PLC自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用
時(shí)間:2022-06-10 10:11:11
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摘要:現(xiàn)階段,plc自動(dòng)化技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了較為廣泛的應(yīng)用,利用該項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化控制,大幅提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展進(jìn)程,給現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。重點(diǎn)探討了PLC自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械電氣控制中的應(yīng)用策略,基于當(dāng)前應(yīng)用中存在的一些問題制定優(yōu)化對策,并對PLC自動(dòng)化技術(shù)的未來發(fā)展前景加以展望。
關(guān)鍵詞:PLC自動(dòng)化技術(shù);農(nóng)業(yè)機(jī)械;電氣控制
伴隨著農(nóng)業(yè)的機(jī)械化發(fā)展,不同種類和功能的機(jī)械設(shè)備被運(yùn)用到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,大大減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。然而從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀來看,農(nóng)業(yè)機(jī)械仍需依靠農(nóng)民手動(dòng)操作,自動(dòng)化控制技術(shù)尚未得到普及應(yīng)用,相關(guān)專業(yè)人才也比較匱乏,對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展帶來了一定的阻礙。對此,加強(qiáng)PLC自動(dòng)化技術(shù)的研究和應(yīng)用大為可行,利用PLC自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施農(nóng)業(yè)機(jī)械電氣控制,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化,將會徹底打破當(dāng)前不良格局,加速推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐,增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入,促使農(nóng)業(yè)發(fā)展邁向全新的階段,為糧食生產(chǎn)安全提供有力保障。
1PLC技術(shù)概述
PLC自動(dòng)化技術(shù)是指通過在可編程存儲器內(nèi)編寫程序,下達(dá)命令,主要是對農(nóng)業(yè)機(jī)械的電氣系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化控制,操控農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn),提高機(jī)械設(shè)備操作的便捷性,將勞動(dòng)力從繁瑣的機(jī)械控制工作中解脫出來,還會減少主觀失誤,滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求,促使農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠更好地服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),創(chuàng)造更加豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。PLC自動(dòng)化技術(shù)具有體積小、程序編寫簡單、使用和維護(hù)便利等多重優(yōu)勢,還能在使用環(huán)境和條件發(fā)生變化時(shí)隨之進(jìn)行拓展升級,始終與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相適應(yīng),適合目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化、規(guī)?;囊?,可以預(yù)見,PLC自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中將備受青睞,并得到大范圍的應(yīng)用,進(jìn)而掀起農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的改革浪潮[1]。
2應(yīng)用策略
2.1在農(nóng)用拖拉機(jī)中的應(yīng)用
眾所周知,早期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中誕生的最偉大的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)物之一就是拖拉機(jī),拖拉機(jī)充分體現(xiàn)了前人的智慧,揭開了農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的新篇章。PLC自動(dòng)化技術(shù)是信息時(shí)代的重要產(chǎn)物,將其應(yīng)用于拖拉機(jī)電氣系統(tǒng)中,起到了優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的作用,早期機(jī)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(zhǔn)。只需要在PLC中設(shè)置運(yùn)行參數(shù),即可讓拖拉機(jī)按照這一參數(shù)連續(xù)平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)電路短路時(shí)也能及時(shí)進(jìn)行處理,顯著改善了拖拉機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),增加了其使用效益。
2.2在施肥播種機(jī)與水稻直播機(jī)中的應(yīng)用
播種和施肥都是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的常見操作,長期以來,運(yùn)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(nóng)作物生長階段的管護(hù),農(nóng)作物產(chǎn)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(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。將PLC自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于施肥播種機(jī)與水稻直播機(jī),單位面積內(nèi)播種數(shù)量是固定的,機(jī)械會自動(dòng)行駛,完全不需要人工干預(yù),植株的間距更趨于合理,且肥料施加均勻,農(nóng)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(tǒng)和谷物干燥機(jī)中的應(yīng)用
將PLC自動(dòng)化技術(shù)與傳感器結(jié)合應(yīng)用到微灌系統(tǒng)中,通過對外界溫度、土壤及含水量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化檢測,適時(shí)地開啟和關(guān)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(fèi),避免灌溉量過大造成植株根系的腐爛,給農(nóng)作物生長創(chuàng)造合理的環(huán)境。谷物干燥機(jī)中應(yīng)用PLC自動(dòng)化技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)械熱風(fēng)量、運(yùn)轉(zhuǎn)情況及谷物的干燥程度,當(dāng)作業(yè)完成后立即自動(dòng)關(guān)閉谷物干燥機(jī),既節(jié)省電力,又降低能耗。PLC還具有自動(dòng)檢測的功能,當(dāng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)異常時(shí)自動(dòng)斷電,防止故障發(fā)生[2]。
3PLC自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用存在的主要問題
3.1重視程度不高
