Содержание
Введение
1. Принципиальная схема автоматического управлениямикроклиматом теплицы по нескольким параметрам
2. Функциональная схема автоматического управлениямикроклиматом теплицы по нескольким параметрам
3. Функционально-технологическая схема автоматическогоуправления микроклиматом теплицы
4. Выбор типа технологического оборудования и расчеттехнических средств автоматики
Список использованных источников
Введение
Комплексная механизация, электрификация и автоматизациятехнологических процессов является главным направлением развития современногосельского хозяйства.
Внедрение систем автоматизации в сельскохозяйственномпроизводстве позволит завершить комплексную автоматизацию трудоемких процессовв животноводстве и птицеводстве, повысить производительность труда, сократитьчисленность работников, улучшить качество продукции и снизить затраты на еепроизводство.
В данной курсовой работе рассматривается системаавтоматического управления микроклиматом по нескольким параметрам на примереустановки ОРМ-1, предназначенной для автоматического управления микроклиматом(температурой и влажностью) в теплицах.
Защищенныйгрунт (теплицы, парники, утепленный грунт) широко используются для выращиванияовощей и разнообразного посадочного материала. Достаточно отметить, чтобольшинство овощных культур выращивают из рассады, приготовленной в парниках.
Автоматизация технологических операций в защищенном грунте дает несомненныйэффект: увеличивается производительность и улучшаются условия труда, экономитсятопливо и электроэнергия, снижается заболевание посадочного материала,повышается урожайность и снижаются сроки созревания растений, овощей и других культур.
Автоматическое управление микроклиматом широко используетсяи в животноводстве, особенно при выращивании молодняка, который наиболеечувствителен к изменениям условий окружающей среды.
1.Принципиальная схема автоматического управления микроклиматом теплицы понескольким параметрам
Вследяще-управляющую систему входят пять электроконтактных термометров ТК-6,двухпозиционный камерный влагорегулятор ВДК, электроконтактный флюгер и шкафуправления. Электроконтактные термометры используются в качестве датчиковтемпературы: два работаю днем, два – ночью, пятый предназначен для подачисветового и звукового аварийного сигнала при снижении температуры доминимального предельного значения. Датчики температуры и влажности размещены вшкафчике, который устанавливают в центре теплицы на высоте 1,5 – 2 м отпочвы. Микропереключатель флюгера, размещенного на крыше, в зависимости отнаправления ветра выдает импульс на включение вентиляции левой или правойподветренной стороны верхних фрамуг теплицы.
Исполнительныеустройства управления температурой содержат два калорифера, установленных уторцевых стен теплицы, два электромагнитных вентиля, открывающих доступтеплоносителю в калориферы, и узел вентиляции теплиц с приводом для фрамуг.
Вустройства управления влажностью входят электромагнитные вентили струбопроводами, сточные желоба, водогрейный бойлер, насосная станция и распылители.Элементы управления электрооборудованием размещены в шкафах.
Продолжительностьдневного и ночного режимов теплицы устанавливаются посредством программногореле времени, которое своим контактом КТ1 (рис. 1.) переключает через релеKV1 термометры SK1 и SK3 на термометры SK2 и SK4 (и наоборот, работающиесоответственно днем или ночью). Термометры SK1 и SK2 настраивают на верхний, атермометры SK3 и SK4 – на нижний предел управления температурой. Когдатемпература станет ниже допустимой, размыкаются контакты SK3 или SK4 иотключают реле KV3, в результате чего срабатывает реле KV7 и включает пускательKM6. В работу вводятся электродвигатели M4 и М5 вентиляторов калориферов иоткрываются электромагнитные вентили YA2 и YA4. Вентили ставятся на механическиезащелки и пропускают теплоноситель в калориферы. По достижении заданной температурыконтакты SK3 или SK4 замыкаются, остальные элементы возвращаются в исходное положение.Вентили снимаются с защелок с помощью электромагнитов YA3 и YA5 и закрываются.
Когдатемпература достигает максимального допустимого значения, замыкаются контактыSK1 или SK2 и включается реле KV2. В результате в зависимости от положенияконтактов флюгера SA2 срабатывают реле KV5 или KV6 и включают пускатели KM3 илиKM5 двигателей М2 или М3 лебедок, связанных тросами с фрамугами правой илилевой стороны теплицы. Степень открытия форточек определяется положениемконцевых выключателей SQ1 и SQ2, которые в определенный момент размыкают цепьтока и останавливают двигатели.
Еслитемпература снизилась до заданной, то реле KV2 отключается и обесточивает релеKV5 или KV6. При этом включаются магнитные пускатели KM2 или KM5 реверса электродвигателейM2 или M3 и форточки закрываются, а двигатели отключаются концевымивыключателями SQ1 или SQ2.
Автоматическоеуправление влажностным режимом происходит следующим образом. Контакт KT2программного реле времени выдает в дневное время через определенный интервалимпульсы заданной длительности на включение системы увлажнения. Дождеваниепроизойдет, если влажность в теплице ниже установленной, при которой замыкаютсяконтакты датчика влажности Sf, и срабатывает реле KV4. Реле KV4 подает питаниена магнитный пускатель KM1 электродвигателя M1 водонасосной станции иэлектромагнитный вентиль YA1, открывающий доступ воды к распылителям.Дождевание прекращается при размыкании контактов KV2, и схема возвращается висходное положение. О работе каждого реле сигнализируют соответствующие лампыHL1…HL8. Термометр SK5 аварийной сигнализации через реле KV8 включает звонок HAи лампу HL8, когда температура станет недопустимо низкой.
2.Функциональная схема автоматического управления микроклиматом теплицы по несколькимпараметрам
/>
Нафункциональной схеме (рис. 2) объектом управления ОУ является теплица, ВО1и ВО2 – воспринимающие органы датчиков температуры SK1…SK4, СО1 и СО2 –сравнивающие органы этих же датчиков, настроенные на максимальную и минимальнуютемпературы, ВО3 и СО3 – воспринимающий и сравнивающий органы датчика влажностиSf, ПО1 и ПО2 – программные органы, реле времени КТ1 и КТ2; усилительныеорганы: 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 – электродвигателивентиляторов и калориферов М4 и М5; ИО3 – электродвигатель М1 водонасоснойстанции.
3. Функционально–технологическая схема автоматическогоуправления микроклиматом теплицы
/> />
Рис. 3. Функционально-технологическая схемауправления микроклиматом теплицы
Элементы функционально-технологической схемы (рис. 3.):
1–1 – первичный измерительный преобразователь для измерениявлажности, (датчик влажности Sf) установленный по месту;
1–2 – прибор, задающий программу продолжительностидождевания (реле времени КТ2);
1–3 – пусковая аппаратура для управления электродвигателемводонасосной станции (магнитный пускатель КМ1);
1–4 – электродвигатель водонасосной станции М1;
1–5 – закрывающий регулирующий орган при прекращении подачиэнергии или управляющего сигнала (электромагнитный вентиль YA1);
2–1, 2–2 – приборы для измерения температуры, бесшкальные с контактнымустройством (электроконтактные термометры SK1 и SK2);
2–3 – прибор, задающий дневной или ночной режим (релевремени КТ1);
2–4 – пусковая аппаратура для управления электродвигателямивентиляторов (магнитный пускатель КМ6);
2–5 – электродвигатели вентиляторов калориферов (М4 и М5);
2–6 – закрывающий регулирующий орган при прекращении подачиэнергии или управляющего сигнала (электромагнитный вентиль YA2 и YA4);
2–7 – калорифер.
4. Выбор типа технологического оборудования и расчеттехнических средств автоматики
Для привода водяного насоса используется электродвигательМ1 серии 4A112M493 номинальной мощностью РН=5,5 кВт [1].
Номинальный ток электродвигателя
/> /> А
Для приводов лебедок используются электродвигатели М2 и М3серии 4A80B4 номинальной мощностью РН=1,5 кВт [1]./> />
Номинальный ток электродвигателей:
Для приводов вентиляторов используются электродвигатели М4и М5 серии 4A71B493 номинальной мощностью РН=0,75 кВт [1]./> />
Номинальный ток электродвигателей:
Перечень оборудования:
1) автоматический выключатель QF1 серии АЕ-2040IH=25А ITP=12,5 А [2]
2) магнитный пускатель КМ1 серии ПМЛ222 IH= 25 А [2]
3) автоматические выключатели QF2 и QF3 серии АЕ-2040IH=10А ITP=4А [2];
4) магнитные пускатели КМ1…4 серии ПМЛ122IH = 10 А [2]
5) автоматический выключатель QF6 серии АЕ-2040IH=10А ITP=4 А [2]
6) магнитный пускатель КМ6 серии ПМЛ022 IH= 25 А [2]
7) диоды VD1…VD12 серии Д237Б [2]
8) трансформатор напряжения TV серии ОСОВ0,25 220/24 В [3]
9) электроконтактные термометры SK1…SK5серии ТК6 [3]
10) датчик влажности Sf серии ДРОВ-3 [3]
11) реле KV1…KV8 серии РПУ-1 [2]
12) программное реле времени КТ1 и КТ2серии ВС-10 [2]
13) электромагнитные вентили YA1…YA5 серииЭВ-2, Р = 30 Вт [2]
Список использованных источников
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. Электрооборудованиесельскохозяйственных 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 выполнениюфункционально-технологических схем автоматизации технологических процессовсельскохозяйственного производства. – Кострома: издательство Костромскойгосударственной сельскохозяйственной академии, 2000 – 24 с.
6. Рожнов А.В., Симонов А.В. Принципиальныеэлектрические схемы автоматизированных технологических процессовсельскохозяйственного 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.