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电气工程及其自动化(Electrical Auto-mation)简称为电气自动化,是现代科技领域中的核心学科之一,更是当今高新技术领域中不可缺少的关键学科,涉及电工、电子技术、自动化和计算机工程等多个学科,在国民经济发展中占有基础性地位,在经济发展中发挥着重要作用。其特点是强弱电相结合,计算机技术与自动化技术相结合,软硬件相结合。积极探讨电气自动化的进一步发展具有十分深远的现实意义。
1.电气自动化的现状
电气自动化技术随着智能控制、信息网络、电子技术的飞速发展而不断发展成熟。20世纪50年代,电机电力等产品的出现催生了电气自动化。20世纪60年代,现代控制理论开始出现,生产过程最优控制与管理也使自动化进入到了一个全新自动化阶段。20世纪70年代,大规模的系统控制和复杂系统智能控制的自动化理论、方法以及手段伴随着通讯现代化技术、微电子科学技术以及IT电脑技术对象的发展而产生。20世纪80年代以后,电气自动化技术的发展极大促进了人工智能、交通、医学、航空航天、现代制造技术等技术的发展。目前,电气自动化设备主要有三种不同的集中控制方式:便于运行维护的集中监控方式、组态灵活的远程监控方式和兼具前两者优点的现场总线监控方式。它一般具有以下功能:自动控制功能、保护功能、监视功能和测量功能。
2.电气自动化的应用
2.1 电气自动化在工业中的应用
电气自动化工程控制系统在现代工业社会经济的快速发展中起着无可替代的作用。在现代大工业生产中,电气自动化控制系统在减少劳动力成本和劳动强度方面具有重要的作用。在企业中,电气自动化工程的应用能够增强控制信号的有效性和实时性、提高产品质量,从而有效降低各种安全事故的可能性。电气自动化在我国工业事业的应用非常广泛,电力能源,计量测控,石油化工,输配电等等领域都有它触及的领域。在工业生产中,使用电气自动化技术可以提高生产率,使得企业可以获得更多的经济效益。例如,在空调设备应用中,在对湿度和温度进行控制的时候,可以使用比例积分运算的方式,将控制器和设定好的湿度进行比较,然后将信号传输到回风湿度控制上,使其湿度可以保持在一定的数值以内。在建筑行业,可以使用通信自动化系统实现建筑的智能化施工,使建筑在很多系统安装方面得到很大提高。
2.2 电气自动化在农业中的应用
近年来,自动控制在农业上的应用越来越受到重视。随着时代的发展和科技的进步,传统的农业生产方式正在逐渐被取代。把计算机、微处理和传感技术与检测、信息处理技术结合起来,应用于传统农业机械,可以极大地提高产品的性能。。例如,台湾的农业生产中,对落花生、玉米、高粱等作物的各项作业机械效率、作业成本与人工操作效率及成本进行分析,提供杂粮代耕中心经营管理的相关信息,建立早作机械化体系自动化。又如,英国通过对施肥机散播肥料的动力测量来控制肥料的精确使用量。在我国作物的灌溉管理中,集成简约的现代化管理方式代替了粗放的管理方式。借助电气自动化技术灌溉管理,可实现实时、高效和远程调控的目的。电气自动化在农业灌溉节水方面的应用十分广泛,通过实时监测,可合理的分配灌区的水量和不同灌区的灌溉顺序。在微灌技术领域,我国先后研制和改进了等流量滴灌设备、微喷灌设备、微灌带、孔口滴头、压力补偿式滴头、折射式和旋转式微喷头、过滤器和进排气阀等设备,总结出了一套基本适合我国国情的微灌设计参数和计算方法,建立了一批新的试验示范基地。在一些地区实现了自动化灌溉系统,可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。
3.电气自动化的发展趋势
3.1 电气自动化的智能化是发展动力
