孙青鹏
烟台市农业机械科学研究所,山东省烟台市 264000
摘要:在信息技术与智能化技术的快速发展下,自动化系统和智能化设备在各行业得到了广泛的应用。农业经济是我国国民经济发展的支柱产业,在农业生产过程中引入自动化智能化设备,可以解决劳动力不足的问题,提高农业生产效率。电气自动化智能控制系统是农业产业中先进的智能控制设施,对农业产品提升产量和质量控制方面有着重要意义。本文主要介绍了农业产业中电气自动化智能控制系统的运行原理、特点、应用策略。
关键词:自动化;农业;仪表;智能化
随着自动化技术与计算机技术的快速发展,微型计算机技术逐渐成熟,使自动化智能控制仪器的应用更加便捷和高效。自动化智能化设备避免了传统设备控制不便的缺点,在农业生产中的实现了更加精确的自动控制。
一、智能化仪表自动控制系统的运行原理
明确智能化仪表自动控制系统的运行原理是农业产业技术人员操作和应用农业智能仪表的基础,才能正确使用和合理地利用智能化设备,更好地在农业产业中发挥价值。智能化仪表自动控制系统通常由六部分组成,包括模拟器、传感器、单片机、信号处理软件系统、转换系统、存储设备等。传感器负责将接收到的指令或者文字信息转化为各种信号,信号转换后需经过过滤波过滤,以减少无用信号干扰,经过整理的电信号此时被传递到模拟器设备,在单片机的控制下被逐个接通进入信号放大区域,到此信号的处理基本完成; 接下来经细化处理的信号会在转换器的作用下演变为单片机能够编制的脉冲信号,然后单片机在此时会进行两种操作,一是对其按照预设设置进行相关运算、打印,二是联合存储模块对信号作运算对比,并结合程序设定的对比结果规则进行相应的转化输出,从而完成整体系统的一次运行。
二、仪表自动控制系统智能化的特点与优势
(1)实现了自动化操作,解放了生产力
智能控制仪表系统实现了农业生产自动测量和自动控制的目标。实现改善了传统耕种方式下需要设备与人配合作业甚至需要人力手工翻耕的情况,解放了农民的双手,降低了劳动强度,使得农民有充沛的精力去开展其它副业,增加经济收入。
(2)拥有智能自检功能
智能仪表控制系统拥有自检功能,系统在开始运行时和运行过程中都能够对预设信息作自动调回工作,例如检测数据自动归位、系统故障自我诊断等。极大地减轻了相应技术人员的监督、维修负担。一旦系统在运行中出现故障,智能自检就会即刻开始自查,找出故障原因并报错。更加智能的系统甚至会为技术人员提供具体的出错位置和维修建议。这种智能控制仪表系统的出现,无疑减轻了人工成本和时间,为技术工人创造了便利。
(3)实现了智能化的数据接收与处理
电气智能仪表自动控制系统的一大特点是能够对数据进行再次处理。智能仪表系统因为有单片机或者微控制器的加入,使得其在问题解决上更增加了软件备选方案,提升了解决能力和方便度。以万用表为例,传统的机械指针表 或者电子表对数据的处理都是停留在测定阶段,能够从中得到的数据也只是单纯的电流、电压、电阻大小、通路是否正常等,针对多组数据的综合计算要记录后由人工操作。智能仪表系统则不同,其中的万用表模块不仅能够测定某一单项数据,而且能够对多组数据 进行合并求和或者整体统计。对于需要二次计算的使用人来说,智能仪表万用表有效缩短了用户的计算步骤,提升了用户体验并保持了仪表本身的核定精度。
(4)智能对话,操控便利
智能化仪表自动控制系统让远程操作和反馈成为现实。在系统使用前期,技术人员只要在程序中预存好相关指令就能完成操作。在使用中,技术人员远程键入信息,系统可以自动搜索和执行过程。
同时,所测数据能够实时显示在屏幕中,节省了 以往需要技术人员两端跑的时间或者要配备 2 名人 员的人力,方便技术员及时、直观地查看、对比。
(5)通信连接,构建复合程控操作环境
由于智能电气仪表控制系统中内设对外 GPIB 或 者点对点接口,使得其除了单独使用外还可以与其他机器连接,创建更加复合的检测环境、丰富系统检测功能,适用于更广的任务范围。
三、仪表自动控制系统智能化设备在农业自动化中的应用策略
(1)根据农业需求,选择性价比高的智能化设备
结合目前我国农业生产中的智能仪表自动控制系统的应用还没有进入广泛推进阶段的背景下,相关管理部门可以从以下几方面进行把控和优化。
重视和控制引入系统及设备的硬性条件,着重对系统运行的稳定性、抗干扰性、数据计算准确性、设备测量精度等方面进行考察,深入了解系统测试阶段的整体表现,从而选择一套性价比最优的设备系统。
适当优化系统能耗。在明确系统各功能及各时段能耗使用情况的前提下,通过分区分段的方式来调整电力持续输出的模式,降低电力消耗。能耗是系统设备工作寿命长短的重要影响因素。相关技术人员也可在解析系统电压与控制联系的基础上,尽可能缩小电压变化对整体系统的损伤,进而达到优化、提升设备效率的目的。
(2)减轻干扰影响,保障系统稳定运行
智能仪表控制系统使用复杂,故而对不同项目,如测温、风力、土壤条件等参数测定时,周围条件甚至机器本身的不同因素都可能会对测定过程产生干扰,影响最终数据的结果计算统计。为了预防和减弱干扰所导致的影响,首先,需要相关人员就设备仪器本身进行设定。在测定系统稳定性之前通过不同情况的预设考察其本身的抗干扰性能,明确系统对干扰项的处理速度和能力,从而确保整体系统测定效果。其次,可以在系统设备安装时结合实地情况调整部分结构和参数设定,降低外力影响。 除此之外,为稳定系统测试效果,相关技术人员在系统使用的过程中也要及时处理发生的故障,减轻因故障对测定结果的影响。数据测定和结果反馈对智 能仪表的控制动向非常重要,因此排除干扰影响、保障测定结果准确也在一定程度保障了农业活动的正常进行。
3.3 结合农业生产实际,创造更加丰富的系统功能
随着我国推进智能仪表控制力度的不断增大,以及农业电气自动化的不断发展,智能仪表系统在未来必然要做更深入的功能研发。针对这一点有两方面可以进行延伸。
一是增加专属仪表智能控制系统模块。通过一定的技术手段实现系统使用人员针对特定作物种类的主动选择,允许其针对某项作物如玉米进行专职数据测定、对比,从而改善特定地区作物生长无法掌控的情况,更好地提升地区的农业水平。
二是进行功能延伸。考虑与其它设备的联动,逐步开发农业生产所需的其它机械与智能仪表自动控制系统连接的可能性,最终形成一个完整的联动环境,实现智能、无人生产的目标,提高农业自动化水平。
结束语
仪表自动控制系统智能化设备的应用是农业生产实现自动化的一个重要环节。只有掌 握了智能化仪表自动控制系统原理和特点,才能合理地与农业生产相结合。只有明确了系统运行要点,才能更有针对性地进行技术优化和进行功能延伸,最终实现农业生产智能化、无人生产的目标。
参考文献
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