Управление климатом теплицы

Необходимо отметить заслугу Заказчика, который, переняв голландский опыт, создал техническое задание с описанием математической модели управления климатом теплицы. Модель предусматривает алгоритм c достаточно сложным механизмом параметрирования автоматического управления, который позволяет определять оптимальные климатические параметры различных частей теплицы в соответствии с внешними условиями окружающей среды.
По началу, когда стали реализовывать проект, сомневались, что ПЛК110-30(М02) Овен справится с данной задачей, в задаче 16 PID регуляторов, сложные алгоритмы вычислений и "разношерстная" периферия. Однако он прекрасно с ней справляется и показывает хорошие результаты по производительности.
В теплице присутствует собственный раздел метеостанции, который собран на базе покупных элементов и созданного прикладного программного обеспечения.

Зона климата 1

Система визуализации создана от общего к частному. При взгляде на общий кадр агроному должны быть понятны все основные параметры работы зон, такие, как температура стекла, направление ветра, интенсивность солнечной активности, наличие/отсутствие осадков, сила ветра, температура наружного воздуха.
Главная мнемосхема

В системе присутствует 16 фрамуг, которые обеспечивают вентиляцию и регулирование качественных параметров микроклимата внутри теплицы: качества воздуха, СО2, температуры и влажности.
Создана зона управления тепловым пунктом. Осуществляется управление центробежными насосами и регулирование 8-ю контурами отопления. Горячая вода подается от внешней котельной.
Для рассадного отделения создана система подсветки физиологическим спектром по расписанию с коррекцией по уровню освещения.
Задание микроклимата позволяет выдерживать определенную температуру и градиент прироста температуры в 4 промежутках времени суток (24 часа делится тремя уставками). При переходе заданных временных границ температура начинает меняться от одного значения к другому с заданной скоростью, обеспечивая плавность работы всей теплицы. Тем самым создается комфортная среда для роста растений.
Гибкие в настройках графики Мастерскады обеспечивают детальный анализ ситуации, происходившей в системе с удобным просмотром истории происходивших изменений.
Во всех зонах теплицы создана система плавного изменения температур в соответствии с задаваемым расписанием. Изменение температуры менее чем градус в минуту позволяет избавить растения от стресса и повысить их урожайность.

Задание микроклимата

Проработана причинно-следственная диаграмма, предназначенная для организации защиты оборудования. При возникновении соответствующей причины на экране загорается красным цветом пиктограмма. На связанном с этими защитами оборудовании на соответствующих мнемосхемах загораются ключи, которые показывают, что данное оборудование включить (открыть) невозможно, оно находится в безопасном режиме. Данные блокировки можно отключить. При нажатии на любую из пиктограмм возникает диалоговое окно, в котором можно пересмотреть положение ключа деблокировки, введя пароль. В этом случае пиктограмма подсвечивается синим цветом.

График9

В настройках системы нейроалгоритма присутствует большое количество настроечных параметров. Авторские права на алгоритм автоматического управления теплицы принадлежат Заказчику данной системы. (Список параметров меня попросили не публиковать)

Для удешевления системы использовались однопроводные китайские цифровые датчики температур формата 18B20.

Структурная схема теплицы

Состав оборудования Овен:

1)    ПЛК110-30(М02);
2)    Конвертер интерфейсов АС3-М;
3)    Датчик СО2 ПКГ100-СО2 – 2 шт.;
4)    Датчик температуры и влажности ПВТ100 – 4 шт.;
5)    Релейные модули вывода МВ110-224.8Р – 7 шт.

Прочее оборудование закуплено на Aliexpress:
1)    Датчик силы ветра YGS-FS;
2)    Датчик направления ветра YGS-FX;
3)    Датчик качества воздуха REGELTECHNIK;
4)    Датчик дождя Rain and snow Transmitter sensor;
5)    Модули подключения цифровых термосопротивлений 18В20/3066 – 3 шт.;
6)    Датчик солнца Solar Radiation Sensor TSIS.

Зона климата 2
Зона климата 3
Зона климата 4
Настройка ПИД
График1
График2
График3
График4
График5
График6
График7
График8
Журнал аварий
#Управление, #климат, #теплица, #Овен, #ПЛК110, #18В20, #фрамуги

Оставьте первый комментарий

Ваш комментарий добавлен