最近几年,我国在CIMS,自动控制,机器人产品,专用集成电路等方面发展进步较快,各个电气自动化开发设计公司推出了一些设计模式和理念,使电气自动化呈现出智能化发展趋势。未来的电气控制平台应有一个更可靠的自动化控制终端和编程语言系统,从而支持实现更加智能的功能。
3.2 电气自动化的安全性和可靠性是发展保障
电气自动化的真正含义在于,当操作或参与的人员较少甚至是无人管理的情况下,产品能够正常的按照设定好的计划或者程序运行。一个好的电气自动化控制系统应能够保证企业内部的计算机监督、控制设备、财物系统之间的数据通讯快速准确安全。集成化的安全保护装置是电气自动化控制系统的一个发展方向,它的重点就在于如何有效地保证设备安全运行,从硬件到软件,分层实现对控制系统的安全设计。管理者可通过内部网络对现场设备进行实时监督。
3.3 电气自动化的创新性是发展源泉
经济的发展离不开科学技术的带动和支撑,因此,一方面,不断加强企业的技术创新和研发能力,加大培养、吸收、引进创新型人才,建立和完善创新机制,加大电气自动化专业的投入力度,扩大电气自动化专业的研发项目,开拓电气自动化展业方面的人才市场。另一方面,加强政府部门的扶持,降低他们的研发成本,增强他们的研发实力,促进我国经济又好又快健康发展。
参考文献
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2绿色制造在现代农业机械中的发展趋势
2.1现代农业机械绿色制造将呈现多元化的发展趋势绿色制造在现代农业机械中的多元化发展趋势主要是指随着科学技术的进一步发展,绿色制造技术和绿色制造设计将从多个层面呈现出不同的发展趋势,全球化、社会化、集成化、智能化和产业化等将成为未来一段时间内农业机械制造的主要特点。随着全球经济一体化的不断发展,各个国家关于农业机械产品的生产环境指标要求也越来越严格,加上越来越激烈的市场竞争,农业机械绿色制造涉及的各个方面都要进一步完善。另外,绿色集成制造技术和绿色集成制造系统将成为未来农业机械绿色制造技术的主要发展趋势。
2.2农业机械绿色制造与资源环境的关系绿色制造在现代农业机械中的应用能够进一步优化农业机械制造与资源环境的关系,农业机械的绿色设计和制造方式方法都应当考虑到对环境的影响和资源的消耗,要用可持续发展的眼光看待农业机械绿色制造,加大人工智能技术的应用,大力节约资源,减少对环境的影响。另外,为了进一步优化农业机械制造的资源环境功能,还应当将绿色制造设计和实施与新兴产业紧密的结合起来,例如农业机械废弃物的回收处理服务业、绿色制造软件产业等等,在丰富和扩展农业机械制造的延伸领域之外,还应大力推进农业机械制造的绿色经济和循环经济。
关键词:
电子信息技术;农业机械;农业现代化应用
1农业电子信息化概述
目前,我国农业还处于逐步推进实现基本农业机械化的发展阶段,与发达国家之间的差距较大,因此跟踪研究发达国家电子信息等方面高新技术在规模化农业和农业机械化服务产业中的应用是很有必要的。电子信息技术在农业机械装备中应用的这一发展趋势,代表着农业机械化技术发展中新的里程碑。电子信息技术使一些农业装置具有智能化的特征,使系统各控制单元间可相互通信,促进了支持基于信息和知识的“精细农业”应用的智能化变量作业农业机械的研究与开发[1-2]。迄今,电子信息技术用于农业机械装备上的技术创新,可概括为以下5个方面:
1)提高机械作业的技术性能:过程监视、控制、诊断、通信。
2)实现节本增效和环境友好的农作:节约化肥、农药、水资源和燃料消耗,降低作业成本;保护生态环境,减少土壤、水体、动植物所遭受的污染。
3)过程的精确操作:及时获取过程信息,使农业机械操作能精确执行过程控制指令。
4)改善劳动者的操作条件:良好的人机接口,操作方便、安全、舒适。5)发展基于卫星定位系统的农机作业田间导航、定位变量作业的智能控制农业机械,实现农场管理信息系统与田间移动作业机械间的无线通信与机群调度,支持农田作业的科学管理决策等。
