Стоимость: 4500 руб.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ технического задания и обзор готовых решений по автоматизации тепличного хозяйства
1 Анализ технического задания и обзор готовых решений по автоматизации тепличного хозяйства
1.2 Обзор готовых решений по автоматизации тепличного хозяйства
1.2.1 Система «Огородник-1»
1.2.2 Программно-аппаратный комплекс АСУ ТП AllCtrl.SCADA
1.2.3 Система управления теплицей на основе климатического компьютера «Priva Compact 530»
1.2.4 Система управления теплицей «Умная теплица» на основе ПЛК Arduino Mega
2 Разработка структурной и функциональной схем
2.1 Синтез структурной схемы
2.2 Синтез функциональной схемы системы управления теплицей
…Нужна такая же работа?
Оставь заявку и получи бесплатный расчет
Несколько простых шагов
Оставьте бесплатную заявку. Требуется только e-mail, не будет никаких звонков
Получайте предложения от авторов
Выбирете понравившегося автора
Получите готовую работу по электронной почте
На странице представлен фрагмент
Реши любую задачу с помощью нейросети.
ВВЕДЕНИЕ
Практически за всю свою историю человечество придумывало пути по повышению производительности своего труда, своей производственной деятельности. Труд механизировался, путем использования источников энергии, заменяющих мускульную силу человека. Одновременно с этим, стало понятно, что несмотря на снижение затрат физического труда, во многих видах работ требовалось регулярное или постоянное вмешательство и внимание человека. Типичный пример таких видов работ – управление технологическим процессом по выращиванию овощных культур в теплице.
На весь период агротехнического цикла (от посадки до окончания сезона) требуется регулярный, а то и непрерывный процесс управления параметрами технологического процесса – влажностью почвы (растения надо поливать), температурой и влажностью окружающего воздуха и многими другими.
…
1 Анализ технического задания и обзор готовых решений по автоматизации тепличного хозяйства
1.1 Анализ технического задания
Согласно техническому заданию требуется разработать систему автоматизации теплицы на основе Arduino.
Любая система автоматизации включает в себя следующие компоненты:
• датчики контролируемых величин;
• объект воздействия;
• блок автоматики (БА);
• интерфейс взаимодействия с оператором системы.
Важнейшими контролируемым параметрами в теплице являются наружняя и внутренняя температура, степень влажности почвы и воздуха.
На основе этих решений блок автоматики (БА) должен формировать сигналы управления объектами воздействий (ОВ).
К числу ОВ можно отнести: актуаторы дверей и фрамуг теплицы, электровентили, системы полива, тепловую пушку.
…
1.2.1 Система «Огородник-1»
Рассмотрим систему автополива теплиц «Огородник-1» [13] Система «Огородник-1» предназначена для организации автоматического полива в теплицах или не больших площадей на открытом грунте. Внешний вид всех компонентов системы представлен на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Состав системы автополива «Огородник-1»
Особенности данной системы:
• управление поливом по датчику влажности;
• работа в самотёчных системах;
• питание от сети 220 В или внешнего аккумулятора.
Прибор измеряет влажность почвы и при необходимости включает полив. Это позволяет эффективно расходовать воду и правильно поливать растения (в дождь полива не будет, в жару полив будет чаще, при похолодании полив будет реже). Комплект «Огородник-1» очень прост в монтаже и может быть выполнен без привлечения специалистов и специнструмента.
…
1.2.2 Программно-аппаратный комплекс АСУ ТП AllCtrl.SCADA
Данное решение пригодно в основном для автоматизации крупных тепличных хозяйств и представляет из себя мощную автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУ ТП) для тепличного хозяйства.
Грамотное управление состоянием окружающей среды в теплице позволяет значительно повысить урожаи. Расходуемые тепловые и электрические ресурсы зависят от управления технологией внутри теплиц. Современные теплицы имеют в своем арсенале возможности изменения температуры почвы, воздуха, освещенности, управления влажностью и количеством углекислого газа в воздухе и представляют из себя сложный организм, которым нужно управлять, учитывая потребности выращиваемой культуры.
Архитектура рассматриваемой АСУ ТП [12] представлена на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Архитектура АСУ ТП ALLCTRL.
…
1.2.3 Система управления теплицей на основе климатического компьютера «Priva Compact 530»
Рассмотрим решение автоматизации теплиц на основе специализированных климатических компьютеров серии «Priva Compact» [17].
