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），指以計算機技術為基礎的新型工業裝置，是一種數字運算操作的電子裝置，經過多年的發展，已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品，并能通過數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、我市設施農業現狀

我市設施蔬菜面積達到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、竹園等設施農業示范基地。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生產基地。

二、PLC在設施農業中的應用

目前，我市現有的塑料日光溫室和大棚生產設備中以卷簾機、風機和溫度計為主，而且都以手工操作為主，其工作量大，危險系數高，生產效率低。在實際使用過程中，農戶通過日常觀測經驗已經對溫室大棚內的作業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律，據此，有條件也有能力引入PLC進一步提高我市農業機械水平，提高生產效率。

1.使用PLC采集大棚內數據。由于溫室面積比較大，造成溫室內部各個物理量的分布是不均勻的，而且在溫室中環境因子分布是緩慢變化的。因而溫室系統是一個參數隨著時間變化的動態系統。可通過多個溫度傳感器、流量傳感器、位移傳感器等儀器、儀表與PLC相連，可實時采集大棚內溫度、濕度、二氧化碳濃度等環境條件，從而針對不同作物采取相應的措施。

2.使用PLC對設備進行動作控制。通過傳感器采集到的數據對環境因子進行監測，并對其設定上限和下限值，當檢測到某一值超過設定值后便發出信號自動對卷簾機、風機、噴灌滴灌設備進行開啟和關閉動作，也可通過由繼電器、接觸器、按鈕、限位開關等電氣元件臨時進行手動控制，達到對大棚內環境因子予以改變的結果。由于各種作物的最優生產環境需投入大量資金進行研究，因而應以時間為基準的變溫管理為主，根據作物的生長需要將一天分成四個時間段，四個時間段中根據不同的環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定值用戶也可以設定修改。

3.系統擴展。在單個大棚中PLC使用熟練后，多個PLC與計算機聯網，通過組態軟件進行集中實時監控。可以更清楚的監測到各個設備的開啟、關閉對大棚內環境因子的改變效果以及對作物生長的影響。可以更好地服務于生產。

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備的關鍵性能。PLC由于采用現代大規模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。

2.配套齊全，功能完善，適用性強。PLC發展到今天，除了邏輯處理功能以外，現代PLC大多具有完善的數據運算能力，可用于各種數字控制領域。近年來，PLC的功能單元大量涌現，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的發展，使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。

3.體積小，重量輕，能耗低。以超小型PLC為例，近期出產的品種底部尺寸小于100 mm，重量小于150 g，功耗僅數瓦。由于體積小很容易裝入機械內部，是實現機電一體化的理想控制設備。

4.易擴展。要增加一個功能只要增加相應的模塊和修正對應的程序，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。

四、PLC的維修保養

PLC有很強的自診斷能力，當PLC自身故障或外圍設備發生故障時都可用PLC上具有診斷指示功能的發光二極管亮滅來診斷。對PLC系統的故障檢測應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的保養應做到每半年檢查接線端子的連接情況，對發現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、結論

作為成熟的工業控制產品，其價格已在可承受范圍內，將其應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，在溫室大棚生產中值得推廣使用。endprint