АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБЗОР АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ 8
1.1 Описание элементов оборудования 8
1.2 Описание средств автоматизации 14
1.2.1 Первичные измерители 14
1.2.2 Контроллерное оборудование 21
2 ВЫБОР ИСПОЛ НИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ
КЛИМАТА В ХРАНИЛИЩЕ 33
2.1. Выбор высоконапорного вентилятора 33
2.2. Выбор увлажнителя воздуха 41
2.3 Выбор электронагревателя 47
3 ДИСПЕТЧЕРСКИЙ КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМОЙ 51
3.1 Управление и контроль системы через беспроводную связь GSM 53
3.2 Управление и контроль системы через локальную сеть Ethernet 60
4 РЕЖИМЫ РАБОТЫ СИСТЕМЫ 67
4.1 Режим сушка 67
4.2 Режим хранения 70
4.3 Охлаждение уличным воздухом 72
4.4 Режим обогрева 77
4.5 Удаление термомасс 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 32
ПРИЛОЖЕНИЕ А ПЕРЕЧЕНЬ ЗАПРОСОВ 89
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ПРОЕКТ 93
За последние несколько лет, производство овощных культур открытого грунта значительно увеличилось, в последствие чего, требуются помещения для хранения овощной продукции. Большая часть таких помещений относится к полузаглублен- ному или блочному типу, которые были возведены еще в советское время. Данные типы хранилищ не справляются с длительным хранением продукции из-за устаревшей технологии хранения и полного отсутствия автоматизации и контроля микроклимата. В итоге, большая часть собранного урожая портится и становится непригодной для употребления [1].
Исходя из этого, особое внимание уделяется качественному поддержанию климата внутри помещения. Грамотно выбранная технология поддержания климата - является одной из важнейшей составляющей, повышения урожайности продукта. А эффективное использование энергоресурсов - дополнительная возможность существенно уменьшить себестоимость производимой продукции. Современная автоматизированная система контроля и управления климатом должна поддерживать заданный режим и максимально эффективно использовать возможности исполнительных механизмов [2].
Актуальность темы
Актуальность внедрения современных систем управления и контроля климатом в хранилище овощных культур, с одной стороны, продиктована требованиями повышения качества продукции, а с другой, необходимостью обеспечения круглогодичного снабжения населения страны продуктами питания и сохранность их высоких питательных и вкусовых качеств, внешнего вида [3].
При хранении продукта в неавтоматизированных овощехранилищах сохранённого продукта составляет от 30...40 % общего объема хранилища. В свою очередь порча продукции доходит до 30% и более. Автоматизация управления микроклиматом снижает потери продукции до 2-5 % [4].
Автоматизированная система управления обеспечивает непрерывный режим работы и выполняет основные операции для поддержания микроклимата. Система управляет оборудованием по выбранному алгоритму и выполняет следующие основные функции:
- контроль температуры и влажности наружного воздуха;
- поддержание температуры продукта и влажности в хранилище;
- управление исполнительными механизмами;
- управление системой увлажнения, охлаждения и обогрева воздуха [5].
Автоматизированная система контроля и управления, а также системы диспетчерского контроля призваны свести к минимуму участие человека в процессе контроля и управления имеющимися инженерными системами. Использование подобных автоматизированных систем, осуществляющих контроль и управление над системой, объединяющей собранное воедино всё имеющееся инженерное оборудование, дает возможность организации слаженной работы всего комплекса [6].
Создание и внедрение автоматизированной системы диспетчерского контроля и управления обеспечит:
- непрерывный контроль работы оборудования без постоянного присутствия обслуживающего персонала;
- уменьшение времени простоя оборудования при возникновении нештатных ситуаций;
- дистанционное управление работой оборудования:
1) сбор информации о работе объекта управления;
2) предоставление информации о работе объекта в удобном для понимания и анализа форме;
3) звуковое и визуальное оповещение диспетчера при возникновении аварийной ситуации.
- повышение уровня индивидуальной ответственности обслуживающего персонала, благодаря автоматической регистрации действий диспетчера [7].
Объектом исследования выпускной квалификационной работы является - овощная база (овощехранилище), которая расположена в посёлке Кременкуль (Челябинская область).
Предмет исследования - автоматизированное управление и контроль овощехранилища. Создание усовершенствуемой системы автоматизации с обеспечением диспетчерского контроля и управления
Целью выпускной квалификационной работы является - разработка проекта автоматизации микроклимата овощехранилища. Обеспечение диспетчерского контроля и управления.
На пути к достижению поставленной цели необходимо целесообразно решить следующие задачи:
- подобрать оборудование для автоматизации системы;
- разработать схему автоматизации;
- разработать электрическую принципиальную схему;
- описать принцип действия и режимы работы системы;
- обеспечить диспетчерский контроль и управление системой.
Начальный этап проделанной работы посвятили знакомству с теоретической и практической составляющей понятия автоматизированной системы управления микроклиматом в помещение для хранения овощной продукции. Выделили недостатки современных хранилищ. В связи с этим было принято решение о разработке более совершенной автоматизированной системы управления и контроля климатом с внедрением диспетчерского контроля и управления.
Далее был разработан проект по внедрению новой и современной системы. Данная система хороша тем, что позволяет свести к минимуму человеческий фактор. Произведен выбор датчиков, используемых для реализации и контроля параметров в помещение, выбор средств автоматизации для управления климатом внутри помещения. Осуществлен выбор исполнительных механизмов. На основание выбранного оборудования и приборов приведена схема автоматизации и элек- трическая-принципиальная схема системы. Предусмотрен диспетчерский контроль и управление климатом в помещение за счёт беспроводной сети GSM и локальной сети Ethernet. Выявлены достоинства и недостатки для каждой сети.
Сегодня в России существует предложения от множества фирм по строительству современных овощехранилищ, в том числе от известных зарубежных компаний с внушительным послужным списком. Однако российские предприниматели не очень активно спешат воспользоваться их услугами и зачастую продолжают выбирать устаревшие технологии. Это связано с тем, что предприниматели мыслят краткосрочными перспективами, хотят побыстрее окупить проект, и поэтому вложить по минимуму средств. При этом забывая о том, что эффективное, приносящее высокие прибыли овощехранилище - это высокотехнологичный проект.
Современное овощехранилище, реализованное профессионалами, позволяет заказчику быстрее окупить вложения за счёт качественного длительного хранения с минимальными потерями [72].