Priva Compact – это надежный климатический компьютер с установленными основным программным обеспечением для управления климатом и ирригационной системой (дозировка воды) с простым интерфейсом.
Priva Compact включает в себя типовое программное обеспечение, которые наиболее часто используют при построении систем автоматизированного управления теплицей. Примером этому может быть следующее: форточная вентиляция, отопление, зашторивание, вентиляторы, увлажнение, освещение, бойлеры, иригационные системы (дозировка воды и удобрений), а также возможность повторного использования питательного раствора (рециркуляция). Обычно весь комплект программного обеспечения комплектуется исходя из наличия выше перечисленных систем.
…
1.2.4 Система управления теплицей «Умная теплица» на основе ПЛК Arduino Mega
Данная система выполняет следующие основные функции:
• поддерживаются на постоянном уровне температуру и влажность в теплице с помощью автоматических установок искусственного климата;
• обеспечивает требуемую чистоту воздуха с помощью системы вентиляции;
• обеспечивает требуемый уровень освещенности с помощью установки дополнительного освещения.
К основным функциональным структурам управления можно отнести:
1. Управление и мониторинг системы проводится через веб-интерфейс.
2. Ввод данных с центрального контроллера.
3. Сбор, обработка и представление информации.
4. Создание базы данных об истории технологического процесса и представление их в удобных для анализа формах (текст, графики, гистограммы и т.д.).
Применение системы обеспечивает:
1. Повышение производительности теплицы за счет жесткого автоматического поддержания требуемых параметров микроклимата.
2. Снижение энергопотребления.
3.
…
2.1 Синтез структурной схемы
Наша разработка будет отличаться от прототипа следующими свойствами:
• наличием местного пульта управления, что даст возможность задания параметров работы теплицы непосредственно на месте без применения дополнительных устройств;
• наличием сигнализации критических параметров, что дает возможность выявить ситуацию аварийной работы СУТ и своевременно принять меры;
• наличием источника бесперебойного питания (ИБП);
• применением комбинированных датчиков температуры и влажности с цифровым интерфейсом, что повышает надежность системы в целом и упрощает конструкцию;
• возможностью запитки энергоемких устройств от сети .а устройств ,необходимых для непрерывной работы теплицы (например, электроклапаны полива) от ИБП;
• наличием встроенных часов реального времени (ЧРВ), что обеспечивает точное и безотказное выполнение программы полива, открытия дверей-фрамуг и т.д.
Обобщенная структурная схема устройства представлена на рисунке 2.1.
…
Узнайте сколько будет стоить выполнение вашей работы
Список использованной литературы
- 1. ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – М.: Изд-во стандартов, 1988. – 78 с.
- 2. ГОСТ 12.0.003-74 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Опасные и вредные производственные факторы. – М.: Изд-во стандартов, 1974. – 4 с.
- 3. НПБ 105-03 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. – М.: Норматика, 2003. – 47 с.
- 4. Правила устройства электроустановок ПУЭ. – М.: Норматика, 2017. – 464 с.
- 5. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. – М.: Изд-во стандартов, 1997. – 14 с.
- 6. Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». – М.: Изд-во стандартов, 1996. – 8 с.
- 7. СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95. – М.: Изд-во стандартов, 2011. – 75 с.
- 8. Arduino Mega 2560 2008 г. [Электронный ресурс]: Роботоша – блог о робототехнике, электронике и алгоритмах // URL: http://robotosha.ru/karta-sajta/handbook/arduino-mega-2560 (дата обращения: 14.05.2017).
- 9. DS18B20 – датчик температуры с интерфейсом 1-Wire 2015 г. [Электронный ресурс]: Оборудование, технологии. Разработки // URL: http://mypractic.ru/ds18b20-datchik-temperatury-s-interfejsom-1-wire-opisanie-na-russkom-yazyke.html (дата обращения: 14.05.2017).
- 10. GSM Shield Sim 900 2014 г. [Электронный ресурс]: Arduino-KiT // URL: https://arduino-kit.ru/userfiles/image/GSM-shield-datasheet-Arduino-tutorial.pdf (дата обращения: 14.05.2017).
- 11. Автоматизация в сельском хозяйстве 2006 г. [Электронный ресурс]: Автоматизация производственных процессов в сельском хозяйстве // URL: http://www.rakurs-spb.ru/development/info-o-selskom-hozyaistve/avtomatizaciya-proizvodstvennyh-processov-v-sh (дата обращения: 14.05.2017).