摘要：在农业现代化发展的过程中，农业机械的智能化控制水平逐渐提高。PLC技术作为当代信息技术代表性成果，在农业机械电气控制装置中逐渐得到推广与应用。针对农业机械电气控制装置中的PLC技术应用进行分析，在简介PLC技术基本原理的前提下，针对农业机械电气控制装置中PLC技术的应用优势进行分析，并针对农业机器人电气控制系统、全自动码垛机电气控制系统、拖拉机自适应平衡控制装置中的PLC技术应用进行阐述。

　　关键词：PLC；电气控制装置；农业机械；应用

　　在现代农业科技持续发展的促进下，农业机械化和智能化水平也在不断提升。但部分区域受制于经济水平和农业发展模式，农业生产仍然以人工作业方法为主，农业自动化控制系统的推广、应用存在明显的不足。PLC控制技术的持续发展与成熟为农业机械电气控制系统智能化发展提供了全新的技术支持。通过研究农业机械电气控制装置中的PLC控制技术应用，为农业机械电气控制装置的自动化发展提供参考。

　　1.PLC技术原理分析

　　PLC作为可编程控制器，组成部分包括接口、存储器、CPU、电源等。CPU是其中的核心部件，能够将编写成功的程序自动执行，同时也能够落实有关数据处理、逻辑运算等方面的任务；储存器则是用于数据信息的储存；电源则是为PLC提供运行电力；接口则是以输入、输出、通信扩展接口为主，能够与输入输出设备建立连接关系。输入接口能够与不同的输入设备和输入量建立联系，外部输入信号能够在内部处理之后转化为数字信号，CPU及时进行判断。输出接口则是将输出端与输出设备建立联系，已经完成处理的数字信号可以转化为控制信号，确保输出设备能够自动执行相应的操作。PLC通常都是以通信接口为基础，保障与计算机、人机界面建立连接，其中的扩展接口则可以与扩张单元建立联系，在进行数据传输、共享的同时，能够对于设备进行远程管控。

　　PLC是以逻辑控制作为基本原理，可以在事先完成应用程序编写的状况下，根据输入信号的逻辑条件执行对应的操作指令。在某个按钮按下后，PLC可以根据已经设定的逻辑条件输出信号，具体是以打开电磁阀、点亮指示灯等为主。

　　2.农业机械电气控制装置中PLC技术应用优势

　　2.1全面提升系统可靠性

　　PLC有着明显的模块化特性，同时在发展过程中能够预留出一定的扩展空间，在系统不断升级的过程中，只需要添加或者替换对应的模块即可，无须对整个系统连续进行大范围的改动。这种设计的模块化特征意味着系统的维护成本明显降低，同时系统更新变得更加灵活。与其他技术相对比，PLC技术在抗干扰和稳定性方面的优势也十分明显，可以借助光电隔离这类方法有效地规避外界信号对于系统运行产生的干扰。PLC在自主运行期间所形成的自我诊断功能能够针对自身的运行状态实时进行管控，一旦出现数据异常变化，能够及时采取保护措施或是发出对应的声光报警，第一时间处理各种故障问题，维护系统的健康稳定运行。从水稻收割机的运行来看，因为所处的作业环境相对较为复杂，会受到多种外界因素的干扰，将PLC技术与水稻收割机的电气自动控制装置有效融合，能够避免外界因素带来的影响，即便在较为恶劣的天气状况下，依旧能够保持较为稳定的工作状态。

　　2.2持续优化控制性能

　　在农业机器电气控制装置中，PLC技术深层融合能够持续优化系统自身的控制性能水平。随着PLC技术的发展，其在数据处理、逻辑运算等方面的能力也在不断强化，意味着农业机械的运行状态可以得到实时监控。比如，在喷灌机运行过程中，PLC技术的应用能够对其进行智能化的管控，借助现代化传感器实时监控土壤湿度数据以及农业生产状态，以此自动调整喷灌机的喷水时间以及喷水的数量，确保农作物在不同生长阶段能够获得充足的水分。智能化控制方法能够在全面提高喷灌机施工作业效率的同时，避免出现水资源的浪费问题。

　　3.农业机械电气控制装置中PLC应用分析

　　3.1用于农业机器人的电气控制系统

　　在农业生产的过程中，水果采摘通常会利用农业机器人取代之前的人工采摘方法。农业机器人的结构组成是以伺服单元、末端执行器、机械手等为主，在其电气控制系统正常运行的过程中，机器人会在行走机构的驱使下按照对应的路线移动到规定的位置上，机器人内部设置的视觉系统能够拍摄果树上的各种水果图像，根据之前设定的有关水果采摘的具体顺序指令，并以执行器、水果采摘位置之间的距离对水果采摘路线进行调整以及规划。在执行器逐渐移动到目标果树位置时，工业相机则能够实时拍摄、提取其中的果树图像，以此针对后续的采摘目标路线科学调整以及规划，农业机器人也会按照这些步骤循环进行工作。

　　在PLC技术应用的过程中，该技术始终在电气控制系统中占据着核心地位，意味着农业采摘机器人的末端执行器能够实现智能化控制的目标，且工控机的上位机也能够及时进行通信。目前，农业机器人电气控制系统中的PLC技术应用大致可以分为4个程序段，分为故障报警控制、变频电机驱动控制、行走控制、目标果实定位识别。