2电子信息技术在农业机械中的具体应用
2.1农业机械之间的总线通信技术
当前,我国农业机械主要以中、大型拖拉机为代表,在这些农业机械设备上安装智能化的电子设备,用以控制其运转,就需要对其进行通用化以及标准化的研究和设计。一般来说,设计者在不同农业机械设备的驾驶室内部安装通用型的智能电子设备,并运用光纤作通信通道,这种通道以总线通信技术为基础,实现农业机械设备内部的各个原件能更好的与智能电子设备进行信息传输,更能及时、准确的执行相关指令[3]。
2.2农业机械智能化、数字化、网络化的技术实现
农业机械的发展是实现现代农业的重要保障,农业机械化是农业现代化的重要标志,是改善农业生产条件和农民生活水平以及增加农民收入,改善农村生态环境的外在要求。电子装配技术是电子信息技术在农业机械发展的典型应用,这种电子装配信息技术在世界农业发达的国家以及得到普遍应用,如农业机械内部电子监视、农业电子监控的应用。农业机械化中拖拉机已经广泛的应用,但拖拉机也正向智能化、无人化驾驶、网络化控制的电子信息技术的发展趋势,针对于大多数现代化农业机械化,其内部都采用电子技术控制系统,实现智能化化网络控制,这个电子单元技术的设计网络内部具有独立的信息处理与控制系统,而这种功能依托于电子信息技术的网络通信协议和控制局域网络技术的应用。目前原来的只有数据显示已经转换为智能化的数据显示,这是实现无人操作的交互界面的功能,实现智能化人工操作,它涉及智能化数据显示仪器以及其内部控制装置的应用,人们常常将其称为一种虚拟化数据显示。这种虚拟化能够实现满足农业机械无人驾驶操作化要求,能够将虚拟化数据显示展示站在液晶大屏幕下,这样就得到想要的农业机械化数据,并采用数据库技术的不同功能,对液晶大屏幕显示的相关图形、数据等多种信息进行有效的处理与传输,同时农业机械电子信息技术的智能化数据、图片显示可以对农业日常管理的信息等进行动态检测与观察,还能够及时进行上传于储存器之中,这样有利于农业日常管理人员通过打开计算机的储存器对相关显示数据进行对比分析,非常方便地进行农业日常管理和农业机械电子的技术改进。
3结束语
综上所述,把电子信息技术运用到我国的农业机械中去是十分必要的,具有很重要的现实意义,对于农村的生产生活也有一定的作用。
参考文献:
[1]彭华.电子信息技术在农业机械中的应用[J].制造业自动化,2012,34(10):21-23.
智能型机械自动化属于一种新型的生产和应用技术,在社会生产的多个领域中已经得到了广泛的使用。随着信息技术的发展,我国智能型机械自动化的水平也得到了不断提高。当前的智能型机械是将智能技术和自动化控制技术相结合,从而达到现代生产机械的信息化和网络化的效果,促进了社会生产力发展。因此,本文围绕着智能型机械自动化应用趋势展开论述,希望能为智能机械自动化的发展提供一些参考。
1智能型机械自动化技术的特点和优势
1.1拥有较高的智能化程度。智能型机械自动化技术最大的特点是智能化,这也是当前自动化技术的新型应用优势,在社会发展的诸多领域特备是生产制造类的行业当中,智能化的设备和组件已经成为了不可或缺的一部分[1]。智能型的自动化机械能够通过电子信息设备快速的接收到工作人员的操作指令,对命令程序进行准确的分析,最后精准的执行命令。除此之外,智能型的机械自动化技术还可以准确判断出指令的具体情况,对于一些重复指令和存在错误的指令加以辨别,通过这样的方式可以大大提高智能型机械自动化水平的运行稳定程度,提高设备的执行准确率。