Автоматичен контрол на микроклимата в оранжерията според няколко параметъра с помощта на устройството ORM-1
1. Схематична схема на автоматичен контрол на микроклимата в оранжерията според няколко параметъра
2. Функционална схема на автоматичен контрол на оранжерийния микроклимат според няколко параметъра
3. Функционално-технологична схема на автоматичен контрол на оранжерийния микроклимат
4. Избор на вида на технологичното оборудване и изчисляване на технически средства за автоматизация
Списък на използваните източници
Интегрираната механизация, електрификация и автоматизация на технологичните процеси е основното направление в развитието на съвременното селско стопанство.
Въвеждането на системи за автоматизация в селскостопанското производство ще позволи цялостната автоматизация на трудоемките процеси в животновъдството и птицевъдството, ще увеличи производителността на труда, ще намали броя на служителите, ще подобри качеството на продукцията и ще намали производствените разходи.
В тази курсова работа се разглежда автоматична система за контрол на климата за няколко параметъра, като се използва примерът на инсталацията ORM-1, предназначена за автоматичен контрол на климата (температура и влажност) в оранжерии.
Защитените почви (оранжерии, оранжерии, изолирана почва) се използват широко за отглеждане на зеленчуци и разнообразен посадъчен материал. Достатъчно е да се каже, че повечето зеленчукови култури се отглеждат от разсад, приготвен в оранжерии.
Автоматизирането на технологичните операции в защитена почва дава несъмнен ефект: увеличава се производителността и се подобряват условията на труд, спестяват се гориво и електроенергия, намаляват заболяванията на посадъчния материал, увеличава се производителността иусловия на узряване на растения, зеленчуци и други култури.
Автоматичният контрол на микроклимата също се използва широко в животновъдството, особено при отглеждане на млади животни, които са най-чувствителни към промените в условията на околната среда.
1. Принципна схема на автоматичен контрол на микроклимата в оранжерията според няколко параметъра
Системата за проследяване и контрол включва пет електроконтактни термометъра ТК-6, двупозиционен камерен регулатор на влажността ВДК, електроконтактен ветропоказател и контролен шкаф. Като температурни сензори се използват електроконтактни термометри: два работят през деня, два през нощта, петият е предназначен да дава светлинна и звукова аларма, когато температурата падне до минималната гранична стойност. Сензорите за температура и влажност се поставят в шкаф, който се монтира в центъра на оранжерията на височина 1,5 - 2 m от почвата. Микропревключвателят на ветропоказателя, разположен на покрива, в зависимост от посоката на вятъра, дава импулс за включване на вентилацията на лявата или дясната подветрена страна на горните траверси на оранжерията.
Задвижващите механизми за контрол на температурата се състоят от два въздухонагревателя, монтирани в крайните стени на оранжерията, два електромагнитни клапана, които осигуряват достъп на топлоносителя до въздухонагревателите, и вентилационен модул за оранжерия с вентилаторно задвижване.
Устройствата за контрол на влажността включват електромагнитни вентили с тръби, улуци, бойлер за гореща вода, помпена станция и дюзи. Елементите за управление на електрическото оборудване са поставени в шкафове.
Продължителността на дневния и нощния режим на оранжерията се настройват с помощта на софтуерно реле за време, което с контакта си КТ1 (фиг. 1.) превключва термометри SK1 и SK3 чрез реле KV1 към термометри SK2 и SK4 (и обратно, работещиден или нощ, съответно). Термометри SK1 и SK2 се настройват на горната, а термометрите SK3 и SK4 на долната граница на контрол на температурата. Когато температурата падне под допустимото ниво, контактите SK3 или SK4 се отварят и релето KV3 се изключва, в резултат на което се задейства релето KV7 и стартерът KM6 се включва. Пускат се в действие електродвигателите M4 и M5 на вентилаторите на нагревателя и се отварят електромагнитните вентили YA2 и YA4. Вентилите са поставени на механични ключалки и пропускат охлаждащата течност в нагревателите. При достигане на зададената температура контактите SK3 или SK4 се затварят, останалите елементи се връщат в първоначалното си положение. Вентилите се освобождават от ключалките с помощта на електромагнити YA3 и YA5 и се затварят.
Когато температурата достигне максимално допустимата стойност, контактите SK1 или SK2 се затварят и релето KV2 се включва. В резултат на това, в зависимост от положението на контактите на ветропоказателя SA2, се активират релетата KV5 или KV6 и се активират стартерите KM3 или KM5 на двигателите M2 или M3 на лебедките, свързани с кабели към гредите от дясната или лявата страна на оранжерията. Степента на отваряне на вентилационните отвори се определя от положението на крайните изключватели SQ1 и SQ2, които в определен момент отварят токовата верига и спират двигателите.
