張偉

摘 要 依賴于微處理器功能的可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）自動化技術(shù)能夠通過既定的編碼程序完成自動生產(chǎn)、自動調(diào)節(jié)等工作，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)加工，促進農(nóng)業(yè)大規(guī)模、自動化產(chǎn)業(yè)發(fā)展。對PLC技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械電氣自動控制中的應(yīng)用進行詳細(xì)分析，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞 PLC自動化技術(shù);農(nóng)業(yè)機械;電氣控制

中圖分類號：S24 文獻標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.30.096

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工需要提高效率，以符合快節(jié)奏的社會發(fā)展。在信息技術(shù)高速發(fā)展的大背景下，各行業(yè)的變革與發(fā)展逐漸顯現(xiàn)，行業(yè)優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)升級的步伐日益加快，傳統(tǒng)的生產(chǎn)加工技術(shù)難以符合社會發(fā)展的需求，亟需現(xiàn)代化技術(shù)作為引導(dǎo)和推動。農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)借助自動化改造實現(xiàn)了電氣控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)，大大提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，改善了傳統(tǒng)小農(nóng)經(jīng)濟閉塞的現(xiàn)狀，進一步完善了我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的整體結(jié)構(gòu)。

1 PLC技術(shù)的概念與優(yōu)勢

1.1 概念

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一種以微處理器為核心的邏輯控制器，其結(jié)合了現(xiàn)代計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)及通信技術(shù)，在目前的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛的應(yīng)用[1]。PLC技術(shù)中融入了數(shù)字化技術(shù)，能夠進一步提高電氣自動化控制的效率。PLC設(shè)備運行的指令均來自程序語言的設(shè)定，使得設(shè)備控制階段的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性大幅度增加。為了有效提升PLC技術(shù)的實施質(zhì)量，需要在附屬設(shè)備及運行功能等方面進行針對應(yīng)用場景和具體目標(biāo)的開發(fā)，將機械設(shè)備的性能和自動控制的優(yōu)勢進行整合，實現(xiàn)資源充分利用。PLC技術(shù)不僅能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，還能夠為大規(guī)模生產(chǎn)提供技術(shù)保障，在現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有理想的實施效果。這一技術(shù)形式在農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)加工中已經(jīng)初步引進，并且取得了可喜的成效。

1.2 優(yōu)勢

1）功能完善，在農(nóng)業(yè)自動化控制技術(shù)中的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工的技術(shù)眾多，針對不同的農(nóng)作物有著不同的加工方式和需求，即便是經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員也很難全面掌握。借助PLC技術(shù)能夠簡化操作方式，提升操作效果，最大限度地節(jié)約農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)加工的成本。

2）應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)能力與抗干擾能力強。PLC技術(shù)的編程語言并不復(fù)雜，再加上使用階段的進一步調(diào)整和完善，編程的內(nèi)容和形式得以簡化和升級，通過簡單的程序控制即可實現(xiàn)理想的實施效果。與此同時，PLC技術(shù)能夠改良農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的控制系統(tǒng)，在不同設(shè)備中兼容性較好，即便是參數(shù)不同的新舊設(shè)備，都能夠借助PLC技術(shù)進行控制[2]。由于農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)的發(fā)展速度加快，PLC技術(shù)通過自身的調(diào)整能夠有效抵抗農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工階段出現(xiàn)的不同問題，實現(xiàn)多項技術(shù)和設(shè)備的同時運轉(zhuǎn)。在設(shè)備工作階段，可抵抗不同信號源的干擾，使得生產(chǎn)加工效率進一步升級。

3）應(yīng)用PLC技術(shù)的農(nóng)業(yè)自動化控制系統(tǒng)維修和養(yǎng)護要求較低。PLC技術(shù)依賴于編程處理與控制，在既定的程序中增設(shè)一部分“自動檢驗”功能，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運行階段的自動調(diào)整和檢驗，使得一些常見的設(shè)備問題能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)處理，或通過技術(shù)人員的遠(yuǎn)程控制維修完成檢驗工作，降低人員工作壓力。

2 農(nóng)業(yè)機械的電氣控制與PLC技術(shù)融合應(yīng)用方式

我國幅員遼闊，有大量適宜農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)的區(qū)域，如東北地區(qū)、華北地區(qū)等，它們不僅是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工轉(zhuǎn)型的“先鋒地區(qū)”，也是我國重要的糧食生產(chǎn)基地。農(nóng)業(yè)機械化是目前界定農(nóng)業(yè)發(fā)展進程的標(biāo)志之一，機械化技術(shù)自身也是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。電氣控制自動化技術(shù)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化提供了必要的技術(shù)支持，使得大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工在少數(shù)人參與的情況下便能夠順利實施，有效節(jié)約農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中的人力資源成本，符合當(dāng)下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的實際需求。

2.1 控制順序

控制順序的實質(zhì)是對控制流程的設(shè)定和實現(xiàn)，PLC技術(shù)在控制順序方面具有極強的使用價值，在實施階段需要完成相關(guān)細(xì)節(jié)處理。1）將機械設(shè)備中的傳感信息部分納入到電子自動控制系統(tǒng)中，在出現(xiàn)信息傳遞時將其作為必要的反饋裝置[3]。2）將管理程序納入到自動控制系統(tǒng)中，使得管理工作能夠順利實現(xiàn)。3）引進遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，借助無線通信技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程機械化控制功能，對控制順序進行理想把控，確保農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)獲得理想效果。