智能型的自动化设备在运行的过程当中,主要会遵循以下工作流程:1)在工业生产开始之前,工作人员会利用计算机系统进行程序的编写,为即将要使用的智能化设备编制语言指令,为有关设备做好生产前的准备工作;2)工作人员在实际生产开始之前必须要对有关的指令进行和下达,让智能化机械接收到指令;3)机械设备在接受到指令之后会进行判断,删除重复指令,通过这样的方式提高机械生产的安全性。1.2集成性和适应性较强。当前,智能型自动化设备具有较高的集成性和适应性,这也就使智能型自动化设备具有较大的市场竞争优势。具体分析,智能型机械自动化设备以计算机作为基础,形成了智能化的操作系统,另外配置了传感设备和GPS定位设备等多种工具,将它们作为一个系统结合起来,准确的进行信息和数据的采集工作,实现信息的定位和回馈,通过对指令的辨别来完成自我诊断的过程,适应现代社会生产的需要[2]。采用智能化的技术,能够让自动化机械设备更好的服务于社会生产,在农业、工业、生产加工行业等领域当中发挥自己的优势,敏锐的收集到不同环境中的要素,满足生产加工的多元化需要。另外一方面,集成性是智能型机械自动化技术最为重要的特征之一,也是智能型自动化设备被创造出来的前提。智能型自动化设备本质上是将不同种类的电气设备进行结合,并且将这些不同设备的不同特点和优势进行整合,达到自动化控制的相关条件,对有关的机械设备进行预先设计,完成相关的指令和任务。在智能型自动化设备当中,机械系统和电气系统为智能自动化设备的升级起到了重要的作用。
2智能型机械自动化在各个领域当中的具体应用
2.1在农业生产领域当中的应用。当前,我国的农业生产已经初步进入了机械化水平,以机械代替农民手工劳作是我国甚至世界的未来发展趋势。在农业生产机械化的浪潮当中,使用智能型自动化机械进行劳作已经逐渐普及,但是目前,我国的智能化生产水平和西方发达国家相比,还是具有一定的差距[3]。纵观某些西方发达国家的农业生产,在大型的农业生产当中都已经实现了较为普遍的机械化生产,通过用智能化的机械代替人工的方式,不断提高农业生产的效率和水平,解放了社会生产力,同时节约了人工劳作的时间。以美国的农业生产为例,美国农业通过智能化机械的加入已经基本实现了集约化的生产和劳作模式,在大农场种植业当中,美国的大多数地区特别是西北部地区已经实现了智能化机械操作的全覆盖,用激光拖拉机技术代替农民进行农业操作。所谓的激光拖拉机技术,就是指用计算机系统控制拖拉机的操作过程,在拖拉机的机身上安装传感和控制设备,在农业的全程操作当中,使用智能化的拖拉机设备可以对农业土地的湿度和肥力进行自动感应和测量,之后再将感应到的数据传导到计算机的系统当中,农业操作人员可以根据测量得出的数据和信息,对土壤当前的种植情况作出判断,发现问题所在,对症下药,通过智能化的拖拉机设备代替人工进行农业操作,实现农业生产和操作的无人化。2.2在工业生产领域当中的应用。在工业生产领域当中,智能型机械自动化技术也发挥着重要的作用。随着我国国家建设速度的不断加快,工业生产的各个领域都必须不断的改进自身的生产技术,加速生产水平。我国传统的工业生产长期保持着劳动力主导的模式,属于劳动密集型产业结构,这也就意味着我国在工业生产当中需要付出的人力资源成本非常高[4]。在工业生产加工的过程当中,工人往往需要掌握较高的技术,保持充沛的体力,才能够完成工作,随着社会生产标准的改变,传统人工劳作方式已经无法适应新时代的社会背景对于我国工业生产的需要,必须要对我国工业生产实行现代化的改进,才能跟上社会生产和发展的速度。因此,在工业生产领域当中,我国开始大量引进工业智能型自动化的生产设备,通过自动化设备的加入可以提高我国工业生产的质量和效率,不断提高我国工业生产的智能化水平,减小由于人工操作可能会造成的误差,节约了人力资源成本,提高了我国工业生产的效率。2.3在社会服务领域当中的应用。