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计算机与一体化控制技术在农业智能化生产中的
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摘要：随着农业信息化的不断深入发展，农业智能化技术越来越受到重视。其中，计算机与PLC 结合的一体化农业智能化生产控制技术利用计算机先进的计算能力以及PLC 先进的控制技术对农业
随着农业信息化的不断深入发展，农业智能化技术越来越受到重视。其中，计算机与PLC 结合的一体化农业智能化生产控制技术利用计算机先进的计算能力以及PLC 先进的控制技术对农业生产过程环节进行管理和控制，有效提升了农业生产的效率。计算机与PLC 一体化控制技术主要通过对生产环节数据进行监控与分析，结合农作物生产的规律，调控作物的生产条件，使农作物生产达到优质、高效、高产的目的[1]。目前，计算机与PLC 一体化控制技术已经成为促进现代农业生产的主要组成部分。
1 计算机与PLC一体化控制技术分析
目前，对农业生产实行一体化控制技术主要是从空气、土壤温湿度、采光及施肥管理等方面进行智能监测，通过对各个功能模块的信息输入，实现对农业生产环境的总体把控。在此过程中，主要以计算机控制系统和PLC 控制模块结合的一体化控制技术作为核心技术结合其他配套设施实现上述需求。农业生产条件各类指标的设置是通过计算机控制系统收集各类终端感应设备传输的数据，经过科学计算后发出对应控制指令传输给PLC控制模块，再由PLC 控制模块发出执行指令对各个终端设备进行实时调节，以实现对环境的自动化控制与管理。
以调节番茄的种植环境为例，此类作物喜温，环境温度明显高于或低于标准值都会对作物的正常生长产生不利影响。若将系统的预警温度值定为25 ℃，如果实际环境温度在预警范围内，则计算机控制系统不会发出指令；温度一旦高于预警值，计算机控制系统就会向温控设备发出降温工作指令，使室内温度回落到正常范围；温度低于预警值，计算机控制系统也会向温控设备发出升温工作指令，使室内温度回升到正常范围。利用先进的计算机与PLC 一体化控制技术智能调控生产环境可保证作物健康生长[2]。
2 计算机与PLC一体化控制技术的实现方式
2.1 系统需求
计算机与PLC 一体化结合的农业智能化生产控制系统一般包括以下几类设备。1）计算机控制系统。它是一套计算机监控调整软件，作为系统指令发布角色，运用先进的信息技术手段对收集的数据进行分析后，按需求向PLC 控制模块发出调控参数，为农作物营造适宜的生长环境。2）PLC控制模块。此模块为系统的核心执行组件，接收计算机控制系统的调控参数并对相关的终端设备进行控制。3）湿度控制设备，例如卷帘。卷帘的主要作用是控制和调节作物生长环境的湿度。湿度过高，卷帘机打开卷帘，使湿度下降；湿度过低则关闭卷帘，使室内湿度得以升高。4）供水设备，例如水泵。当种植环境的土壤湿度高于预设标准时，水泵停运；当种植环境的土壤湿度低于预设标准时，水泵开启开始供水，以增加土壤中的水分含量。5）温控设备，例如温控机或者遮阴帘。无论生产环境的温度高于或者低于预期指标，均可启动设备来调节温度，保持温度平衡[3]。
2.2 系统设计
系统若要实现对作物生长环境各类指标的调节，便要囊括计算机控制系统、PLC 控制模块以及各类调节设备在内的诸多自动化设备。各种传感设备可探测出当前生长环境的各项指标，PLC 控制模块将各类探测指标传输给计算机控制系统进行科学分析，计算机控制系统以先进的算法对不符合标准的指标进行调整并发出调控指令进行相关操控。调控操作是由计算机控制系统发出，PLC 控制模块执行并转换成机器语言对终端发出调控指令。在这个系统里，计算机控制系统是大脑，PLC 控制模块是神经传导，缺一不可。计算机与PLC 一体化控制系统在设计上应具备以下3 种模式。
2.2.1 手动控制模式
当管理人员需要临时调节各项指标参数时，可人为对计算机控制系统的各项参数进行调节，以适应特定生产环境条件下的特殊需求。这种方式下，人为地进行系统与设备操作可灵活调整各类生长指标。
2.2.2 定时控制模式
定时控制模式下，计算机控制系统会根据预先设定好的工作时间与参数对相关的终端设备发送工作指令。这种工作模式一般是在农业生产环境稳定后，管理人员按照农业生产的最佳方案设定的可重复执行的工作模式。
2.2.3 条件控制模式
计算机控制系统将各终端传感器传回的感应数据与系统设定的阈值比较，对于低于阈值和高于阈值的情况根据原先设定的预案进行处理。这种工作模式整个过程不需要人为控制，由设备自动运行，极大提升了工作效率。
文章来源：《计算机产品与流通》 网址: http://www.jsjcpylt.cn/qikandaodu/2021/0304/829.html
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