發布時間：2020-02-24所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要: 目前，不少播種機雖然已將耕作、播種、填土等工作集于一體，但其控制系統多采用機械機構，尤其多采用齒輪副，通過不完全齒輪、槽輪機構或者棘輪機構等實現各裝置的間歇運動。這種控制方法控制效率較低，故障率較高，如果采用 PLC 控制系統不僅提高播
摘 要: 目前，不少播種機雖然已將耕作、播種、填土等工作集于一體，但其控制系統多采用機械機構，尤其多采用齒輪副，通過不完全齒輪、槽輪機構或者棘輪機構等實現各裝置的間歇運動。這種控制方法控制效率較低，故障率較高，如果采用 PLC 控制系統不僅提高播種機的自動化控制速度，還可提高整個電氣化系統的運行效率，且通過閉環反饋調節，提高了播種機的播種質量。為此，將 PLC 控制器引入到了播種機電氣自動化控制系統中，并對其播種效率和播種性能進行驗證。驗證結果表明: 采 用 PLC 控制后可以明顯地提高播種效率和播種質量，對提高播種機電氣自動化水平具有重要的意義。
關鍵詞: 電氣自動化; 閉環控制; PLC 控制; 播種效率; 播種機
0 引言
可編程邏輯控制器( PLC) 不僅是一種存儲器還可以編程，通常它以內部程序儲存可進行為基礎，在存儲的同時還能夠按照某些指令執行與之相對應的動作，當處在特定的軟件系統的情況下，PLC 技術的效能可以發揮地非常極致。為此，將 PLC 控制器引入到了播種機電氣化控制系統中，采用延時控制的方式，實現耕地、播種和填土等作業過程的自動化控制，以期提高播種機的自動化水平和播種效率。
1 PLC 技術在電氣自動化控制中的應用
近年來，電氣自動化技術得到了迅速的發展，隨著計算機技術的不斷進步，電氣自動控制也開始應用計算機技術的成果。PLC 技術是電氣自動化控制融入計算機信息化技術的橋梁，采用 PLC 技術可使各種機械的電氣設備滿足更多方面的需求，可以解決設備的存儲與計算機反應速度的問題，使電氣設備更加智能化，從而形成電氣設備網絡式分布和集成化的應用。PLC 在播種機電氣自動化控制系統中的應用主要體現在兩個方面。
1) PLC 控制器可以作為順序控制器來使用，在播種機作業過程中有多道作業工序，包括耕地、播種、填土、壓實及灌溉等，這些作業是遵從一定順序的，每道工序之間需要一定的間隔。采用 PLC 技術可以延時控制來對這些作業過程進行順序控制，控制方式可以采用 PLC 編程的方式，從而實現整個播種作業過程的自動化控制。
2) PLC 在播種機電氣自動化系統中的另一個作業是縮短繼電器的控制時間。在通常狀況下，繼電器的反映速度較慢，很難有效地控制短路保護期間開關的通斷，而 PLC 可以有效地提高繼電器的反映速度，提高整個系統的運作效率，將其使用在播種機電氣自動化控制性開關量方面具有重要的意義。為了設計出合理的播種機電氣自動化控制系統，設計 PLC 自動化控制流程，
如果將其使用在播種機電氣自動化系統中，可根據播種機的需求分析對 PLC 控制系統進行編程，然后將程序寫入到存儲器中，利用數據接口將控制質量傳送到播種機的執行末端，從而提高播種機的播種質量和自動化水平。
2 播種機電氣自動化系統設計
在傳統的播種方式作業情況下，整個播種過程主要分為耕地、排種、填土、壓實和灌溉，而這幾個步驟都可以通過 PLC 控制器實現自動化調節。
各裝置利用延時程序實現間歇工作，從而實現整個播種過程的自動化控制。程序可以采用 PLC 控制器編寫，編寫完成后寫入到存儲器中，通過程序執行，然后輸出相應的動作，實現播種機各部分的功能，
在耕作完成后便可進行排種操作，排種裝置啟動后開始進行排種操作，排種 2s 后暫停排種，直到下一個排種中期后再開始排種，排種過程通過延時控制可以正好安排在耕作和覆土之間，實現自動化操作。
為了實現信號的傳輸，需要對 PLC 的 I /O 端信號進行定義，信號類型分為 A 輸入信號和 B 輸出信號兩種，控制類型包括位移傳感器信號和拉壓傳感器信號。PLC 控制器完成后，便可以進行裝置的試驗。
3 播種機電氣自動化系統測試
為了驗證 PLC 在播種控制系統中使用的可行性，對 PLC 系統作業時的可靠性和作業效率進行了測試。測試使用較深的開溝播種裝置，在播種作業裝置上搭載了 PLC 控制器
采用自動播種作業裝置對 PLC 系統進行測試，試驗地選擇果園硬度適中的土壤，測試項目主要包括開溝深度和播種質量。以播種深度的測試為例
試驗開始時，首先設定播種機的播種深度，然后通過傳感器和數據接口將數據傳送給 PLC 控制器; PLC 發出控制指令給液壓開溝器升降裝置控制播種機的播種深度，并利用反饋調節功能通過實時測量控制實際播種深度; 如果深度不合理，按照之前標定深度對液壓升降開溝裝置進行調整，直到達到合理的深度。
為了進一步驗證基于 PLC 電氣控制系統的播種機的可靠性，將其播種質量和傳統播種機進行了對比，如表 2 所示。由表 2 對比結果發現: 基于 PLC 電氣控制系統的自動播種機播種質量更好。
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4 結論
為了提高播種機電氣自動化系統控制效率，將 PLC 控制器引入到了播種機控制系統中，通過編程和延時控制的方式，實現了耕作、播種和填土等作業的自動化。為了驗證控制系統的可靠性，對播種效率和播種質量進行了測試，結果表明: 采用 PLC 控制器后播種效率和播種質量都有了明顯的提高。基于 PLC 控制的新型播種機，克服了由于機械機構控制而導致的零件磨損、更換頻繁、可靠性差等問題，實現了整機輕量化及高可靠性。如需改變工藝只改變程序和少許接線，柔性化程度提高，對于提高農機自動化水平具有重要的意義。
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