Автоматическое управление климатом в тепличном хозяйстве

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Января 2011 в 13:12, реферат

Описание работы

Опыт внедрения автоматизированных систем управления показывает, что на этапе проектирования системы достаточно сложно выбрать единый критерий управления. Поэтому в системе управления должна существовать возможность оперативно задать критерий во время эксплуатации, причем методы его задания должны в наглядной форме отражать агрономические, экономические и технические требования, предъявляемые к системе. Таким образом, современная система управления должна позволять задать не только один из вышеперечисленных критериев управления или их комбинацию, но и любой другой возникающий в процессе производства, предоставляя агроному-технологу широкие возможности в выборе метода поддержания температурно-влажностного режима в теплице.

Содержание работы

Введение ……………………………………………………………………….…3

1. Характеристика технического объекта ………………………………….…..4

2. Выбор датчиков и исполнительных устройств

2.1 Термопреобразователи сопротивления ДТС типа ТСП, ТСМ …………5

2.2 Датчик влажности почвы S1420 ………………………………………….7

2.3 Миниспринклер 4191………………………………………………………9

2.4 Оросительная система «Капель» ………………………………………..10

2.5 Электрический обогрев …………………………………………………..11

2.6 Программный задатчик ОВЕН МПР51-Щ4……………………………..11

2.7 ОВЕН ТРМ201…………………………………………………………….14

3. Назначение системы…………………………………………………………..16

4. Структурная схема АСУ климатом в тепличном хозяйстве……………….17

5. Анализ основных потенциально опасных факторов ……………………….19

6. Пожарная безопасность ……………………………………………………...20

7. Экологичность работы ……………………………………………………….21

Заключение …………………………………………………………………..…. 22

Список используемой литературы ……………………………………………..

Файлы: 1 файл

АСУ теплица .doc

— 521.50 Кб (Скачать файл)

 Внешний  вид и работа миниспринклера в режиме туманообразования.

Материал Полиацетат
Расход  воды 12,20,35,50,70,90,160,180 литров в час
Рабочее давление 1,0…4,0 атм.
Диаметр орошения 2,0…4,0 м
Угол  раскрытия факела воды Круговой, примерно 310°
Направление распыления Горизонтальное/вертикальное
Размер  капель
    1. крон при давлении 3,0 атм.
 

2.4 Оросительная система «Капель»

       «Капель» - это полностью самостоятельная оросительная система, которая может использовать для полива воду с растворёнными удобрениями. Орошаемая площадь может достигать 50м2, в зависимости от схемы посадки. Минимальное давление на входе системы 0,1 атм. Это аналогично возвышению поливного бака над уровнем участка полива 1м. Можно дополнить систему капельного полива «Капель» вместе с напорным оборудованием. Максимальное давление на входе в систему 3атм (30м). Капельную линию, входящую в состав системы, можно как закопать в грядку, так и разместить на поверхности. Благодаря расстоянию между капельницами в 30см, возможно перекрытие пятен влажности для широкого круга грунтов, применяемых в приусадебном хозяйстве. Грядка увлажняется равномерно, благодаря чему корневая система занимает весь объём увлажнённой почвы. Гарантия 3 года, срок службы - более 10 лет. 

                    
 

2.5 Электрический обогрев

       Обогрев электроэнергией считается самым эффективным, простым и удобным. В качестве электрического источника тепла используем трубчатые электронагреватели (ТЭНы). Установка вдоль теплицы с двух сторон или по ее периметру.

2.6  Программный задатчик ОВЕН МПР51-Щ4 

                                              

                       Программный задатчик ОВЕН МПР51-Щ4

        Программный задатчик ОВЕН МПР51-Щ4 предназначен для управления многоступенчатыми температурно-влажностными режимами технологических процессов при производстве мясных и колбасных изделий, в хлебопекарной промышленности, в инкубаторах, термо- и климатокамерах, варочных и сушильных шкафах, при сушке древесины, изготовлении железобетонных конструкций и пр.

