硬核控制器，为大型农业机械注入强大力量

• 关键词：CR721S,PLC,农业机械
• 摘要：现如今，各行各业都在步入自动化，这不仅释放了劳动力，使人们脱离繁重的重复性工作，同时也能提高作业效率。 农业机械便是很典型的一个例子，传统的肥料撒播车采用储罐，只能用在较小的农田上。

现如今，各行各业都在步入自动化，这不仅释放了劳动力，使人们脱离繁重的重复性工作，同时也能提高作业效率。

农业机械便是很典型的一个例子，传统的肥料撒播车采用储罐，只能用在较小的农田上。

总部位于丹麦格林斯泰兹的Agrometer公司研发出一种甚至能用在大型农田的高性价比解决方案，不仅能快速地撒播天然肥料，还不会对土壤造成损坏，简直是广大农民的福音。不妨一同走近大型农业机械，探索其在户外仍能实现可靠控制的奥秘！

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大型农业肥料撒播车

丹麦公司Agrometer最主要的产品领域是农业肥料撒播车和泵送设备，上方提到的其研发出的大型农田解决方案，主要是采用软管将肥料从集中的地点输送到农田。

性能强大：每小时最多可撒播200吨肥料

为此，Agrometer在专用车辆上配备了巨大的软管卷筒。当车辆在农田行驶时，采用电液方式驱动的卷筒根据需要来释放或收回软管。当改变行驶方向时（例如在农田的尽头处），导向臂会将软管布置在半径均匀的圆弧上。

由于车辆上无需储罐，减轻了车辆重量，这可将对土壤的压力降低至小于足印的压力。同时，自重轻还意味着农民可以在年内土壤仍然较松软的早期就进入农田进行撒播作业。肥料直接通过管道和软管泵送至机器上，不会在路上产生异味。

寻求耐受严苛应用的解决方案

这款大型农业肥料撒播车中，黄色导向臂将农田中数百米长的供应软管按弧形布置，确保其能正确盘绕在卷筒上。

软管盘绕等重要功能由中央PLC自动控制。软管导向臂的移动以及其他定位任务的监测则利用大量的传感器来完成，并通过分布式I/O模块来向控制器传输相应信号。另外，传感器还负责监测肥料管道中的压力或温度值。

在研发这款大型机械时，Agrometer主要与系统集成商Pagaard合作。双方进行了大量产品的选择及测试后，最终选择了ifm新型移动控制器、分布式I/O模块及传感器，实现简化机器的接线和维护，更快完成设置。

Pagaard的董事总经理兼共同所有人Torben Lund在解释为何决定使用ifm产品时说道：“最初，Agrometer使用的是工业级PLC。但很快我们发现工业级产品在移动机械上使用时存在耐用性问题，因为它们并非针对这类应用而设计的。因此我们在市场上寻找能承受移动应用严苛要求的技术。我们发现之前采购ifm的传感器，他们可提供一种我们认为非常适合该项任务的控制器。”

硬核控制器

Agrometer采用了ifm ecomatController控制器CR721S，其内部包含2个PLC单元，其中1个通过了相关认证，适用于安全等级高达EN 13849 PL d和EN 62061 SIL cl2的安全相关应用。双PLC配置的优势：2个内部独立的可编程控制器允许在必要时对应用软件进行进一步划分。因此，安全程序与一般程序可以相互无干扰地执行。强大的32位多核处理器即使在面对复杂的控制任务时也可确保快速执行程序。

控制器（右下）安装在车辆外的控制柜中

CR721S控制器带有124路多功能输入和输出。Pagaard软件工程师Michael Lindbjerg在解释其优势时说道：“所有输入都可配置为数字量、模拟量或频率输入。此前，我们在监测输出时面临问题，因为业内采用的是纯数字量的输出，而ifm控制器可提供PWM输出，这对于移动领域而言是一项重要功能，例如可使用脉宽调制输出来控制液压阀。”

在移动机械和设备中，大多数功能都由液压系统执行。电子阀门和泵控制器已成为现代化机械的标配。ifm适用于移动机械的ecomatmobile系统可提供电流控制的PWM输出，因此可以对输出进行优化控制，并可用于控制任何制造商的液压设备。

专为极端工作环境设计

数十年来，ifm致力于为移动机械应用提供可靠的控制系统，并在该领域拥有丰富经验。ecomat系列产品包括PLC、I/O模块和传感器，它们都可承受移动应用中的严苛环境影响。

坚固可靠的分布式I/O模块可通过CAN总线从PLC接收或向其发送传感器信号。

无论是液体肥料、水、永久冷凝水或脏污，都不会对用于移动应用的ifm系统造成任何问题。外壳的特殊机械设计结合可靠的密封理念可防止水分的侵入。同时，合适的连接器和连接电缆还可确保外壳连接同样具备IP 69K防护等级。

ifm控制组件的工作温度范围非常广，可应用于所有气候区域，即便是面对冰冻或酷热的极端天气条件。所有传感器和控制器都必须在周期性的温度冲击试验中证明其高抗冲击性。高耐性的外壳材料则可确保盐垢（可能由冬天的沙砾引起）不会对产品造成影响。

当行驶变得困难时，材料会遭受反复振动和极端冲击的影响。因此，这些用于移动应用的传感器都采用全封装设计。连接器通过专门的振动保护装置防止意外松动。控制器和模块的机械设计尤其适用于频繁的冲击和振动条件。

精密的电子设备经过专门的EMC测试，具有防电磁干扰的能力。传导干扰也会被可靠滤除，不会对控制器造成影响。这可确保即使在面对运输和物流等室外应用的恶劣条件时，仍能可靠通过CAN接口进行数据交换。

Pagaard软件工程师Michael Lindbjerg解释道：“移动机械的电压波动非常大。工业级PLC无法适应这种情况。相反，用于移动应用的PLC更适合此类应用，因为它们的工作电压范围非常大，可达8-32V。”

此外，所有ifm适用于移动机械的ecomat组件都通过了德国联邦机动车运输管理局的e1型式认证。这使得设备可安装在车辆上，而不会导致其运营许可失效。除了e1型式认证要求的EMC限制外，所有设备的EMC抗干扰能力还达到了100 V/m，因此完全能够承受车载电源系统的脉冲。