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《現代農業裝備雜志》2014年第三期

1系統的組成

1.1硬件

該系統的硬件主要是信號采集器（信息采集部分或稱傳感器）、信號傳輸器（數據接收和控制部分）、終端顯示器（數據處理部分）三部分組成，首先要對這些硬件進行信號通信傳輸的選配。

1.1.1信號采集器（傳感器）對于農業機械，檢測的技術參數主要是溫度、濕度、水壓力，氣體壓力，質量、流量、拉壓力、太陽輻射、光強。為了滿足更多的檢測參數，接入18個傳感器接口，因為不同技術參數傳感器的信號（采集的數據）不同，分別設置符合溫度、濕度、水壓力，氣體壓力，質量、流量、拉壓力、太陽輻射、光強等接口，為了方便數據處理和數據通信傳輸，同時減少數據傳輸過程的衰減，選擇的傳感器必須滿足有rs232或rs485接口，并提供modbus協議；對于傳感器的量程，可以按需要選配，因為該系統可以適配不同量程的傳感器。

1.1.2信號傳輸器采用無線和有線兩種方式進行。有線比較簡單，直接用USB傳輸線就可以；無線傳輸選擇無線傳輸模塊。無線傳輸模塊現有技術分別是采用433MHz頻段無線數據終端DTD433，或GPRS透明傳輸數據終端DTP_S09F。前者可以傳輸3km以內范圍，后者只要中國移動網絡已經覆蓋，就可以跨越不同地域甚至不同國家。考慮到農業機械在野外作業比較多，無線通訊距離設置在1km以上就可以滿足要求，同時考慮到數據傳輸過程的穩定性和準確度，無線傳輸采用采用433MHz頻段無線數據終端DTD433，為了提高接收靈敏度及減少誤碼率，傳輸數據速率控制在2.5kbps左右，傳輸的碼組格式為前導碼+同步碼+數據幀，前導碼長度12ms，以避開背景噪聲，減少數據第一位被干擾（即零電平干擾）而造成接收錯誤的數據，同時采用CPU編譯碼在數據識別位前加一些亂碼以抑制零電平干擾。

1.1.3終端顯示器采用電腦顯示和打印機輸出，電腦的技術要求滿足CPU主頻1.9GHz，內存容量2G，硬盤容量500GB，有帶光驅。

1.2軟件

考慮到檢測的通用性，以及農機產品的不斷開發升級，檢測技術也應作相應的升級和提高精度，因此必須修改其控制系統的源程序，所以必須選擇一個可以方便修改的軟件開發系統。組態軟件，或說是組態式監控軟件，功能非常強大，具備實時數據庫、實時控制、SCADA、通訊及聯網、開放數據接口、廣泛支持I/O，用戶可以根據自己的控制對象和控制目的任意組態，完成最終的自動化控制工程，構建一套最適合自己的應用系統，而且該系統可以升級和修改。如果用匯編、C等語言進行編制一套控制系統，編制時間長，價格非常昂貴，而且穩定性比較差，升級和增加功能都受到嚴重的限制，倘若原來的編程人員因工作變動而離去時，則必須同其他人員或新手進行源程序的修改，因而會相當困難。

1.2.1組態軟件功能特點組態軟件是指一些數據采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境，能以靈活多樣的組態方式（而不是編程方式）提供良好的用戶開發界面和簡捷的使用方法，它解決了控制系統通用性問題。其預設的各種軟件模塊可以非常容易地實現和完成監控層的各項功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機和I/O產品，與高可靠的工控計算機和網絡系統結合，可向控制層和管理層提供軟硬件的全部接口，進行系統集成。組態軟件通常有以下幾方面的功能：1）強大的界面顯示組態功能。目前，工控組態軟件大都運行于Windows環境下，充分利用Win-dows的圖形功能完善界面美觀的特點，可視化的m風格界面、豐富的工具欄，操作人員可以直接進人開發狀態，節省時間。2）良好的開放性。社會化的大生產，使得系統構成的全部軟硬件不可能出自一家公司的產品，“異構”是當今控制系統的主要特點之一。開放性是指組態軟件能與多種通信協議互聯，支持多種硬件設備。開放性是衡量一個組態軟件好壞的重要指標。組態軟件向下應能與低層的數據采集設備通信，向上能與管理層通信，實現上位機與下位機的雙向通信。3）豐富的功能模塊。提供豐富的控制功能庫，滿足用戶的測控要求和現場要求。利用各種功能模塊，完成實時監控、產生功能報表、顯示歷史曲線、實時曲線、提俠報警等功能，使系統具有良好的人機界面，易于操作，系統既叫適用于單機集中式控制、DCS分布式控制，也可以是帶遠程遇信能力的遠程測控系統。4）強大的數據庫。配有實時數據庫，可存儲各種數據，如模擬量、離散量、字符型等，實現與外部設備的數據交換。5）可編程的命令語言。有可編程的命令語言，使用戶可根據自己的需要編寫程序，增強圖形界面。6）周密的系統安全防范，對不同的操作者，賦予不同的操作權眼，保證整個系統的安全可靠運行。7）仿真功能．捉供強大的仿真功能使系統并行設計，從而縮短開發周期[1]。

1.2.2軟件控制流程圖該軟件系統必須完成接收數據、處理數據、輸出數據的軟件功能，同時考慮到通用性，必須有一個人機對話窗口，該窗口必須具備設置修改傳感器量程、不同技術參數修正因子和指令接口改變接入形式，大概流程如圖2。

2結束語

該系統采用先進技術，實現檢測數據的一致性和準確性。可提高檢測手段水平，降低人為干擾，提高工作效率，解決“檢不準、檢不快”的問題。可以打破傳統笨重而不精準的農機檢測方式，檢測人員可以通過在線監測，便可以實時得到檢驗數據，不僅可以減輕繁重的工作量，還可以提高數據的精準性。最大優勢體現在用于一些高危、高溫作業的農機檢測，解決了一些項目“檢不了”的問題，而且還降低檢測人員的工作危險。

作者：宋瑜清姚運仕蔣姣麗單位：廣東省農業機械試驗鑒定站