　　在优化采摘机器人电气控制系统的环节，为了保证远程上位机之间的通信变得更加顺畅，相关人员可以选择利用视窗控制中心（Windows CC），保障监视系统的运行质量和效率能够不断提高。在Windows CC的支持下，工控机、农业产业机器人之间的信息共享变得更加顺畅，具体流程如图1所示。此外，PLC技术的应用可以利用变频器驱动农业采摘机器人的精准移动，对其移动的角度以及速度合理进行管控，一般会在机器人的不同关节位置安装电机，借此提高农业产业机器人的应用效果，通常都会使用ZVF9V-Z型号的变频器，以此建立较为完善的电动机驱动控制系统。

　　3.2用于全自动码垛机电气控制系统

　　该系统在运行的过程中需要同时运转平、移翻、回转气缸等多个机构，借此针对目标农作物秸秆进行码垛处理。此外，在系统运行期间，全自动码垛机电气控制系统可以利用限位针对不同部位的运动精确进行管控，传感器能够实时地检测不同的机构是否能够到达既定的位置，全自动码垛机可以在达到既定位置之后有效地识别农作物秸秆包的规模，以此针对码垛方式适当进行调整。

　　在PLC技术广泛应用的背景下，设计人员可以结合电气控制系统运行过程中的输入以及输出信号要求，对PLC的I/O端子的分配合理调整。从输入点的分配环节看来，I0.0、I0.1、I0.2是与启动、停止、紧急停止状态一一对应，I0.6、I0.80、I2.2则是和进料正极限、反极限和运输带正极限保持一一对应关系。在输出点分配的环节，Q0.6、Q0.7、Q 1.2是与运输带电机、回转电机正转、回转电机反转建立连接关系。

　　PLC技术的应用使得全自动码垛机能够对于输送速度以及回转马达的转动速度进行智能化调控，同时这一系统的调节速度也变得更加宽泛。相关人员需要利用变频调速控制系统对于机构整体运行速度进行管控，利用PLC技术将码垛速度及时在屏幕上进行显示，在将码垛速度换算成作业频率之后，可以利用PLC调整其中的变频器脉冲值，针对电机的变频速度进行管控。

　　在全自动码垛机正常运转的过程中，运输带可以将物料逐渐输送到机械手第一时间能够抓取的位置，随后回到最初的位置上，这也是物料循环传输的基础条件。如此一来，运输带必须要将物料逐渐运送到既定的位置，一般都会使用交流伺服系统对于物料移动位置进行精准管控。在设计伺服系统时，相关人员可以将PLC技术引入其中，以此针对伺服驱动系统运行中的脉冲频率等参数合理调整。在系统运行的环节，PLC而且控制器可以对电机的转动角度实时进行调控。因为受到脉冲输出模式的影响，伺服电机可以在同步实现带的帮助下实现物料精准传送的目标，运输物料可以到达既定的位置，并且定位器能够针对传输位置的准确与否及时进行检测。

　　3.3用于农业拖拉机自适应平衡控制装置

　　拖拉机是当下农业生产中较为常用的动力机械，通常会在运输过程中出现颠簸、倾斜等问题，对于机械的行进路线以及最终效果都会产生明显的影响。随着PLC技术的应用，能够在农业拖拉机运行的过程中对其平衡程度进行自适应控制。在PLC技术的加持下，相关人员能够设置自适应平衡控制系统，利用现代化传感器对拖拉机的倾斜角度数值进行监测，并且对其是否超过预定的数值进行对比。如果监测数值小于已经设定的数值可以二次进行检测，如果已经超过设定数值的要求，则需要对于拖拉机的行驶平衡进行调节。

　　PLC可以利用传感器对于拖拉机的倾斜程度进行检测，并在液压缸响应后，利用电液比例对控制阀进行管控。系统中使用的倾角和位移传感器能够针对拖拉机行驶过程中的位移和倾角这类参数进行管控。系统在正常运行的过程中，电液比例换向阀及液压缸是必备元件，其数量分别为一个和四个。前者能够用于接收各种关键信号，在出现故障时便会立即停止工作。如果液压缸已经满足了极限位置的具体要求，并未达到目标伸缩数值的要求同样会发出对应的警报信号，系统也会立即停止工作。控制模块能够在接收到信号之后对于车身位置进行调整，信息采集模块主要是用于负责倾斜传感器和位移传感器数据的收集以及整合。即便在天气较恶劣的情况下，这种系统也可以始终保持稳定的运行状态。

　　4.总结

　　农业机械的电气控制装置在现代科学技术的加持下，与PLC技术的融合能够全面提高农机系统的性能水平以及运行的稳定性。目前在全自动码垛机、农业采摘机器人以及农业拖拉机的机械控制装置中，PLC技术应用变得更加广泛，系统能够根据实际的参数变化针对不同元件性能参数及时调整，全面提高农业机械设备的运行效率。今后需要根据不同农业机械设备的运转要求，对PLC技术进行针对性改进，全面发挥PLC技术的作用，促进我国农业机械化的快速发展。

      参考文献：

　　[1]明召利.PLC技术在农业机械电气控制中的应用[J].中国农机装备,2024,(03):59-61.

　　[2]缪继鹏.基于PLC技术的农业机械电气自动控制的应用[J].新疆农机化,2024,(01):20-22.

　　[3]顾晓宇.PLC技术在农业机械电气控制装置中的应用[J].南方农机,2024,55(02):51-53.