Автоматическое управление климатом в тепличном хозяйстве (стр. 3 из 3)

- 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.

Влажность почвы регулируется прибором ОВЕН ТРМ 201. На входе прибора установлен датчик влажности S1420. К выходу подключен электромагнитный клапан обеспечивающий подачу и остановку подачи воды в системе «Капель» из бака. При необходимости ОВЕН ТРМ 201 также может быть подключен к ПК. Приборы контролирующие условия климата и ПК установлены в операторской.

5. Анализ основных потенциально опасных факторов

Характер и организация трудовой деятельности оказывает существенное влияние на состояние организма человека. Поэтому организаторы производства должны обеспечить соответствие рабочего места оператора санитарно-гигиеническими требованиями.

Труд оператора характеризуется монотонностью и напряженностью, а также значительным снижением двигательной активности человека, что приводит к формированию сердечно-сосудистых патологий, длительная умственная нагрузка угнетает психику, ухудшаются функции внимания, снижается восприятие, возможно появление ошибок.

Существенное влияние на здоровье человека оказывает микроклимат в помещении. Микроклимат производственного помещения - это климат внутренней среды помещений, определяемый действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, интенсивности теплового излучения и скорости движения воздуха. Весьма важным для сохранения здоровья, обеспечения хорошего самочувствия является поддержание оптимальных климатических параметров. Параметры микроклимата регламентируются ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ.

Так как деятельность оператора связана с работой электронных устройств, которые находятся под напряжением, то при понижении влажности в помещении возрастает риск поражения человека статическим электричеством. Кроме того, существует риск попадания человека под напряжение из-за вышедшей из строя изоляции или незапланированного повышения напряжения в сети.

6. Пожарная безопасность

Продолжительность пожара и его температурный режим обуславливаются количеством горючих материалов в помещении, их пожаро и взрывоопасными свойствами и особенностями технологических процессов размещаемых в них производств. Опасными факторами, воздействующими на людей при пожаре, являются: открытый огонь, повышенная температура воздуха, предметов и т.п.; токсичные продукты горения, дым, пониженная концентрация кислорода; обрушение и повреждение зданий, сооружений, взрывы.

Наиболее вероятными причинами возникновения пожара в рассматриваемом помещении являются причины электрического характера: короткое замыкание, перегрузки, искрение. В результате короткого замыкания, а также при плохом контакте на клеммах возникают искры, от которых могут загореться пластиковые корпуса ЭВМ и периферийных устройств. В результате перегрузок некоторые детали нагреваются до температуры, при которой могут загораться печатные платы. Перегрузки и короткое замыкание в сети могут вызвать возгорание изоляции сетевых кабелей. Короткие замыкания возникают при неправильном устройстве и эксплуатации электроустановок, старении или повреждении изоляции. Ток короткого замыкания достигает нескольких кА, что вызывает искрение и разогревание токоведущих частей до высокой температуры, а это в свою очередь, влечет воспламенение изоляции проводов и находящихся рядом сгораемых конструкций и материалов. При токовых перегрузках в электросетях применяются плавкие предохранители и воздушные автоматические переключатели.

Возникший пожар можно устранить с помощью наиболее распространенного средства – огнетушителя. Так как в помещении операторской есть электроустановки и оборудование, находящееся под напряжением, то в качестве огнетушащего средства подходят газовые составы – хладоны, инертные разбавители, порошки. Недостаток порошкового тушения, помимо высокой стоимости и трудности хранения, является сильное запыление помещения. Углекислый газ химически инертен, не проводит электрический ток, не вызывает коррозии оборудования.

Для борьбы с пожаром в помещении операторской установлены два ручных углекислотных огнетушителя ОУ-5, расположенных в разных концах помещения.

7. Экологичность работы

Как и любой электроприбор, компьютер подключается к сети переменного тока. В зависимости от своей комплектации ЭВМ может потреблять мощность от 80 до 300 ватт, что ведет к значительному расходу электроэнергии при интенсивной эксплуатации. Поскольку все выработки электричества оказывают вредное воздействие на окружающую среду (к примеру, кислотные выбросы и выбросы, влияющие на климат, радиоактивные отходы) экономия энергии является жизненно важной.

Требования по защите окружающей среды налагают ограничения на наличие и использование тяжёлых металлов, применение бромистых и хлористых соединений для поглощения огня, фреонов и хлорсодержащих растворов, так как после вторичной переработки эти вещества по большей части рано или поздно оказываются на природе.

В последнее время весьма эффективным, хотя и дорогим, решением является использование мониторов на жидких кристаллах. Эти устройства отображения информации не излучают рентгеновских лучей, а электромагнитные поля у них значительно слабее, чем у обычных мониторов.

Возмущения, создаваемые компьютером в электрической сети гасятся при помощи установки сетевых фильтров. Кабельные системы желательно тщательно экранировать и размещать подальше от людей.

Звуковые шумы устраняются совсем или частично путем установки малошумных компьютерных подсистем, замены шумных (щелкающих) клавиатур на новые бесшумные модификации, матричных и струйных принтеров на лазерные и т.п.

Заключение

В данной работе спроектирована система автоматического управления тепличным хозяйством. Предусмотрены требования пожарной, экологической безопасности и факторы влияющие на здоровье оператора.

Данная система обеспечивает: представление технологической информации в удобном для оперативного персонала виде; 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; снижение затрат на обслуживание оборудования; высвобождение работающих; повышение качества выпускаемой продукции. Выбраны датчики, контроллеры и исполнительные устройства отвечающие требуемым параметрам безопасности, точности, надёжности. Всё оборудование удобно в эксплуатации и установке, просто в обслуживании и надёжно обеспечивает необходимые для выращиваемых культур климатические условия.

Список используемой литературы

1) Пьявченко Т.А. Автоматизированное управление в технических системах. Учебное методическое пособие, 1999 г.

2) Автоматизированная система контроля технологических параметров тепличного комбината. Журнал «Современные технологии автоматизации»

3) «Управление технологическими процессами производства микроэлектронных приборов», В.А. Пузырев, Москва, 1984.

4) http://www.optimalsystems.ru/

5) http://www.fito-agro.ru/