         Функциональные возможности прибора ОВЕН МПР51:

   -  измерение трёх параметров: температуры камеры («сухого» термометра) Тсух; температуры «влажного» термометра Твлаж;  температуры продукта Тпрод

   - вычисление  двух дополнительных параметров: разности температур ΔТ = Тсух – Тпрод;  влажности Ψ психрометрическим методом (по показаниям «сухого» и «влажного» термометров)

   - два  пид-регулятора для поддержания любых двух из пяти вышеперечисленных величин с высокой точностью

   - четыре  выходных реле для подключения ТЭНов, охладительных систем, задвижек и других исполнительных устройств

   - регулирование  по заданной пользователем программы

   - дополнительное  реле и 8 транзисторных ключей: для сигнализации об аварии и об окончании выполнения программы; для управления дополнительным оборудованием

   - автонастройка пид-регуляторов

   - уровни защиты настроек прибора для разных групп специалистов (наладчиков, технологов и т. д.)

   - регистрация  контролируемых параметров на  ПК через адаптер сети ОВЕН АС2 по интерфейсу RS-232

   - встроенный  интерфейс RS-485 по заказу

   - конфигурирование  на ПК с помощью программы-конфигуратора (для подключения к ПК используется специальный кабель).

       Входы для измерения температур: датчики температуры Тсух, Твлаж и Тпрод подключают ко входам 1...3.

       Прибор имеет две модификации входов:  для подключения датчиков ТСМ/ТСП сопротивлением 50 Ом; для подключения датчиков ТСМ/ТСП сопротивлением 100 Ом, Pt100.

        Изменение параметров регулирования осуществляется по заданной пользователем программе, состоящей из последовательности шагов.

        На каждом шаге программы могут быть заданы: входная величина (из пяти возможных) для каждого ПИД-регулятора; уставки поддерживаемых температур и влажности; условия перехода к следующему шагу – по времени и (или) по достижении заданного значения температуры (влажности); скорость выхода на уставку; режимы следования импульсов для транзисторных ключей.

        Программы запоминаются в энергонезависимой памяти прибора, а затем используются по выбору пользователя. Количество программ, хранящихся в памяти прибора, зависит от числа шагов в каждой. Количество шагов в программе задается пользователем. Всего прибор может хранить от 60 программ по 7 шагов каждая до 5 программ по 99 шагов каждая.

Напряжение  питания 150…242 В переменного  тока частотой 47...63 Гц  
или 210...300 В постоянного тока
 
 
 
 
Диапазон  измерения при использовании (в  скобках указана разрешающая  способность):    
– датчика ТСМ      –50...+200 °С (0,1 °С)  
– датчика  ТСП, Pt100      –80...+750 °С (0,1 °С)  
– датчика  положения задвижки             0...100 % (1 %)  
Предел  допустимой основной погрешности измерения  входного параметра (без учета погрешности  датчика)         

                     ±0,5 %

 
Количество  входных каналов, из них:                          5  
– температуры                          3  
– положения  задвижки                          2  
Количество  каналов регулирования                          2  
Количество выходных реле                          5  
Количество  выходных транзисторных ключей                          8  
Период  следования управляющих импульсов  на выходе регулятора                   1...120 с  
Максимально допустимый ток нагрузки устройств управления:    
– э/м  реле (при ~220 В или =30 В)                        4 А  
– транзисторного ключа (при постоянном напряжении =50 В)                    200 мА  
Интерфейс связи с ПК последовательный, RS-232 (через адаптер сети АС2) 
или RS-485
 
 
 
Длина линии связи прибора с АС2           не более 1000 м  
Тип корпуса               щитовой Щ4  
Габаритные  размеры              96х96х145 мм  
Степень защиты корпуса со стороны передней панели                       IP54  

 

   
 

2.7 ОВЕН ТРМ201 

     

                                             
                                                              ОВЕН ТРМ201
 

        Терморегулятор ОВЕН ТРМ201 – аналог ОВЕН ТРМ1 с интерфейсом RS-485. Применяется для измерения, регистрации или регулирования температуры теплоносителей и различных сред в холодильной технике, сушильных шкафах, печах различного назначения, пастеризаторах и другом технологическом оборудовании, а также для измерения других физических параметров (веса, давления, влажности и т. п.).

