Автоматика для теплиц

Автоматика и приборы для теплиц

Выбор приборов автоматики для автоматизации теплиц

Инженеры нашей компании имеют большой опыт создания автоматизированных систем управления теплицами. Нашими инженерами реализован ряд проектов по комплексной автоматизации тепличных хозяйств в Ростовской области, Краснодарском и Ставропольском Краях, в республиках Кавказа.

Автоматика и приборы для теплиц

Наши консультанты помогут спроектировать шкафы управления для теплиц и помогут выбрать Вам необходимые приборы и средства автоматики . Звоните! Звонок бесплатный для всех городов России.

Для самостоятельного выбора приборов и устройств для автоматизации Вашей теплицы перейдите в разделы:
измерители и регуляторы температуры;
ПИД регуляторы;
логические контроллеры;
программируемые реле;
реле времени и таймеры;
термопреобразователи;
измерители влажности.

Процесс автоматизации теплиц, назначение приборов автоматики

В больших промышленных теплицах сегодня активно применяются автоматизированные системы, включающие: современные контроллеры, программируемые реле, различные датчики температуры, влажности, освещенности и другие приборы и средства автоматики .
Наиболее мощные системы автоматики теплиц используют мощные компьютеры для обобщения всей информации и принятия решений.
В средних и малых теплицах также используются современно оборудование для автоматизации различных технологических процессов управления параметрами работы теплицы.

Основные процессы автоматизации теплиц с использованием приборов автоматики

В процессе автоматизации теплиц можно выделить основные процессы, в которых активно используются приборы автоматики:

  • регулирование температуры и влажности в теплице;
  • автоматические проветривание теплицы и управление системой принудительной вентиляции;
  • управление параметрами освещения теплицы и управление;
  • автоматический полив и внесение удобрений;
  • создание специального микроклимата для отдельных видов растений.

Для автоматизации полива в теплицах используются: логические контроллеры, программируемые реле, измерители и регуляторы, датчики влажности и другие приборы

Возможности простых приборов автоматики для теплиц

В современном мире автоматизация теплиц становится объективной необходимостью, поскольку не у каждого владельца приусадебного участка имеется возможность ежедневно лично заниматься обслуживанием своего хозяйства. Применение автоматики для теплиц очень актуально, особенно в случае, если у вас есть возможность ухода за ней только в выходные и праздничные дни. Вы будете уверены в том, что ваша рассада будет полита, двери теплицы откроются во время жары и закроются во время вечерней прохлады. Установка специальной системы автоматического полива и системы автоматического открывания дверей и форточек, при повышении температуры воздуха внутри теплицы, позволит безопасно для урожая оставлять теплицу без ежедневного ухода.
Использование приборов автоматики для теплиц, построение на их основе системы автоматизации тепличного хозяйства позволяет существенно снизить затраты на обслуживание теплиц, повышает урожайность и дает существенный экономический эффект.

Купить приборы автоматики для теплиц выгодной цене

Купить по низкой цене измерительные приборы и устройства автоматики теплиц в Ростове-на-Дону, Ростовской области, в Краснодаре и Краснодарском Крае, Ставрополе и Ставропольском Крае, Волгограде и Волгоградской области, в городах:Владикавказ, Грозный, Махачкала, Нальчик и других городах Юга России можно в нашей компании. Все покупатели могут получить бонусы и подарки!
Мы бесплатно предоставим проекты шкафов для комплексной автоматизации.

Доставка приборов и автоматики для теплиц в города Юга России

Мы доставим любые приборы автоматизации и автоматики в города: Ростов, Краснодар, Волгоград, Элиста, Астрахань, Ставрополь, Невинномысск, Минеральные Воды, Кисловодск, Таганрог, Новочеркасск, Азов, Шахты, Сочи, Новороссийск, Анапа, Туапсе, Геленджик, Ейск, Майкоп, Армавир, Пятигорск, Железноводск, Черкесск, Нальчик, Владикавказ, Грозный, Махачкала, Волгодонск, Сальск, Тихорецк, Тимашевск. Возможна доставка до двери предприятия. Для больших проектов и крупных заказчиков доставка до склада транспортной компании бесплатна.

Для комплексной автоматизации теплиц применяются различные приборы автоматики и устройства, такие как: электронные контроллеры, сенсорные панели, модули ввода и вывода, программируемые реле и реле времени, электронные и шаговые ПИД регуляторы, измерители и регуляторы температуры и влажности, электронные регистраторы. датчики температуры, датчики влажности, датчики освещенности, контроллеры уровня и датчики уровня, различное коммутационное оборудование. Все это оборудование Вы всегда найдете в нашей компании.