無論是技術(shù)人員還是農(nóng)民都沒有充分認(rèn)識到PLC自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械電氣控制中的應(yīng)用價(jià)值,技術(shù)人員沒有深入到農(nóng)村了解當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況,也沒有結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,不利于先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和作業(yè)模式的傳播。農(nóng)民對新技術(shù)、新設(shè)備的接受程度不高,絕大多數(shù)農(nóng)民經(jīng)過了長期的生產(chǎn)實(shí)踐更加信奉經(jīng)驗(yàn)主義,覺得PLC自動(dòng)化技術(shù)和新型農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用會增加生產(chǎn)成本投入,損害經(jīng)濟(jì)利益,對其抱以抵觸情緒。因而影響到了相關(guān)技術(shù)和機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣,致使PLC自動(dòng)化技術(shù)及現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中無法發(fā)揮功能,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀亟待提上日程。
3.2研究與投入較少
在研究PLC自動(dòng)化技術(shù)方面我國應(yīng)該積極參考和借鑒發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)理論和經(jīng)驗(yàn),與我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合,投入充足的資金和資源用于技術(shù)研發(fā)和推廣,促使研究成果迅速得到市場化轉(zhuǎn)化,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制造新的利益增長點(diǎn)。然而技術(shù)研發(fā)工作資金投入不足的問題較為突出,相關(guān)部門并沒有嚴(yán)格監(jiān)督資金的使用情況,無法保證資金的充足注入,導(dǎo)致PLC自動(dòng)化技術(shù)研究工作因缺少資金強(qiáng)力支持而后繼無力,很難獲得預(yù)期的研究成果,PLC自動(dòng)化技術(shù)對農(nóng)業(yè)機(jī)械的控制精度達(dá)不到要求,這極大的制約了我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化和智能化發(fā)展腳步。
4優(yōu)化對策及發(fā)展趨勢
4.1加大研發(fā)資金投入力度
保證研發(fā)資金的充足注入是推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新的有效舉措,特別是對于農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化發(fā)展來說,加強(qiáng)PLC自動(dòng)化技術(shù)的研究,針對技術(shù)應(yīng)用效果進(jìn)行不斷改良,離不開資金的強(qiáng)力支持。相關(guān)部門要提高對技術(shù)創(chuàng)新的重視程度,切實(shí)加大資金投入力度,確保PLC自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新階段能夠持續(xù)注入資金,結(jié)合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備使用情況實(shí)施技術(shù)革新,促進(jìn)科研活動(dòng)的穩(wěn)步有序開展,那么PLC自動(dòng)化技術(shù)就會在我國農(nóng)業(yè)機(jī)械控制中發(fā)揮有效作用,充分滿足新時(shí)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。
4.2開展專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)工作
一方面,技術(shù)人員要主動(dòng)學(xué)習(xí)PLC自動(dòng)化技術(shù),相關(guān)部門也要定期組織培訓(xùn)活動(dòng),提高技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)能力,使其充分掌握PLC技術(shù)及現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用情況,了解廣大農(nóng)民群眾的生產(chǎn)需求,深入到農(nóng)村地區(qū),開展技術(shù)推廣工作。另一方面,對農(nóng)民的技術(shù)培訓(xùn)要使用多種方法,利用新媒體廣泛宣傳PLC技術(shù)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械的價(jià)值,面對面地做思想工作,或者是建設(shè)農(nóng)業(yè)示范基地,通過組織農(nóng)民參觀,明確PLC是如何控制農(nóng)業(yè)機(jī)械的,傳授農(nóng)民技術(shù)應(yīng)用要領(lǐng),當(dāng)農(nóng)民真正享受到先進(jìn)科技提供的便利后,其運(yùn)用PLC技術(shù)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械的積極性就會空前高漲。
4.3PLC技術(shù)的發(fā)展趨勢
首先,農(nóng)業(yè)機(jī)械電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化控制面臨著嚴(yán)重的干擾問題,這會造成PLC技術(shù)下達(dá)指令后系統(tǒng)有較長的時(shí)間反應(yīng),甚至?xí)霈F(xiàn)運(yùn)行異常和故障,使農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行安全遭受威脅。所以未來PLC在農(nóng)業(yè)機(jī)械電氣控制中的一大發(fā)展趨勢就是強(qiáng)化抗干擾能力,確保在復(fù)雜多變的環(huán)境下PLC仍然可以正確發(fā)出指令,縮短系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間,減少對農(nóng)業(yè)機(jī)械的維護(hù)。其次,隨著我國對PLC技術(shù)的研究不斷深入,在農(nóng)業(yè)機(jī)械電氣控制中此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸趨于成熟,未來對PLC技術(shù)的研究要著眼于數(shù)字化、智能化,與DCS技術(shù)結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)二者的優(yōu)勢互補(bǔ),研發(fā)更加穩(wěn)定的FCS系統(tǒng),F(xiàn)CS系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)具有數(shù)字化控制的優(yōu)勢,賦予了電氣系統(tǒng)智能特征,能確保農(nóng)業(yè)機(jī)械處于嚴(yán)密監(jiān)控下,使用和維修都更加科學(xué)合理[3]。
5結(jié)語
總而言之,PLC自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械電氣控制中的應(yīng)用涵蓋了農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)、施肥播種機(jī)、收獲機(jī)械、谷物干燥機(jī)等多種設(shè)備,發(fā)揮的作用不可小覷。鑒于當(dāng)前我國在PLC技術(shù)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械研究方面的重視程度不足、資金投入較小等問題,應(yīng)該積極扭轉(zhuǎn)思想觀念,引入和培養(yǎng)高水平技術(shù)人才,將先進(jìn)技術(shù)和農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣到廣大農(nóng)村地區(qū),借助PLC技術(shù)對農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)施精密控制,盡早實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化,在此情況下我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)會煥發(fā)出全新景象,真正成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱。
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作者:何繼賢 單位:長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院