Автоматическое управление климатом в тепличном хозяйстве (стр. 1 из 3)

Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Трёхгорный технологический институт – филиал НИЯУ МИФИ

Кафедра ОИД

Реферат

по дисциплине «Основы автоматизации производства»

по теме: «Автоматическое управление климатом в тепличном хозяйстве»

Группа: 5ПР - 56

Выполнил: Проскуряков А.В.

Проверил: Насретдинов И.Г.

Трехгорный

2010

Содержание

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 ……………………………………………..23

Введение

С каждым годом в тепличных предприятиях все большее внимание уделяется качественному поддержанию микроклимата. Правильно выбранная технология поддержания микроклимата - одна из важнейших составляющих, позволяющих повысить урожайность. А эффективное использование энергоресурсов - дополнительная возможность существенно уменьшить себестоимость производимой продукции. Современная автоматизированная система управления микроклиматом должна поддерживать не только заданный режим, но и максимально эффективно использовать возможности исполнительных систем.

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.

1. Характеристика технического объекта

Выращивание сельхозпродукции в тепличных условиях требует поддержания микроклимата в теплице, к основным параметрам которого относятся: температура и влажность воздуха в теплице; влажность почвы.

Числовые значения всех перечисленных выше параметров определяются типом выращиваемой культуры. В частности, для земляники, в зависимости от фазы диапазон изменения влажности воздуха составляет 65 – 80%. При этом точность поддержания заданной влажности должна составлять ±3%.Температура воздуха для роста земляники (клубники) должна быть в районе 24-25 С. От начала роста до цветения необходима сумма активных температур для ранних сортов - 180-235 °С, для средних - 223-276 °С, для поздних - 255-353 °С. Продолжительность светового дня от 12 до 17 часов в сутки. Освещенность 60000 Лм и выше. Основная масса корней располагается в верхнем 20 — 25 см слое почвы, поэтому нуждается в достаточном увлажнении. Хорошие урожаи дает при влажности почвы 70 — 80 процентов от полной влаго-емкости, но близкое залегание грунтовых застойных вод резко снижает урожайность или приводит к полной гибели.

2. Выбор датчиков и исполнительных устройств

2.1 Термопреобразователи сопротивления ДТС типа ТСП, ТСМ

Термопреобразователи сопротивления (термоэлектрические преобразователи, термопреобразователи) ТСМ, ТСПс кабельным выводом предназначены для измерения температуры различных рабочих сред (вода, газ, пар, другие химические соединения, сыпучие материалы) и могут быть использованы во всех отраслях промышленности. Принцип действия термоэлектрических преобразователей (термопреобразователей) ТСМ, ТСПоснован на свойстве проводника изменять электрическое сопротивление с изменением температуры рабочей среды. Термопреобразователи сопротивления (термосопротивления, термоэлектрические преобразователи, термопреобразователь) различают по типу чувствительного элемента: медь - ТСМ, платина - ТСП.

При выборе термопреобразователей сопротивления ДТС (термопреобразователей, термосопротивлений, датчиков температур) следует руководствоваться следующими критериями выбора: измеряемая температуры должна соответствовать рабочему диапазону измерений термопреобразователей; прочность корпуса датчика температуры должна соответствовать условиям эксплуатации; правильность выбора длины погружной части датчика и длины соединительного кабеля; возникает необходимость взрывозащищенного исполнения для работы на взрывопожароопасных участках

Термопреобразователь сопротивления. Технические характеристики.