2.2 開關(guān)量控制

在傳統(tǒng)電氣自動化控制系統(tǒng)中，開關(guān)控制技術(shù)基本上有賴于繼電器控制，而這一控制技術(shù)的反應(yīng)靈敏度較低，當(dāng)電路中出現(xiàn)短路和斷路現(xiàn)象時不能夠第一時間執(zhí)行應(yīng)急處理方案，影響電路正常運轉(zhuǎn)。借助PLC技術(shù)能夠有效提升開關(guān)控制的準(zhǔn)確性和時效性，即便電路中出現(xiàn)質(zhì)量問題也能夠第一時間作出判斷和反應(yīng)，增強電路整體的安全性。

3 PLC技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械電氣自動化控制中的應(yīng)用展望

3.1 深度融合PLC技術(shù)和農(nóng)業(yè)機械電氣自動化

在PLC技術(shù)發(fā)展階段，嵌入系統(tǒng)、智能化技術(shù)起到了強有力的推進作用，助力PLC技術(shù)的成熟和提升。在實際開發(fā)與應(yīng)用階段，智能化設(shè)備模塊在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與加工模塊中的使用頻率逐漸提升，設(shè)備蘊含的功能也逐漸擴展，雖然整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是實施效果十分理想。技術(shù)人員在使用PLC技術(shù)的同時，還需要重點關(guān)注其優(yōu)化與革新階段，借助系統(tǒng)且方便的操作形式，使得PLC技術(shù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性進一步增加[4]。PLC技術(shù)在多年發(fā)展中已經(jīng)逐漸成熟，并且在農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)加工階段初顯成效，且一定程度上促進了技術(shù)革新與升級。對于部分技術(shù)人員，應(yīng)結(jié)合當(dāng)下技術(shù)成長的趨勢和特點更新專業(yè)知識、操作技能，力求掌握新技術(shù)、新方式及前沿技術(shù)動態(tài)，確保自身能力在崗位工作中居于領(lǐng)先位置[5]。

3.2 完善PLC技術(shù)的使用標(biāo)準(zhǔn)

在電氣自動化技術(shù)實施階段，需要嚴(yán)格按照既定的標(biāo)準(zhǔn)和方案實施。一旦出現(xiàn)隨意更改PLC技術(shù)編程的現(xiàn)象，對后續(xù)生產(chǎn)加工的效果、成本都會存在相應(yīng)影響，導(dǎo)致PLC技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械化中的應(yīng)用效果大幅下降?，F(xiàn)階段，電氣自動化控制技術(shù)的發(fā)展節(jié)奏逐漸加快，隨之而來的便是技術(shù)研究的瓶頸階段。為了度過自動控制技術(shù)的瓶頸階段，需要將不同的技術(shù)形式互相結(jié)合，構(gòu)建出自動化控制更為穩(wěn)健的系統(tǒng)，使之朝著現(xiàn)代化、智能化的方向發(fā)展[6]。針對這一情況，技術(shù)人員應(yīng)進一步優(yōu)化PLC技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械化自動控制領(lǐng)域的規(guī)范性和約束性，使之能夠在操作和維護階段展現(xiàn)出新技術(shù)、新方式的良好性能，旨在與農(nóng)業(yè)機械化控制技術(shù)產(chǎn)生新的碰撞和融合。

3.3 提高PLC系統(tǒng)的穩(wěn)定性

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，需要轉(zhuǎn)變應(yīng)用范疇的不均衡性，確保PLC技術(shù)能夠在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工的各個階段起到推進作用?，F(xiàn)階段，我國農(nóng)業(yè)自動化的發(fā)展趨勢和應(yīng)用效果上存在的區(qū)域性不平衡特點，各個環(huán)節(jié)實施的差異較大，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)加工等領(lǐng)域的應(yīng)用程度和效果十分理想，但是在田間作業(yè)部分的引進程度略低，二者相比差異性顯著[7]。根據(jù)文獻研究和工作實踐可知，電氣工程中的機械設(shè)備種類較多，不同參數(shù)的設(shè)備、技術(shù)出現(xiàn)互相干擾的現(xiàn)象不勝枚舉，尤其是電磁干擾對設(shè)備運轉(zhuǎn)的影響十分顯著，導(dǎo)致其運作階段出現(xiàn)運行偏差、計算錯誤、系統(tǒng)紊亂的情況。鑒于此，需要進一步強化PLC系統(tǒng)的抗干擾能力，不斷提升系統(tǒng)與技術(shù)在惡劣使用環(huán)境下的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性。

4 結(jié)語

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴大的背景下，需要準(zhǔn)確、穩(wěn)定的生產(chǎn)技術(shù)作為保障，實現(xiàn)機械化、現(xiàn)代化生產(chǎn)加工的理想效果，并且有效推進我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)革新。自動控制技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)下農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)中不可或缺的一部分，PLC技術(shù)中的智能化與信息化功能為自動化控制技術(shù)的實施效果起到推動作用，使之擁有更為廣闊的發(fā)展空間。在農(nóng)業(yè)機械化電氣控制方面，PLC技術(shù)將以自身強有力的作用為硬件系統(tǒng)自動化控制發(fā)展提增添動力。與此同時，PLC技術(shù)能夠進一步節(jié)約設(shè)備運轉(zhuǎn)的成本消耗，使得農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟效益進一步增加。鑒于此，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對PLC技術(shù)與農(nóng)業(yè)機械化之間的融合發(fā)展做深入研究，在未來一段時間內(nèi)實現(xiàn)更為理想的發(fā)展效果，推動我國農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)常態(tài)化、長效化發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：趙中正）