Ако температурата падне под зададената температура, релето KV2 се изключва и изключва релето KV5 или KV6. В същото време магнитните стартери KM2 или KM5 на обратната страна на електродвигателите M2 или M3 се включват и прозорците се затварят, а двигателите се изключват от крайните изключватели SQ1 или SQ2.
Автоматичният контрол на режима на влажност се осъществява по следния начин. Контакт KT2 на програмното реле за време генерира през деня, след определен интервал, импулси с определена продължителност за включване на системата за овлажняване. Пръскането ще се извърши, ако влажността в оранжерията е под зададената стойност, когатокойто затваря контактите на датчика за влажност Sf и се задейства релето KV4. Реле KV4 захранва магнитния стартер KM1 на електродвигателя M1 на водната помпена станция и електромагнитния клапан YA1, който отваря вода към пръскачките. Разпръскването спира, когато контактите KV2 се отворят и веригата се връща в първоначалното си положение. Работата на всяко реле се сигнализира от съответните лампи HL1 ... HL8. Аларменият термометър SK5 включва звънеца HA и лампата HL8 чрез релето KV8, когато температурата стане неприемливо ниска.
2. Функционална схема на автоматичен контрол на микроклимата в оранжерията според няколко параметъра
На функционалната диаграма (фиг. 2) контролният обект на OS е оранжерия, VO1 и VO2 са сензорните органи на температурните сензори SK1 ... SK4, CO1 и CO2 са сравнителните органи на същите сензори, настроени на максималната и минималната температура, BO3 и CO3 са сензорните и сравнителните органи на сензора за влажност Sf, PO1 и PO2 са софтуерни органи, времеви релета КТ1 и КТ 2; усилващи органи: UO1 - реле KV2, UO2 - реле KV3, UO3 - реле KV1, UO4 - реле KV4, UO5 - реле KV5, UO6 - реле KV6, UO7 - магнитни стартери KM3 и KM5, UO8 - реле KV7, UO9 - магнитен стартер KM6, UO10 - магнитен стартер KM1; IO1 - изпълнителен орган, електродвигатели на лебедки M2 и M3; IO2 - електродвигатели на вентилатори и нагреватели M4 и M5; IO3 - електродвигател M1 на водната помпена станция.
3. Функционално-технологична схема на автоматичен контрол на оранжерийния микроклимат
Елементи на функционално-технологичната схема (фиг. 3.):
1-1 - първичен измервателен преобразувател за измерване на влажност (сензор за влажност Sf), инсталиран на място;
1-2 - устройство, което задава програмата за продължителността на пръскането (релевреме CT2);
1–3 - стартово оборудване за управление на електродвигателя на водна помпена станция (магнитен стартер KM1);
1–4 - електрическият двигател на водната помпена станция M1;
1–5 – затварящ се регулиращ орган при прекъсване на захранването или управляващия сигнал (магнитен клапан YA1);
2–1, 2–2 – уреди за измерване на температура без скали с контактно устройство (електроконтактни термометри SK1 и SK2);
2-3 - устройство, което задава дневен или нощен режим (реле за време KT1);
2–4 - пусково оборудване за управление на електродвигатели на вентилатори (магнитен стартер KM6);
2–5 - електрически двигатели на вентилатори на нагреватели (M4 и M5);
2-6 - орган за управление на затваряне при прекъсване на захранването или управляващия сигнал (магнитен клапан YA2 и YA4);
4. Избор на типа технологично оборудване и изчисляване на технически средства за автоматизация
За задвижване на водната помпа се използва електродвигател M1 от серия 4A112M493 с номинална мощност РН = 5,5 kW [1].
Номинален ток на двигателя
За задвижване на лебедки се използват електродвигатели M2 и M3 от серия 4A80B4 с номинална мощност РН = 1,5 kW [1].
За задвижване на вентилатори се използват електродвигатели M4 и M5 от серия 4A71B493 с номинална мощност РН = 0,75 kW [1].
1) автоматичен прекъсвач QF1 серия AE-2040 IH = 25A ITP = 12,5 A [2]
2) магнитен стартер KM1 серия PML222 IH = 25 A [2]
3) автоматични прекъсвачи QF2 и QF3 серия AE-2040 IH =10A ITP =4A [2];
4) магнитни пускатели KM1…4 серия PML122 IH = 10 A [2]
5) автоматичен прекъсвач QF6 серия AE-2040 IH = 10A ITP = 4 A [2]
6) магнитен стартер KM6 серия PML022 IH = 25 A [2]
7) диодиVD1…VD12 серия D237B [2]
8) напреженов трансформатор TV серия OSOV 0.25 220/24 V [3]
9) електроконтактни термометри SK1…SK5 от серия TK6 [3]
10) сензор за влажност Sf серия DROV-3 [3]
11) реле KV1…KV8 серия RPU-1 [2]
12) софтуерно реле за време KT1 и KT2 серия VS-10 [2]
13) електромагнитни вентили YA1…YA5 серия EV-2, Р = 30 W [2]