PLC在温室大棚中的使用与维护

刘秦丰　孙耀锋

PLC即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），指以计算机技术为基础的新型工业装置，是一种数字运算操作的电子装置，经过多年的发展，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品，并能通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械动作过程。可在温室大棚中引用PLC控制装置提高劳动效率。

一、我市设施农业现状

我市设施蔬菜面积达到13 400亩，其中塑料日光温室4210座，面积达到5260亩，塑料大中棚6800座，面积4380亩，新建成了南寿寺、西范、周原、吴村、五星、竹园等设施农业示范基地。同时，建成了史代村、下甘谷和西范村的温室番茄、南陈村和夏阳村的温室黄瓜、北阳村的大棚和温室平菇等一村一品专业生产基地。

二、PLC在设施农业中的应用

目前，我市现有的塑料日光温室和大棚生产设备中以卷帘机、风机和温度计为主，而且都以手工操作为主，其工作量大，危险系数高，生产效率低。在实际使用过程中，农户通过日常观测经验已经对温室大棚内的作业工况有了一定的了解，对各种机械的动作时间掌握了一定的规律，据此，有条件也有能力引入PLC进一步提高我市农业机械水平，提高生产效率。

1.使用PLC采集大棚内数据。由于温室面积比较大，造成温室内部各个物理量的分布是不均匀的，而且在温室中环境因子分布是缓慢变化的。因而温室系统是一个参数随着时间变化的动态系统。可通过多个温度传感器、流量传感器、位移传感器等仪器、仪表与PLC相连，可实时采集大棚内温度、湿度、二氧化碳浓度等环境条件，从而针对不同作物采取相应的措施。

2.使用PLC对设备进行动作控制。通过传感器采集到的数据对环境因子进行监测，并对其设定上限和下限值，当检测到某一值超过设定值后便发出信号自动对卷帘机、风机、喷灌滴灌设备进行开启和关闭动作，也可通过由继电器、接触器、按钮、限位开关等电气元件临时进行手动控制，达到对大棚内环境因子予以改变的结果。由于各种作物的最优生产环境需投入大量资金进行研究，因而应以时间为基准的变温管理为主，根据作物的生长需要将一天分成四个时间段，四个时间段中根据不同的环境要求对温室进行控制。一天中四个时间段的分段方法用户可以灵活的更改，而且四个时间段中的温度设定值用户也可以设定修改。

3.系统扩展。在单个大棚中PLC使用熟练后，多个PLC与计算机联网，通过组态软件进行集中实时监控。可以更清楚的监测到各个设备的开启、关闭对大棚内环境因子的改变效果以及对作物生长的影响。可以更好地服务于生产。

三、PLC的特点

1.可靠性高，抗干扰能力强。高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。

2.配套齐全，功能完善，适用性强。PLC发展到今天，除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来，PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制等各种控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

3.体积小，重量轻，能耗低。以超小型PLC为例，近期出产的品种底部尺寸小于100 mm，重量小于150 g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

4.易扩展。要增加一个功能只要增加相应的模块和修正对应的程序，而PLC的编程相对比较简单。同时PLC也比较容易通过增加功能模块扩展控制个数。

四、PLC的维修保养

PLC有很强的自诊断能力，当PLC自身故障或外围设备发生故障时都可用PLC上具有诊断指示功能的发光二极管亮灭来诊断。对PLC系统的故障检测应采用一摸二看三闻四听五换的方法进行。一摸查看PLC的温度高不高；二看各模块指示灯是否正常；三闻有无异味，电子元件或线缆有无烧毁；四听有无异动，继电器工作正常与否；五换对不确定的部位进行部件替换来确定故障。

对PLC的保养应做到每半年检查接线端子的连接情况，对发现松动的地方及时紧固连接，切断PLC供电的电源后对PLC全面进行清扫，定期进行电池的电压控制。

五、结论

作为成熟的工业控制产品，其价格已在可承受范围内，将其应用到温室大棚具有安装简单、操作容易、维护方便、价格低廉的特点，可降低劳动强度，在温室大棚生产中值得推广使用。endprint