社会服务行业属于第三产业,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,社会服务业的水平得到了迅速的提升,当前,我国社会服务行业的类型和项目都随着时代的发展得到了扩充。将智能型自动化机械设备运用在社会服务行业当中,能够有效提高服务型企业的收益,加快社会服务行业的基本运行效率,满足社会对服务行业的市场需求,提高社会服务行业的社会效益和影响力[5]。例如,在现代物流网的建设当中,智能型自动化设备可以气压驱动关节型机器人来进行快递运输的扫描和分拣,再利用PLC智能技术进行物流网系统的控制,在整个快递运输的分拣入库到发出环节,都可以利用系统传感器接收到机器人的指令信号,从而指挥电子手对仓库当中的货物进行传输。随着现代机器人科技的进一步发展,物联网对机器人的利用范围也会越来越广,大大节约了包裹入库的时间,在国际物流和国内物流领域都能够得到很好运用,提高了社会服务行业的工作效率。
3智能型机械自动化技术未来应用要点
3.1把握社会发展方向。智能型机械自动化技术得到了全社会的广泛重视和推广,很多的技术和设备都得到了较大的发展和延伸,在对智能化技术进行综合运用的今天,可以发现很多的智能技术研发都是以社会的需求为导向,并因此延伸出了很多的新技术。因此在未来智能型机械自动化技术的发展过程当中,务必要对社会的经济文化发展状况关注,增加市场敏感度,把握科学技术领域的创新动态,以原有的智能化和自动化技术作为基础,不断提高智能型机械自动化未来可持续发展的动力。在市场经济的大环境下,我国智能型机械自动化技术发展应当格外注重体现市场动态,不断的洞察市场导向,为将来的智能型机械自动化开辟出一条正确的发展道路,实现产品和技术的同步更新,对智能型自动化产品技术升级,促进智能型机械自动化技术的未来发展与社会和市场同步。3.2对产品结构进行重组。随着市场经济的不断进步和发展,我国智能型企业面临着较为激烈的市场竞争。若企业要取得核心竞争力,就要不断创新产品和技术,对生产经营方式进行不断改进和升级[6]。具体来说,首先企业应当对产品的生产方式进行调整,加快对信息化生产设备的使用,提高生产机械的自动化生产效率。当前,智能型的自动化设备已经获得了一定程度的推广和普及,提高了生产的效率和质量,为未来高速度的生产提供了技术支持,节约了人力物力等各种资源,不断的以社会生产推动了社会效益的提升。因此在智能型企业的未来发展当中,应当不断对产品的生产结构进行创新和重组,改进产品生产加工方式,重视对智能科技的使用,不断利用智能型机械自动化技术来提高有关企业的核心竞争力,促进企业的良性运营和发展。3.3重视网络和信息技术的利用。众所周知,智能型机械自动化是以网络和信息技术为基础的,以特定的知识传播形态,对信息和有关的数据进行收纳和采集,同时也要通过有关的指令对生产指令进行筛选和辨别,这些都离不开计算机网络和信息技术的支持。在生产加工的过程当中,数据信息必须要经过一定的处理才能够最终成为生产系统执行的命令。因此,智能技术从本质上来说就是一种对于信息的处理和过滤,无论如何,网络和信息技术的未来发展必须要以先进的计算机和网络技术为依托和支持。在智能型机械自动化技术的未来发展当中,应当更加重视利用网络和信息技术来对服务对象的需求进行了解和掌握,为智能型企业的未来发展规划出一条正确的发展路径,要将网络化和智能化技术作为未来发展的核心依托,实现智能型机械自动化技术未来发展的智能化和系统化,更好发挥智能自动化技术的现实作用,助力社会生产。
4结语
综上所述,智能型机械自动化技术的发展为人类的社会生活带来了广泛而深刻的变革,同样,社会和市场的现代化需求也反作用于智能型机械自动化技术的未来发展趋势,为社会生产的各个领域带来的新的技术设备支持。
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