Функциональные  возможности измерителя-регулятора ОВЕН ТРМ201:

    - универсальный вход для подключения широкого спектра датчиков температуры, давления, влажности и других.                                                                                           

    - регулирование входной величины: двухпозиционное регулирование; аналоговое П-регулирование

    - цифровая фильтрация и коррекция  входного сигнала, масштабирование шкалы для аналогового входа

    - регистрация измеренной величины при установке на выходе ЦАП 4...20 мА (модификация ТРМ201-Х.И)

    - вычисление и индикация квадратного  корня из измеряемой величины (например, для регулирования мгновенного расхода)

    - встроенный интерфейс RS -485 (протокол ОВЕН, Modbus ASCII/RTU*)

    - конфигурирование на ПК или с лицевой панели прибора

   - быстрый доступ к изменению уставки с лицевой панели прибора

        При работе ЛУ в режиме двухпозиционного регулятора имеется возможность задания: времени задержки включения ВУ; времени задержки выключения ВУ; минимального времени удержания ВУ во включенном состоянии; минимального времени удержания ВУ в выключенном состоянии. 

3.  Назначение системы 

     Разрабатываемая АСУ в  тепличном хозяйстве представляет собой комплекс автоматизированного контроля и управления влажностным режимом теплицы и является программно-технической системой для достоверного измерения состояния климата в теплице и расчет на этой основе управляющих воздействий на исполнительные механизмы инженерного оборудования теплицы.

     Система должна выполнять следующие функции:

  - задание суточного цикла влажности и температуры и поддержание необходимого климатического режима (при изменении задания система обеспечивает плавный переход из одного состояния в другое);

  - сбор, обработку и хранение архивных данных;

  - представление технологической информации в удобном для оперативного персонала виде;

  - регистрация событий и ведение журнала тревог (например, при выходе значения влажности за пределы установленного диапазона);

  - обеспечение возможности калибровки измерительных датчиков;

  - повышение производительности теплицы за счёт жесткого автоматического поддержания требуемых параметров;

  - обеспечение возможности постепенной модернизации и усложнения системы за счёт введения новых аппаратных и программных модулей

  - повышение оперативности управления;

  - повышение производительности труда и снижение затрат на обслуживание оборудования;

  - высвобождение работающих;

  - повышение  качества выпускаемой продукции 
 
 
 
 
 
 

4. Структурная схема  АСУ климатом в  тепличном хозяйстве

      Структурная схема АСУ 

      Диаграмы  работы 

     Влажность и температура воздуха  регулируются прибором ОВЕН МПР51-Щ4. На входы прибора подаются сигналы с датчиков температуры ТС054-50М.В3 (сухого и влажного). Влажный термометр показывает температуру ниже, чем сухой, так как его резервуар обмотан тканью, смоченной в воде, которая, испаряясь, охлаждает его. Интенсивность испарения зависит от относительной влажности воздуха. По показаниям сухого и влажного термометров находят относительную влажность воздуха  психрометрическим методом. К выходным реле прибора подключены ТЭНы и насос. ТЭНы обеспечивают нагрев окружающего воздуха, когда показатели температуры падают ниже установленного уровня и отключаются при достижении верхнего значения диапазона температур. Насос обеспечивает подачу воды из бака на минисплинклеры при недостаточной влажности окружающего воздуха. Прибор ОВЕН МПР51-Щ4 при необходимости возможно подключить к ПК и уже с него осуществлять управление.

Информация о работе Автоматическое управление климатом в тепличном хозяйстве