PLC技术在机械电气控制装置中的实践探索

PLC技术在机械电气控制装置中的实践探索

赵欢

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摘要：近年来，我国的PLC技术有了很大进展，并在农业机械电气控制装置中得到了广泛的应用。在农业机械领域合理应用可编程逻辑控制器（PLC）技术能显著提升机械的自动化控制水平，提高农业生产效率，促进农业生产的产业化、规模化进程，为农业现代化发展提供可靠的技术支撑。本文首先对PLC技术概述，其次探讨PLC技术在农业机械电气控制装置中的应用，从而促进农业机械电气控制技术的良好应用与发展。

关键词：PLC技术；机械电气；自动化控制；农业机械

引言

随着科学技术的不断进步，从事电气自动化的工作人员逐渐将注意力转移到智能化控制装置上。传统的控制技术使用继电器接触器控制机械设备，曾在机械化生产中发挥了重要的作用，但它的缺点也是显而易见的，如不能实现高度的自动化、信息化综合操作。与此同时，近年来随着科学技术水平的不断提高，PCL技术得到了极大地发展，PLC的功能不断完善并被广泛应用于机械电气控制装置中。毋庸置疑，若要充分发挥PLC的技术优势，针对机械电气控制装置对PLC技术的有效应用进行充分分析和探究就显得尤其关键。

1PLC技术概述

PLC属于一种可编程的逻辑控制器，PLC内部具有很多的控制指令，如运算控制指令、计数控制指令、定时控制指令以及逻辑运算控制指令等。在具体应用中，借助于模拟或数字形式的输入、输出，PLC便可对机械设备进行自动化运行控制。目前，PLC的基本组成结构包括输入单元、输出单元、储存器以及中央处理单元等，且不同机型的PLC所包含的外部设备也不同，借助于这些设备，PLC具备了良好的网络通信、检测和辅助翻译等附加功能。在PLC的具体应用中，其主要工作过程是通过PLC程序对外部输入点中的输入值进行逻辑运算，再通过输出控制程序对其进行信号变化处理，然后以此为依据，对外部需要控制的量加以控制，从而达到自动化的机械控制效果。在此过程中，对于进入到PLC中的输入信号，储存器会通过事先设定好的运行控制程序来进行相应处理，然后将其以控制程序的方式输出。对于输出的控制程序，在经过PLC处理之后，可直接通过外接数据进行控制的机械控制装置传输，以此来达到精准的机械控制效果。

2PLC技术在农业机械电气控制装置中的应用

2.1农业拖拉机的应用

许多农业生产场所，特别是耕地，都需要使用拖拉机。PLC技术作为一种先进的技术理念，应用在农用拖拉机中，可以优化拖拉机的电气结构，提高拖拉机的使用效率。机械油压是拖拉机总成中常见的连接方式，此外还有电子油压方式。这两种连接方式可以借助计算机对控制阀进行控制，提高机械运行的稳定性。机械油压的运行状态会更好，运行速度也更高，可以实现拖拉机操作自动化；至于电子油压方式，目前还没有投入到实际应用，仍在开发和实践中。

2.2PLC在农业收获机电气自动化控制装置中的应用

在农业收获机的电气自动化控制装置中，PLC技术也具有非常显著的应用效果。以某农业番茄收获机中的电气自动化转速控制装置的设计为例，PLC技术的具体应用如下。1）硬件系统设计。在转速控制装置中，其硬件系统的主要组成部分包括PLC、旋转编码器、触摸屏和模拟量输出模块等。2）软件系统设计。将PLC高速输入端口和旋转编码器连接，以此来实现马达旋转速度的实时监测。通过触摸屏，可对转速进行临界值设置，当转速比临界值大或比临界值小时，PLC都会将相应的转速调节指令自动发送给PID（线性控制器），借助于PID，可实现马达转速的闭环调节。通过这样的方式，可让农业番茄收获机的转速得以自动控制，从而实现PLC技术应用优势的充分发挥。