Что из себя представляет автоматика для теплиц

Некоторые виды оборудования разработаны для автоматизации промышленных теплиц. А решить проблемы внутри небольших сооружений поможет автоматика для теплиц. В научно-техническом прогрессе наблюдается постоянное движение, которое приводит к новым открытиям и достижениям. Когда-то у владельцев теплиц и парников возникал ряд сложностей с самостоятельным созданием и поддержкой оптимального микроклимата внутри помещения. Но современный рынок полон новейших устройств, способных без труда решить любую задачу — обеспечение в теплице нужного температурного режима, уровня влажности или освещённости. Среди различных заводских решений особую распространенность получили:

  • Системы автоматического проветривания;
  • Устройства, обеспечивающие автоматический полив;
  • Оборудование для регулирования уровня освещенности;
  • Системы обогрева.

Действие подобных устройств направлено на значительную экономию временных затрат, требуемых для ухода за растительностью в теплице, и повышение уровня урожайности.

Системы автоматического проветривания

При возведении тепличного сооружения своими руками опытные дачники знают о необходимости установки столь незаменимых систем, как автоматическое проветривание. Важность устройств открывания дверей в автоматическом режиме обусловлена возможностью уменьшить риски порчи растений из-за резких изменений температурного уровня.

Все системы, обеспечивающие вентиляцию тепличного сооружения в автоматическом режиме, подразделяются на три вида.

Системы, принцип работы которых заключается в использовании электродвигателя. Главными достоинствами данных устройств является высокий уровень чувствительности, удобство при регулировке и безграничная степень мощности. Однако, у электрических систем вентиляции есть и недостаток, в виде невысокой надежности: при кратковременном отключении света, а также при неожиданной поломке устройства есть большой риск остаться без урожая.

Термоприводы, принцип работы, которых, основан на свойствах металлов. Активизация биметаллических термоприводов осуществляется при помощи изгиба пластины под действием повышенной температуры воздуха, что приводит к открыванию форточки и дверей. Спад температурного уровня действует обратным принципом. Из-за небольшой мощности таких систем, вентиляция возможна лишь в том случае, когда форточки имеют малый вес и хорошее равновесие.

Автоматические системы с гидравлическим механизмом. Главным достоинством таких систем открывания дверей в автоматическом режиме является отсутствие необходимости в электроэнергии. В основе принципа работы данного устройства лежит жидкость, объем которой увеличивается или уменьшается внутри сооружения. А происходит такое явление по причине изменений в температурном режиме.

Практически все системы автоматического открывания створок парника функционируют в диапазоне, минимальная температура которого достигает 15 градусов, а максимальная – 28. Владельцы теплиц могут использовать следующие термоприводы:

  • Регулируемого типа. В основе принципа работы таких термоприводов лежит показатель температуры воздуха, влияющий на процесс открывания двери и форточки тепличного сооружения. Так при достижении 15-градусного уровня температуры воздуха начинается процесс открывания створок. Рост температуры влияет на увеличение просвета, который достигает максимума при 28 градусах. Минимальный показатель температуры воздуха может быть установлен своими руками, а также подлежит регулярной корректировке;
  • Нерегулируемого типа. У данных систем открывания створок в автоматическом режиме принцип работы немного проще. Если термометр показывает 23 градуса и выше, то форточки будут настежь. В случае снижения температуры воздуха, форточки и двери будут закрыты.

Важно! Ели термопривод для теплиц недорогой, то принцип его работы будет направлен на процесс открывания створок. А обратный процесс происходит лишь под собственным весом. Для достижения открывания и закрывания в автоматическом режиме стоит отдать предпочтение более дорогим вариантам термоприводов.

Такие термоприводы, как правило, используются в летних теплицах. Если же сооружение предназначено для выращивания растений зимой, то потребуются более умные и дорогие системы открывания створок.

Устройства, обеспечивающие полив

Большинство огородников проводят полив растений из теплицы своими руками. Но порой соблюсти все правила столь важного мероприятия, как полив, удается не всегда. Во-первых, процедура полива растений по правилам происходит дважды в сутки: в утреннее и вечернее время.

Механика для теплицы своими руками

Во-вторых, вода должна быть теплой. Учесть все требования, касающиеся полива растений, может специальная автоматика для теплиц. Все системы, автоматизирующие данный процесс, представлены на рынке в нескольких категориях, в виде дождевания, капельного и внутрипочвенного полива.

