Комплексная механизация, электрификация и автоматизация технологических процессов является главным направлением развития современного сельского хозяйства.
Внедрение систем автоматизации в сельскохозяйственном производстве позволит завершить комплексную автоматизацию трудоемких процессов в животноводстве и птицеводстве, повысить производительность труда, сократить численность работников, улучшить качество продукции и снизить затраты на ее производство.
В данной курсовой работе рассматривается система автоматического управления микроклиматом по нескольким параметрам на примере установки ОРМ-1, предназначенной для автоматического управления микроклиматом (температурой и влажностью) в теплицах.
Защищенный грунт (теплицы, парники, утепленный грунт) широко используются для выращивания овощей и разнообразного посадочного материала. Достаточно отметить, что большинство овощных культур выращивают из рассады, приготовленной в парниках.
Автоматизация технологических операций в защищенном грунте дает несомненный эффект: увеличивается производительность и улучшаются условия труда, экономится топливо и электроэнергия, снижается заболевание посадочного материала, повышается урожайность и снижаются сроки созревания растений, овощей и других культур.
Автоматическое управление микроклиматом широко используется и в животноводстве, особенно при выращивании молодняка, который наиболее чувствителен к изменениям условий окружающей среды.
1. Принципиальная схема автоматического управления микроклиматом теплицы по нескольким параметрам
В следяще-управляющую систему входят пять электроконтактных термометров ТК-6, двухпозиционный камерный влагорегулятор ВДК, электроконтактный флюгер и шкаф управления. Электроконтактные термометры используются в качестве датчиков температуры: два работаю днем, два – ночью, пятый предназначен для подачи светового и звукового аварийного сигнала при снижении температуры до минимального предельного значения. Датчики температуры и влажности размещены в шкафчике, который устанавливают в центре теплицы на высоте 1,5 – 2 м от почвы. Микропереключатель флюгера, размещенного на крыше, в зависимости от направления ветра выдает импульс на включение вентиляции левой или правой подветренной стороны верхних фрамуг теплицы.
Управление автоматической линией из неагрегатных станков
... импульс на выполнение следующего перемещения. Для осуществления управления в функции пути на станках автоматических линий обычно используют путевые переключатели. У транспортных устройств подачу команды иногда осуществляет деталь, замыкая ту ...
Исполнительные устройства управления температурой содержат два калорифера, установленных у торцевых стен теплицы, два электромагнитных вентиля, открывающих доступ теплоносителю в калориферы, и узел вентиляции теплиц с приводом для фрамуг.
В устройства управления влажностью входят электромагнитные вентили с трубопроводами, сточные желоба, водогрейный бойлер, насосная станция и распылители. Элементы управления электрооборудованием размещены в шкафах.
Продолжительность дневного и ночного режимов теплицы устанавливаются посредством программного реле времени, которое своим контактом КТ1 (рис. 1.) переключает через реле KV1 термометры SK1 и SK3 на термометры SK2 и SK4 (и наоборот, работающие соответственно днем или ночью).
Термометры SK1 и SK2 настраивают на верхний, а термометры SK3 и SK4 – на нижний предел управления температурой. Когда температура станет ниже допустимой, размыкаются контакты SK3 или SK4 и отключают реле KV3, в результате чего срабатывает реле KV7 и включает пускатель KM6. В работу вводятся электродвигатели M4 и М5 вентиляторов калориферов и открываются электромагнитные вентили YA2 и YA4. Вентили ставятся на механические защелки и пропускают теплоноситель в калориферы. По достижении заданной температуры контакты SK3 или SK4 замыкаются, остальные элементы возвращаются в исходное положение. Вентили снимаются с защелок с помощью электромагнитов YA3 и YA5 и закрываются.
Когда температура достигает максимального допустимого значения, замыкаются контакты SK1 или SK2 и включается реле KV2. В результате в зависимости от положения контактов флюгера SA2 срабатывают реле KV5 или KV6 и включают пускатели KM3 или KM5 двигателей М2 или М3 лебедок, связанных тросами с фрамугами правой или левой стороны теплицы. Степень открытия форточек определяется положением концевых выключателей SQ1 и SQ2, которые в определенный момент размыкают цепь тока и останавливают двигатели.
Если температура снизилась до заданной, то реле KV2 отключается и обесточивает реле KV5 или KV6. При этом включаются магнитные пускатели KM2 или KM5 реверса электродвигателей M2 или M3 и форточки закрываются, а двигатели отключаются концевыми выключателями SQ1 или SQ2.
Автоматическое управление влажностным режимом происходит следующим образом. Контакт KT2 программного реле времени выдает в дневное время через определенный интервал импульсы заданной длительности на включение системы увлажнения. Дождевание произойдет, если влажность в теплице ниже установленной, при которой замыкаются контакты датчика влажности Sf, и срабатывает реле KV4. Реле KV4 подает питание на магнитный пускатель KM1 электродвигателя M1 водонасосной станции и электромагнитный вентиль YA1, открывающий доступ воды к распылителям. Дождевание прекращается при размыкании контактов KV2, и схема возвращается в исходное положение. О работе каждого реле сигнализируют соответствующие лампы HL1…HL8. Термометр SK5 аварийной сигнализации через реле KV8 включает звонок HA и лампу HL8, когда температура станет недопустимо низкой.