2.3闭环控制

闭环控制系统凭借自身具有的多元化优势得到了广泛应用，特别是在泵类机械设备控制过程中，闭环控制系统具有明显优势。通常情况下，泵类设备对运行过程中连接环节的密封性提出严格要求，需要在高度密封的环境下才能发挥各项作用，实现设备功能。传统泵类设备自动化控制技术以分布式闭环控制方法为主，采取独立方式全面构建每一台泵类机械设备的密封环境。然而泵类机械设备在农业企业中的应用比例较大，涉及大量密封硬件，不仅提高了企业的成本投入、降低企业经济收益，而且会使具体控制流程的复杂性提升、提高维修与保养工作的难度。通过对PLC技术储存功能灵活应用，能够使所有泵类设备得到有效连接，将每一台机械设备在运行过程中产生的闭环数据进行集成，并实时发送到储存库中，确保密封数据能够在生产平台中得到实时共享。在此基础上，利用此模式能够使任何一台机械设备在出现不良循环问题以及密封问题时，各项信息会第一时间反馈到PLC系统中，为相关人员制订解决措施提供帮助。在对闭环电气自动化系统进行控制的过程中，PLC技术能够分析闭环运行数据的各项功能。比如，针对动力泵运行时间、压力参数进行自动分析，明确了解该设备是否存在超负荷和高负荷问题，从而在编程逻辑的辅助下，落实各项科学管理措施，为闭环作。

2.4电气自动化在农业机械控制中的集成化应用

目前，在农业机械设计制造领域，我国与世界上发达国家还仍存在一定差距。国内农业机械制造产业仍然处于一种传统、固定的流水作业运行模式，对于电气自动化技术应用广度与深度的探索、开拓不足。在农业机械制造中，可利用电气自动化技术对生产模式进行崭新的整合排列，以实现自动化技术的集成化应用，将其传统、固定、过时的分配与管理模式重新进行合理整合，达到提升生产水准、农产品质量、企业效益的根本目的。电气自动化技术的集成化应用主要体现于对设计制造过程的优化，对管理、组织构架的完善，以及对整体综合成效的提高等方面。想要拉近国内农业现代化发展与发达国家间的差距，对农业机械设计方面就要坚持不断创新发展。通过对电气自动化技术进行集成化应用，促进技术与综合应用方面的及时整合，提高农业机械设计制造的自动化技术水平，在提升农业机械性能的同时，借助集成化手段对设计制造流程进行查漏补缺，及时优化改良。自动化技术的集成化应用有助于将多种技术手段、特点及优势进行科学合理的集成整合，从而为农业机械设计制造的创新优化提供先进的技术支持。我国有诸多农业机械设计制造企业，每个企业内部的设计制造标准不同，各参数指标也不尽相同，故而在进行自动化技术集成化应用时，需要重点关注协调方面工作，结合生产实际，针对客观需求，完善优化应用手段，在满足现代化农业发展对农业机械设计制造需求的前提下，通过自动化技术集成应用推动农业机械设计制造的快速发展。

结语

综上所述，PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、操作方便、能够处理数据、通信联网等优势，在机械电气控制装置中得到了广泛应用，不仅实现了企业统一编程组态、集中控制、监视和管理，提高了系统自动化水平及系统运行效率，还为机械电气控制装置向智能化发展奠定了基础。以充分满足农业机械电气控制装置的实际应用需求，促进农业机械化发展，助力乡村振兴。农业领域人员需深刻认识到电气自动化技术的广泛应用及发展创新将成为农业日后重点课题之一。

参考文献

[1]刘洁.PLC技术在农业机械电气控制装置中的运用[J].南方农机，2022，53(16)：162-164.

[2]朱翠霞，邓荣琦.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].电子技术与软件工程，2021(17)：113-114.

[3]史玉芳.PLC技术在机械电气控制装置中的应用研究[J].造纸装备及材料，2021，50(7)：78-79.