Название		Значение
Номинальная статическая характеристика		50М; 100М; 50П; 100П; Pt100
Рабочий диапазон измеряемых температур, °С		с НСХ 50М, 100М -50..+150 °С с НСХ 50П, 100П -50..+250 °C
Класс допуска		А, В, С
Сопротивление изоляции МOм, не менее		100
Количество элементов в изделии, шт.		1 или 2
Защищенность от воздействия пыли и воды по ГОСТ 14254		IP54
Группа климатического исполнения по ГОСТ 12997		Д2 и Р2
Устойчивость к механическим воздействиям по ГОСТ12997		вибропрочные, группа исполнения N3
Термоэлектрический преобразователь ТС 054-50М.В3 (-50.. +150) °С Длина провода термосопротивления - L = 1,5 м и др. Тип провода- нить

Термопреобразователи. Модификация и конструктивное исполнение.

Мод.	Конструктивное исполнение	D, мм	D1, мм	l1, мм	M, мм	L, мм
054		6	22	14	16х1,5	60, 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500

При выборе глубины погружения термопреобразователей необходимо учитывать длину активной части термопреобразователей ТС, которая определяется длиной чувствительного элемента (термопреобразователей сопротивления ТСП – 15…35 мм, ТСМ – 20…55 мм).

Минимальная рекомендуемая глубина погружения в воздушной среде равна длине чувствительного элемента плюс пятнадцать диаметров корпуса термопреобразователей сопротивления ТС.

2.2 Датчик влажности почвы S1420

Датчик влажности почвы S1420

Диэлектрический датчик S1420 — это универсальный, компактный полнофункциональный зонд для определения диэлектрической постоянной различных материалов. Зонд генерирует высокочастотное электромагнитное поле и, через соответствующую схему, подает его на тестируемый материал, определяя при этом значение диэлектрической постоянной. Значение диэлектрической постоянной используется для определения влажности почвы.

Основная задача при установке датчика - просверлить отверстие диаметром 22,2 мм для проникновения пробника датчика на желаемую глубину. В условиях рыхлой или крупнокаменистой почвы обеспечение надежного контакта между датчиком и грунтом является довольно трудоемкой задачей. Поэтому в этой ситуации рекомендуется приготовить отверстие большего диаметра и постараться его «зафиксировать». Все необходимые специфические инструкции прилагаются в комплекте с датчиком.

Особенностидатчиков влажностипочвы S1420: точность диэлектрической постоянной ±1.5% или ±0.2; диапазон рабочих температур от -10°C до +55°С; надежный и универсальный

Технические характеристики
Параметр	Значение
Диапазон значений диэлектрической постоянной	1…65
Точность измерения диэлектрической постоянной	±1.5% или ±0.2 (обычно)
Диапазон значений влажности почвы	От сухой до полностью насыщенной
Точность измерения влажности почвы	при обычной почве ±0.02 содержания воды в единице объема, при калибровке специфического типа почвы: ±0.005
Температура	-10°C…+55°С
Диапазон рабочих температур	-10°C…+55°C
Температура хранения	-40°C…+55°C
Водонепроницаемость	Допускается полное погружение
Кабель	Устойчив к УФ излучению, допускается прокладка в грунте
Надежность	Устойчив к вибрации и ударам
Габаритные размеры	130×40 × 40 мм
Вес	300 г
Размер датчика	цилиндрической формы, Ø6 см, длина 12 см

2.3 Миниспринклер 4191

В качестве исполнительного механизма синтезируемой системы используется миниспринклер 4191 компании JHi I.S., который специально разработан для поддержания постоянной влажности, уменьшения высоких температур в жарком климате за счет испарения и для орошения растений в специальных условиях. Миниспринклер обеспечивает туманообразование с очень мелким размером капелек - приблизительно от 50 до 250 микрон при давлении 3.0 Атм. Уникальная конструкция исключает образование крупных капель и капание на растения при размещении спринклеров сверху. Миниспринклер работает в широком диапазоне давления воды. Поднимая давление и используя спринклеры с меньшим расходом воды, можно получить минимальный размер капель. Минимальное давление, при котором закрывается предохранительный клапан, равно приблизительно 2.5 Атм. Миниспринклеры могут устанавливаться как на стойках, так и подвешиваться в случае верхней разводки воды.