC技術(shù)在谷物干燥機(jī)自動(dòng)化的應(yīng)用中,可以自動(dòng)化監(jiān)控干燥過(guò)程中谷物的干燥程度、熱風(fēng)濕度、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀況,并自動(dòng)切斷谷物干燥機(jī)的燃料或者電力,減少故障或事故發(fā)生的概率。
(七)應(yīng)用于立體倉(cāng)庫(kù)控制中。儲(chǔ)存空間通常由幾層甚至幾十層貨架堆積形成的稱為立體倉(cāng)庫(kù),這種倉(cāng)庫(kù)輸出或者輸入貨物的時(shí)候,都是通過(guò)物料運(yùn)輸裝備進(jìn)行的,就目前而言,電氣工程方面對(duì)于立體倉(cāng)庫(kù)的使用是非常廣泛的。就實(shí)際的操作而言,輸入和輸出畫我的時(shí)候,通過(guò)PLC技術(shù)能夠使結(jié)果更加準(zhǔn)確,與此同時(shí),對(duì)于立體倉(cāng)庫(kù)中,實(shí)際貨物情況可以進(jìn)行更加準(zhǔn)確的檢測(cè),對(duì)于處理和控制倉(cāng)庫(kù)的效果更加明顯。把PLC技術(shù)融入到立體倉(cāng)庫(kù)的管理中,不僅可以降低管理人員的工作量,從而可以進(jìn)一步在自動(dòng)化管理融入到倉(cāng)庫(kù)管理中,是倉(cāng)庫(kù)的儲(chǔ)存空間得到有效的利用,從而使倉(cāng)庫(kù)的儲(chǔ)存空間的效率得到有效的提升。
結(jié) 語(yǔ)
在農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)過(guò)程中,PLC技術(shù)的應(yīng)用有利于提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量,增強(qiáng)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化水平。科研人員要深入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中進(jìn)行調(diào)查研究,掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的特點(diǎn),以此在PLC技術(shù)基礎(chǔ)上來(lái)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械,以更好地為農(nóng)業(yè)農(nóng)村的發(fā)展服務(wù)。
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