PLC在溫室大棚中的使用與維護

劉秦豐　孫耀鋒

PLC即可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)裝置，是一種數(shù)字運算操作的電子裝置，經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機械動作過程。可在溫室大棚中引用PLC控制裝置提高勞動效率。

一、我市設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀

我市設(shè)施蔬菜面積達到13 400畝，其中塑料日光溫室4210座，面積達到5260畝，塑料大中棚6800座，面積4380畝，新建成了南壽寺、西范、周原、吳村、五星、竹園等設(shè)施農(nóng)業(yè)示范基地。同時，建成了史代村、下甘谷和西范村的溫室番茄、南陳村和夏陽村的溫室黃瓜、北陽村的大棚和溫室平菇等一村一品專業(yè)生產(chǎn)基地。

二、PLC在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

目前，我市現(xiàn)有的塑料日光溫室和大棚生產(chǎn)設(shè)備中以卷簾機、風(fēng)機和溫度計為主，而且都以手工操作為主，其工作量大，危險系數(shù)高，生產(chǎn)效率低。在實際使用過程中，農(nóng)戶通過日常觀測經(jīng)驗已經(jīng)對溫室大棚內(nèi)的作業(yè)工況有了一定的了解，對各種機械的動作時間掌握了一定的規(guī)律，據(jù)此，有條件也有能力引入PLC進一步提高我市農(nóng)業(yè)機械水平，提高生產(chǎn)效率。

1.使用PLC采集大棚內(nèi)數(shù)據(jù)。由于溫室面積比較大，造成溫室內(nèi)部各個物理量的分布是不均勻的，而且在溫室中環(huán)境因子分布是緩慢變化的。因而溫室系統(tǒng)是一個參數(shù)隨著時間變化的動態(tài)系統(tǒng)?？赏ㄟ^多個溫度傳感器、流量傳感器、位移傳感器等儀器、儀表與PLC相連，可實時采集大棚內(nèi)溫度、濕度、二氧化碳濃度等環(huán)境條件，從而針對不同作物采取相應(yīng)的措施。

2.使用PLC對設(shè)備進行動作控制。通過傳感器采集到的數(shù)據(jù)對環(huán)境因子進行監(jiān)測，并對其設(shè)定上限和下限值，當(dāng)檢測到某一值超過設(shè)定值后便發(fā)出信號自動對卷簾機、風(fēng)機、噴灌滴灌設(shè)備進行開啟和關(guān)閉動作，也可通過由繼電器、接觸器、按鈕、限位開關(guān)等電氣元件臨時進行手動控制，達到對大棚內(nèi)環(huán)境因子予以改變的結(jié)果。由于各種作物的最優(yōu)生產(chǎn)環(huán)境需投入大量資金進行研究，因而應(yīng)以時間為基準(zhǔn)的變溫管理為主，根據(jù)作物的生長需要將一天分成四個時間段，四個時間段中根據(jù)不同的環(huán)境要求對溫室進行控制。一天中四個時間段的分段方法用戶可以靈活的更改，而且四個時間段中的溫度設(shè)定值用戶也可以設(shè)定修改。

3.系統(tǒng)擴展。在單個大棚中PLC使用熟練后，多個PLC與計算機聯(lián)網(wǎng)，通過組態(tài)軟件進行集中實時監(jiān)控?？梢愿宄谋O(jiān)測到各個設(shè)備的開啟、關(guān)閉對大棚內(nèi)環(huán)境因子的改變效果以及對作物生長的影響。可以更好地服務(wù)于生產(chǎn)。

三、PLC的特點

1.可靠性高，抗干擾能力強。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。

2.配套齊全，功能完善，適用性強。PLC發(fā)展到今天，除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來，PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制等各種控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。

3.體積小，重量輕，能耗低。以超小型PLC為例，近期出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100 mm，重量小于150 g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。

4.易擴展。要增加一個功能只要增加相應(yīng)的模塊和修正對應(yīng)的程序，而PLC的編程相對比較簡單。同時PLC也比較容易通過增加功能模塊擴展控制個數(shù)。

四、PLC的維修保養(yǎng)

PLC有很強的自診斷能力，當(dāng)PLC自身故障或外圍設(shè)備發(fā)生故障時都可用PLC上具有診斷指示功能的發(fā)光二極管亮滅來診斷。對PLC系統(tǒng)的故障檢測應(yīng)采用一摸二看三聞四聽五換的方法進行。一摸查看PLC的溫度高不高；二看各模塊指示燈是否正常；三聞有無異味，電子元件或線纜有無燒毀；四聽有無異動，繼電器工作正常與否；五換對不確定的部位進行部件替換來確定故障。

對PLC的保養(yǎng)應(yīng)做到每半年檢查接線端子的連接情況，對發(fā)現(xiàn)松動的地方及時緊固連接，切斷PLC供電的電源后對PLC全面進行清掃，定期進行電池的電壓控制。

五、結(jié)論

作為成熟的工業(yè)控制產(chǎn)品，其價格已在可承受范圍內(nèi)，將其應(yīng)用到溫室大棚具有安裝簡單、操作容易、維護方便、價格低廉的特點，可降低勞動強度，在溫室大棚生產(chǎn)中值得推廣使用。endprint