基于PLC技术的播种机电气自动化技术探究

2021-12-01刘喜华

农业技术与装备 2021年3期

刘喜华

（开封技师学院，河南开封 475004）

近年来，随着科学技术的不断发展，我国农业生产水平越来越高。播种机是应用于农业种植和生产当中的重要工具，加强播种机的电气自动化技术，能够更好地提升播种机的运行效率和质量。

1 PLC技术在播种机中的应用

首先，在选择PLC 设备时，不仅要满足播种机电气自动化控制的稳定性要求，还要确保PLC 设备总体的功耗较低，并且具有较快的计算速度，对较为复杂的程序进行操作。例如，微型PLC 控制器具有很强的抗干扰能力，在播种机实际运行的过程中能够灵活地对其进行控制，并且由于自身性能较强，在一定程度上延长了播种机的使用寿命。比如在丘陵地区进行农业种植工作时，微型PLC 控制器具有较强的防冲击振动的功能，有效提升了播种机的运行效果。

其次，在播种机电气自动化控制中应用PLC 技术时，可以通过传感器来检测播种机的运行状况，还可以通过电效应法、高速摄影法等技术来进一步检测播种机的运行质量。除此之外，在播种机电气自动化控制中应用PLC 技术时，还可以将检测系统的警报机制进行改善，通过安装提示灯的方式，来对播种机发生的故障进行警示，大大提升了播种机运行的稳定性以及实效性。

2 基于PLC技术的播种机的应用优势

相较于人工播种，利用播种机进行播种能够更好地保证农业生产工作的效果，并且在一定程度上降低了成本费用。通过在播种机的电气自动化技术中应用PLC 技术，能够有效改善传统播种机运行的弊端，大大提升播种机运行的效率和质量。例如，在一些地质环境较为复杂的区域进行农业生产工作时，播种机很容易受到地形限制，而PLC 技术可以根据实际的地形情况来对播种机进行控制，使其能够根据地形走势进行播种。同时，PLC 技术还可以利用自动检测系统对漏种区域进行补种，并且避免重复播种的问题。除此之外，在播种机中应用PLC 自动技术能够根据不同类型的土壤进行合理、均匀的镇压，降低了土壤粘附严重的问题，进而提高播种机运行的效率[1]。

3 基于PLC技术的播种机电气自动化技术

3.1 电气自动化系统结构

播种机在农业生产当中，需要完成从播种到耕地再到灌溉的全部环节，从而实现农业生产的自动化技术。而在PLC技术的基础上完善播种机的电气自动化技术，能够使播种机的整个运行流程更加智能化和自动化。在将PLC 技术应用到播种机电气自动化技术当中时，首先要构建完善的电气自动化系统结构，进而更好地对播种机的各个工作流程加以控制。例如，PLC 技术在播种机中进行应用时，通过各个接口来将主机与对应的装置进行连接，从而实现对播种机各个装置的控制，在播种机运行的过程中，能够传输命令，接收各个装置反馈的信息。

3.2 延时启动技术

播种机在实际运行的过程中，需要完成许多的环节，且各环节需要按照规定的流程来进行，因此必须对播种机的运行环节和流程进行自动化控制，才能更好地确保播种机作业的时效性。在播种机中应用PLC 技术，不仅能够根据播种机的作业流程来控制各个装置的开关状态，还能够更好地确保农业生产工作得以顺利、有效地开展，提升了农业生产工作的效率和质量。例如，将PLC 技术应用到播种机电气自动化技术当中可以通过各个接口，将播种机的命令信号传输到控制系统当中，控制系统对命令信号进行判断和分析之后，通过PLC 系统来发出相应的指令，利用电磁阀对播种机各装置进行控制，使各装置能够根据农业生产工作的流程来运行。值得注意的是，在利用PLC 技术对播种机的各项装置进行延时启动之前，需要对系统进行初始化设置，来保证其运行的有效性，而延时启动技术也可以让技术人员通过终端来对播种机进行远程控制，实时掌控播种机的运行情况，有效提升其运行效果。