2. Функциональная схема автоматического управления микроклиматом теплицы по нескольким параметрам
 |
На функциональной схеме (рис. 2) объектом управления ОУ является теплица, ВО1 и ВО2 – воспринимающие органы датчиков температуры SK1…SK4, СО1 и СО2 – сравнивающие органы этих же датчиков, настроенные на максимальную и минимальную температуры, ВО3 и СО3 – воспринимающий и сравнивающий органы датчика влажности Sf, ПО1 и ПО2 – программные органы, реле времени КТ1 и КТ2; усилительные органы: УО1 – реле KV2, УО2 – реле KV3, УО3 – реле KV1, УО4 – реле KV4, УО5 – реле KV5, УО6 – реле KV6, УО7 – магнитные пускатели КМ3 и КМ5, УО8 – реле KV7, УО9 – магнитный пускатель КМ6, УО10 – магнитный пускатель КМ1; ИО1 – исполнительный орган, электродвигатели лебедок М2 и М3; ИО2 – электродвигатели вентиляторов и калориферов М4 и М5; ИО3 – электродвигатель М1 водонасосной станции.
3. Функционально–технологическая схема автоматического управления микроклиматом теплицы
 |
Рис. 3. Функционально-технологическая схема управления микроклиматом теплицы
Элементы функционально-технологической схемы (рис. 3.):
1–1 – первичный измерительный преобразователь для измерения влажности, (датчик влажности Sf) установленный по месту;
1–2 – прибор, задающий программу продолжительности дождевания (реле времени КТ2);
1–3 – пусковая аппаратура для управления электродвигателем водонасосной станции (магнитный пускатель КМ1);
1–4 – электродвигатель водонасосной станции М1;
1–5 – закрывающий регулирующий орган при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала (электромагнитный вентиль YA1);
2–1, 2–2 – приборы для измерения температуры, бесшкальные с контактным устройством (электроконтактные термометры SK1 и SK2);
2–3 – прибор, задающий дневной или ночной режим (реле времени КТ1);
2–4 – пусковая аппаратура для управления электродвигателями вентиляторов (магнитный пускатель КМ6);
2–5 – электродвигатели вентиляторов калориферов (М4 и М5);
2–6 – закрывающий регулирующий орган при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала (электромагнитный вентиль YA2 и YA4);
2–7 – калорифер.
4. Выбор типа технологического оборудования и расчет технических средств автоматики
Для привода водяного насоса используется электродвигатель М1 серии 4A112M493 номинальной мощностью Р Н =5,5 кВт [1].
Номинальный ток электродвигателя
А
Для приводов лебедок используются электродвигатели М2 и М3 серии 4A80B4 номинальной мощностью Р Н =1,5 кВт [1].
 |
Номинальный ток электродвигателей:
Для приводов вентиляторов используются электродвигатели М4 и М5 серии 4A71B493 номинальной мощностью Р Н =0,75 кВт [1].
 |
Номинальный ток электродвигателей:
Перечень оборудования:
1) автоматический выключатель QF1 серии АЕ-2040 I H =25А ITP =12,5 А [2]
2) магнитный пускатель КМ1 серии ПМЛ222 I H = 25 А [2]
3) автоматические выключатели QF2 и QF3 серии АЕ-2040 I H =10А ITP =4А [2];
4) магнитные пускатели КМ1…4 серии ПМЛ122 I H = 10 А [2]
5) автоматический выключатель QF6 серии АЕ-2040 I H =10А ITP =4 А [2]
6) магнитный пускатель КМ6 серии ПМЛ022 I H = 25 А [2]
7) диоды VD1…VD12 серии Д237Б [2]
8) трансформатор напряжения TV серии ОСОВ 0,25 220/24 В [3]
9) электроконтактные термометры SK1…SK5 серии ТК6 [3]
10) датчик влажности Sf серии ДРОВ-3 [3]
11) реле KV1…KV8 серии РПУ-1 [2]
12) программное реле времени КТ1 и КТ2 серии ВС-10 [2]
13) электромагнитные вентили YA1…YA5 серии ЭВ-2, Р = 30 Вт [2]
Список использованных источников
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/avtomaticheskoe/
1. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник – М.: Энергоатомиздат, 1982 –529 с.
2. Элементы и устройства сельскохозяйственной автоматики, справочное пособие. Под ред. Н.И. Бохана – Мн.:Ураджай, 1989 – 315 с.
3. Елистратов А.В. Электрооборудование сельскохозяйственных предприятий: Справочник, – Мн.: Ураджай, 1986 – 328 с.
4. Краткий справочник по теплотехническим измерениям. Под ред. В.С. Чистякова – М: Энергоатомиздат, 1990 – 286 с.
5. Методические указания к выполнению функционально-технологических схем автоматизации технологических процессов сельскохозяйственного производства. – Кострома: издательство Костромской государственной сельскохозяйственной академии, 2000 – 24 с.
6. Рожнов А.В., Симонов А.В. Принципиальные электрические схемы автоматизированных технологических процессов сельскохозяйственного производства. – Кострома: КГСХА, 2001 – 55 с.
7. Автоматика и автоматизация производственных процессов / И.И. Мартыненко, Б.Л. Головинский, Р.Д. Проценко, Т.Ф. Резниченко, – М.: Агропромиздат, 1985. – 335 с.