  • Принцип работы автоматического полива по типу дождевания заключается в подаче под напором жидкости и ее распылении с использованием нужной насадки.
  • При внутрипочвенном варианте полива вода поступает сразу к корневой системе растений, не попадая на листву. Для этого используются специальные трубки и ёмкости. Как правило, такой способ полива идеален для многолетних растений.
  • Наибольшую распространённость получил автоматический полив капельного типа. Достоинством капельного варианта стала возможность экономии расходов на воду ввиду ее максимального использования растениями. Для обеспечения оптимального уровня влаги таким методом размещение шлангов может быть выполнено своими руками, как на поверхности, так и под землёй. При создании подобной системы следует воспользоваться емкостью для воды, установка которой должна осуществляться с учетом высоты от 1,5 до 2 метров. При этом наличие насоса не обязательно, так как данный способ полива не нуждается в большом давлении.

Если используется купленные в магазине устройства и оборудование для полива, то ее комплект будет дополнен насосом и таймером, осуществляющим контроль за временем процедуры. При использовании таких устройств владельцы участков могут избежать заболоченности почвы. Единственным минусом данных устройств является необходимость в водопроводе и электрической сети.

Оборудование для регулирования уровня освещенности и системы обогрева

Зачастую недостаток солнечного тепла и света пагубно влияет на растения, а значит, и на урожайность. Решением такой проблемы может стать организация своими руками дополнительных систем автоматического освещения для теплиц. На рынке представлена различная автоматика, обеспечивающая регулировку уровня освещённости внутри теплицы. Также можно воспользоваться и другим способом — проложить кабель своими руками. Данную процедуру можно выполнить под поверхностью земли или подвесив над ней. При установке такой автоматики следует обратить внимание на наличие изолированности всех проводов и их соединений. При наполнении своими руками теплицы системами для ее освещения следует уделить больше внимания процессу выбора осветительных устройств. Во-первых, оборудование для освещения не должно нагреваться, чтобы не оказывать влияния на установленный в теплице температурный режим воздуха. Во-вторых, такие приборы должны иметь высокую степень устойчивости к влаге.

При использовании тепличной конструкции в зимнюю пору с целью получения свежих овощей круглогодично, следует не забывать о необходимость организации системы обогрева. На рынке для владельцев парниковых и тепличных сооружений представлены различные способы обогрева помещений внутри, большинство из которых можно установить своими руками. Помощь в этом могут оказать солнечные аккумуляторы, системы, основанные на газу, твердом топливе и пр. В поиске самого выгодного способа обогрева помещения, огородники отдают предпочтение печному отоплению. В основе такой автоматики лежит постройка в тамбуре теплицы печки и дымохода, проходящего по всей площади, в том числе и под грунтом.

При желании дачники могут обустроить теплицы своими руками, используя различную автоматику, инструментарий и материалы. Лишь правильно обустроенное сооружение сможет принести максимальную выгоду в виде высокой урожайности. При таком стремительном движении научно-технического прогресса, вскоре владельцы участков смогут пользоваться полностью автоматическими теплицами.

ВВЕДЕНИЕ 2

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 4

1.1.Характеристика технического объекта……………………………………4

1.2. Расчёт параметров настройки регулятора………………………………..5

2. ВЫБОР ДАТЧИКОВ И ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ 7

2.1. Датчик влажности воздуха…………………………………………….…..7

2.2. Датчик расхода воды на распыление…………………………………….11

2.3. Исполнительный механизм……………………………………………….13

3. РАСЧЁТ ПОГРЕШНОСТЕЙ 15

3.1. Разрядности АЦП и ЦАП………………………………………………… 15

3.2. Трансформированная погрешность………………………………………16

3.3. Инструментальная погрешность…………………………………………. 16

4. ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА 18

5. ВЫБОР БАЗОВОГО КОМПЛЕКСА 22

5.1. Микроконтроллер…………………………………………………………. 22

5.2. Аналого-цифровой преобразователь…………………………………… 24

5.3. Цифро-аналоговый преобразователь……………………………………. 26

6. СТРУКТУРА АСУТП 28

6.1. Назначение системы……………………………………………………… 28

6.2. Архитектура системы………………….………………………………….28

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 30

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 31

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.

В настоящее время ведется активная модернизация теплиц, связанная с повышением количества исполнительных систем: разделение контуров, модернизация форточной вентиляции, установка систем зашторивания, установка вентиляторов.