3.3 延时控制技术

播种机在实际运行过程中要精准实现自动化控制，从而对各运行环节进行细节化处理。通过在PLC 技术的基础上完善播种机电气自动化技术，可以建立一个循环流程，在播种机电气自动化系统中实现延时控制。例如，技术人员可以利用PLC 控制器编写播种机运行程序，并将程序存储到控制系统中对播种机各个装置的运行状态进行控制。对已经完成耕种环节的播种机来说，控制系统就可以启动延时控制装置，在耕种环节结束之后自动进行排种环节，大大提升了播种机运行的效率。同时，在设定延时控制装置时，要根据作物的不同进行调整，确保播种机能在规定时间内完成工作，并及时暂停状态，在下一个环节完成之后，再开始运行，有效加强播种机电气自动化运行的效果。

3.4 I/O端信号

在播种机中应用PLC 技术时，每一个装置和流程都需要通过输入输出端进行信号传输，进而实现其控制功能，实际操作过程中，需要对I/O 进行明确定义，才能更好地实现信号准确、高效传播。在对I/O 进行定义时，可以在PLC 系统中将I 端定义为信号的输出端；将O 端定义为信号的输入端。然后通过简化2 个传感器进行位移或拉压的方式，来实现对信息的控制作用，实时掌握各个装置的运行状态，进而进行更加精准、合理的控制工作，提升播种机运行质量[2]。

4 对PLC技术下播种机电气自动化系统的维护

4.1 保证良好的运行环境

为了能够更好地保证播种机的运行效果以及使用寿命，必须要保证播种机具有良好的实际运行环境，才能满足PLC技术的运行要求，并且防止外界环境对播种机产生干扰。一方面，技术人员要对种植区域内的残留物进行及时清理，播种机在运行过程中受到干扰。另一方面，土壤的湿度也是影响播种机运行的重要因素，通常情况下，土壤湿度控制在5%～95%的范围最为合适，太干或太湿的土壤都会对播种机的元件造成损坏。如果土壤太干燥，播种机在运行的过程中会产生过多的静电，导致集成电路被击穿。在这种情况下，可以先对土壤进行灌溉，再使用播种机进行农业生产工作，或对播种机的各个装置采取绝缘保护，进一步防止静电对集成电路的影响。同时，技术人员还要合理把控环境温度，防止对PLC控制器造成不利影响。

4.2 防止受到冲击和振动

在播种机实际运行过程中，常常会受到冲击和振动，如果程度较为严重，不仅会降低播种机的运行效率，甚至可能会损坏播种机。除此之外，剧烈的冲击和振动还会使PLC 控制器在播种机中无法牢牢固定，让PLC 外部的配线产生螺栓松动的问题，同时还会影响I/O 模块端的紧固性，进而造成PLC 控制器的损坏。因此，必须要提升播种机运行的稳定性，防止受到剧烈的冲击和振动。在播种机开始运行之前，技术人员可以对种植区域内的土地进行平整，加强播种机运行的稳定性。此外，还可以在播种机中安装减振装置，对播种机起到一个缓冲作用，进一步防止播种机受到冲击和振动，在一定程度上提升了播种机运行的质量。

4.3 确保电源稳定

供电电源的质量是影响播种机运行以及PLC 控制器稳定性的直接因素，在播种机实际运行过程中，供电电源也十分容易产生故障。必须要重视供电电源质量，确保电源稳定性。首先，技术人员要定期对供电电源进行检查工作，确保供电电源电压在要求的范围内，还要检查电压稳定性，电压波动较大会造成电子元件老化，严重影响电源的稳定性。技术人员可以在播种机中设置稳压电源保障电源的稳定性。其次，还要对PLC 程序存储器的电源运行情况进行检查，在电量不足时及时更换电源装置，避免对播种机的运行产生不利影响[3]。