Автоматика для теплицы: характеристика видов и особенности изготовления своими руками

И чем больше исполнительных систем имеет теплица, тем важнее для нее выбор критерия, определяющего стратегию поддержания микроклимата. Например, одним из наиболее популярных критериев управления является экономия теплоресурсов. В данном случае целесообразнее активно использовать нижние контура обогрева, т.к. они меньше всего отдают тепла внешней среде. Другой подход к выбору критерия предполагает поддержание температуры у точки роста выше, чем у корней растения и тем самым подразумевает активное использование верхних контуров обогрева. Еще один критерий управления основывается на том, что нижний контур должен поддерживать в корневой зоне постоянную температуру, так называемый оптимум, и лишь при исчерпанных ресурсах других исполнительных систем отклоняться от него.

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.

Одной из основных характеристик системы управления является ее надежность. Поэтому в качестве аппаратно-технической базы системы был выбран контроллер, который содержит современные средства защиты от сбоев: копию основных параметров работы системы в энергонезависимой памяти, средство защиты от зависаний и т.д. Помимо контроллера автоматизированная система управления микроклиматом включает в себя набор датчиков для измерения параметров внутри теплицы. Для передачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы система включает в себя блок релейной коммутации с возможностью ручного управления.

Важным элементом системы управления является диагностика неисправностей и возможностей системы управления. Иногда в процессе эксплуатации случаются непредвиденные ситуации, связанные с нестабильностью температуры подаваемой воды, повышенным износом и люфтом исполнительного механизма или связанные с другого рода ограничениями, накладываемыми на исполнительные системы. Заложенные в систему методы диагностики должны выявлять нестандартные ситуации и своевременно перестраивать алгоритмы управления, поддерживая при этом параметры микроклимата с минимально возможным отклонением. При невозможности разрешения ситуации без участия человека, система выдает соответствующее аварийное сообщение.

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

1.1.Характеристика технического объекта

Выращивание сельхозпродукции в тепличных условиях требует поддержания микроклимата в теплице, к основным параметрам которого относятся:

  • Температура и влажность воздуха в теплице;
  • Температура и 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%. Кроме регулирования система должна предусматривать контроль расхода воды на распыление.

Рис.1. Структурная схема ОУ.

Передаточная функция ОУ определяется следующим выражением:

где

.

Y1 (t) – сигнал с датчика для регулируемой переменной ОУ;

Y2 (t) – сигнал с датчика по каналу контроля.

1.2. Расчёт параметров настройки регулятора

Исходя из особенностей разрабатываемой системы, к которой предъявляется требование повышенной точности отработки заданных воздействий, регулятор должен реализовать пропорционально-интегральный закон управления. Параметры ПИ-регулятора определяются требованиями к качеству переходного процесса:

  • нулевая статическая ошибка;
  • величина перерегулирования не более 5%;
  • длительность переходного процесса не более постоянной времени ОУ.

С помощью моделирования системы в пакете Simulinkопределяем параметры настройки регулятора.

Рис.2. Схема модели цифровой системы.

Рис.3. Графики сигнала рассогласования управляющего воздействия и регулируемой переменной для случая входного воздействия в виде скачка .

Таблица параметров дискретного ПИД регулятора.

2. ВЫБОР ДАТЧИКОВ И ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

2.1. Датчик влажности воздуха

По требуемой точности измерения, которая определяется точностью поддержания влажности

и коэффициентом:

и заданному диапазону изменения регулируемой переменной выбираем датчик HIH-3602-Lфирмы Honeywell.

Рис.4. Внешний вид датчика влажности.

Датчики этой серии предназначены для использования в многоканальных автоматизированных системах контроля параметров микроклимата на базе ПЭВМ, которые осуществляют непрерывные круглосуточные измерения относительной влажности воздуха и поддержаниезаданных режимов.

В настоящее время на практике для измерения относительной влажности применяется несколько технологий, использующих свойство различных структур изменять свои физические параметры (емкость, сопротивление, проводимость и температуру) в зависимости от степени насыщения водяным паром. Каждой из этих технологий свойственны определенные достоинства и недостатки (точность, долговременная стабильность, время преобразования и т.д.).

Среди всех типов емкостные датчики, благодаря полному диапазону измерения, высокой точности и температурной стабильности, получили наибольшее распространение, как для измерения влажности окружающего воздуха, так и применения в производственных процессах.

Компания Honeywell производит семейство емкостных датчиков влажности, применяя метод многослойной структуры (рис.5), образуемой двумя плоскими платиновыми обкладками и диэлектрическим термореактивным полимером, заполняющим пространство между ними. Термореактивный полимер, по сравнению с термореактивной пластмассой, обеспечивает датчику более широкий диапазон рабочих температур и высокую химическую стойкость к таким агрессивным жидкостям и их парам, как изопропил, бензин, толуол и аммиак. В дополнение к этому датчики на основе термореактивного полимера имеют самый большой срок службы в этиленоксидных стерилизационных процессах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *