Месторасположение, почвенно-климатические условия

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

На тему: «Разработка установки для создания микроклимата в теплице»

по специальности 110810 «Электрификация и автоматизация

сельского хозяйства»

 

 

Выполнил:

Павликов Дмитрий Андреевич,

Студент группы Э-49

 

Руководитель: Еремеева В.Н.

Преподаватель электротехнических

дисциплин

 

Рецензент_____________________

 

Дата защиты____________

 

Оценка___________________

 

Кунгур, 2014

Содержание

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….3

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 4

1.1. Анализ производственной деятельности сельскохозяйственного предприятия 4

1.2. Характеристика технического объекта. 6

1.3.Определения используемых терминов. 17

1.4 Выбор датчиков и исполнительных устройств. 20

1.4.1. Датчик влажности воздуха. 20

1.4.2. Датчик расхода воды на распыление. 23

1.5. Выбор базового комплекса. 26

1.5.1. Микроконтроллер. 26

1.5.2. Аналого-цифровой преобразователь. 27

1.5.3. Цифро-аналоговый преобразователь. 29

1.6. Структура АСУ ТП.. 31

1.6.1. Назначение системы.. 31

1.6.2. Архитектура системы.. 32

1.7. Экономическая обоснованность проекта. 32

2.ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ. 33

2.1. Изготовление системы измерения влажности почвы.. 33

2.2. Расчет погрешностей. 38

2.2.1. Инструментальная погрешность. 38

2.3. Первичная обработка. 40

2.4. Исполнительный механизм.. 43

2.5. Разрядности АЦП и ЦАП.. 44

3. БЕЗОПАСНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛИЦЫ... 46

4. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА……………………………………………..53

ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………57

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННых источников………..………………….59

ПРИЛОЖЕНИЕ ……………………………………………………………...….61

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.

Актуальность темы заключается в том, что затраты на обогрев теплиц составляют 30…50% от себестоимости продукции. Потребности современного производства в тепловой и электрической энергии растут быстрее, чем энергетические мощности. Поэтому энергосистемы вынуждены ограничивать потребление энергии, вводить специальные режимы, требовать от потребителя срочной экономии. Эти ограничительные меры малоэффективны, а в ряде случаев приводят к снижению производства продукции. Отсюда следует, что экономить энергию надо не ограничением её отпуска, а системой научно обоснованных технических мероприятий, основными из которых являются создание энергосберегающих технологий и энергосберегающих систем управления.

Значит, цель моей работы заключается в автоматизации технических процессов теплиц для эффективного использования энергоресурсов,

А задачи выражены в том, чтобы:

- охарактеризовать объект для правильных расчетов АСУ ТП;

- рассмотреть возможные виды датчиков и других устройств;

- произвести расчеты настройки регуляторов и других устройствкак дополнительной возможности существенно уменьшить себестоимость производимой продукции;

-выделить основные виды техники безопасности при разработке АСУ ТП для теплиц.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. 1.1. Анализ производственной деятельности сельскохозяйственного предприятия

 

Месторасположение, почвенно-климатические условия

ОАО «Тепличный» - одно из самых крупных тепличных хозяйств на Урале. Площадь зимних теплиц составляет около 22 га. Более 45 лет предприятие является основным поставщиком свежих овощей во внесезонный период для жителей г. Челябинска и области. На предприятии имеется 40 тракторов, 50 автомобилей, газовая котельная мощностью 200 Гкал/час. Имеется биологическая лаборатория, которая занимается внедрением использования биологических методов борьбы с болезнями и вредителями растений. Агрохимическая лаборатория обеспечивает контроль состава грунта и правильного питания растений.

В ОАО «Тепличный» работают более 600 человек. Ассортимент продукции – около 20 видов овощей и зеленых культур. Основной вид продукции – огурцы и томаты – пользуются неизменным спросом практически круглый год.

Стабильно работающее предприятие не имеет задолженности по заработной плате, а также по налоговым и другим платежам в бюджеты всех уровней и внебюджетные фонды. Развитие производственных мощностей осуществляется за счет внедрения передовых приемов и перспективных технологий: использование высокоурожайных сортов и гибридов отечественной и иностранной селекции, выращивание овощей на малообъемных грунтах с капельным поливом, проточная технология выращивания зеленых культур.

В теплицах аграрного типа, построенных в 1973 году (около 10 га), применяется устаревшая технология выращивания овощей с использованием почвенных грунтов. В теплицах, построенных в 1984-85гг (около 12 га) используется более современная технология, позволяющая сэкономить до 40-50% затрат на тепловую энергию по сравнению с теплицами аграрного типа.

Климатические условия

Северная лесостепь представляет собой Зауральскую холмистую равнину. Данная территория отличается самым коротким периодом с температурой выше 10 0С – 120-125 дней – с 9-10 мая по 12-15 сентября. При этом период без заморозков составляет 85-90 дней. Сумма эффективных температур колеблется в пределах 1800-2000 0С.

Годовое количество осадков превышает 400-440 мм, а за период активной вегетации растений их выпадает 220-270-мм. Запасы влаги в метровом слое почвы к моменту сева зерновых культур бывают, как правило, достаточными для получения высоких урожаев – более 170 мм. Гидротермический коэффициент составляет 1,0-1,4.

Зима на территории северного лесостепного Зауралья продолжительная – 160-170 дней. Устойчивый снежный покров устанавливается в середине ноября, в феврале достигает 30-40 см и сохраняется 150-160 дней.

Характерная особенность климата лесостепной зоны – примерно равное соотношение осадков и испаряемости.

Средняя температура января – 16-19 0С, а средняя температура июля – 18-18,5 0С.

 

Таблица 1. - Структура земельных угодий

Угодья	2004 год	2005 год	2006 год
га	%	га	%	га	%
Общая земельная площадь, га		100,0		100,0		100,0
Всего с.-х. угодий		98,7		98,7		98,7
из них: пашня		98,7		98,7		98,7
сенокосы		1,3		1,3		1,3

 

За анализируемый период, с 2004 по 2006 года, структура земельных угодий не претерпела серьёзных изменений. Наибольший процент земельных угодий в хозяйстве приходится под пашню. Имеющиеся виды угодий оказывают определённое влияние на организацию сельскохозяйственного производства. Наличие в хозяйстве больших площадей пашни позволяет успешно заниматься производством картофеля, овощей открытого и закрытого грунта и др.

 

Определения используемых терминов

 

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) — группа решений технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях. Может иметь связь с более общей автоматизированной системой управления предприятием (АСУП).

Под АСУ ТП обычно понимается целостное решение, обеспечивающее автоматизацию основных операций технологического процесса на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершённое изделие.

Понятие «автоматизированный», в отличие от понятия «автоматический», подчёркивает необходимость участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.

Составными частями АСУ ТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс. Такие как системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), распределенные системы управления (DCS), и другие более мелкие системы управления (например системы на программируемых логических контроллерах (PLC)). Как правило, АСУ ТП имеет единуюсистему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики:датчики, устройства управления, исполнительные устройства. Для информационной связи всех подсистем используются промышленные сети.

Также, не следует путать понятия "АСУ ТП" и "КИПиА" (контрольно-измерительные приборы и автоматика) в плане специализации работников промышленных предприятий - разделение по видам деятельности, в основном, ведётся на технологическом уровне: специалисты АСУ ТП обслуживают контроллерное оборудование, программное обеспечение, АРМ и их поддержку, в то время как в ответственности специалистов КИПиА находится остальное оборудование и принадлежности, также попадающих под общее понятие "АСУ ТП". В частности, на многих промышленных предприятиях используется следующее правило: "Всё, что от контроллера до клеммников - АСУ ТП, после — КИПиА и других служб".

В данной теплице применяем датчики влажности воздуха.

 

ПИ-регулятор является одним из наиболее универсальных регуляторов. Фактически ПИ - регулятор – это П - регулятор с дополнительной интегральной составляющей. И - составляющая, дополняющая алгоритм, в первую очередь нужна для устранения статической ошибки, которая характерна для пропорционального регулятора. По сути, интегральная часть является накопительной, и таким образом позволяет осуществить то, что ПИ-регулятор учитывает в данный момент времени предыдущую историю изменения входной величины.

Simulink - интерактивный инструмент для моделирования, имитации и анализа динамических систем. Он дает возможность строить графические блок-диаграммы, имитировать динамические системы, исследовать работоспособность систем и совершенствовать проекты. Simulink полностью интегрирован с MATLAB, обеспечивая немедленным доступом к широкому спектру инструментов анализа и проектирования. Simulink также интегрируется с Stateflow для моделирования поведения, вызванного событиями. Эти преимущества делают Simulink наиболее популярным инструментом для проектирования систем управления и коммуникации, цифровой обработки и других приложений моделирования.

HoneywellInternational, Inc. — крупная американская корпорация, производящая электронные системы управления и автоматизации.

Корпорация HoneywellInternational известна своими разработками в области аэрокосмического оборудования, технологий для эксплуатации зданий и промышленных сооружений, автомобильного оборудования, турбокомпрессоров и специализированных товаров. Штаб-квартира корпорации расположена в Морристауне (штат Нью-Джерси, США). Акции Honeywell котируются на Нью-Йоркской, Лондонской и Чикагской фондовых биржах.

Корпорация была основана в 1906 году в Миннеаполисе, Миннесота.

В 1974 году компания открыла представительство в Москве, в 1992 году — филиалы в Санкт-Петербурге и Киеве, в 1996 году — представительство в Новосибирске. С дальнейшим развитием бизнеса в 1998 году были открыты офисы в Узбекистане и Казахстане.

Преобразователи предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование значения разности давлений нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи.

Преобразователи могут использоваться для преобразования значений уровня жидкости, расхода жидкости или газа в унифицированный токовый сигнал. При работе с блоками извлечения корня БИК-1 получается линейная зависимость между расходом и выходным сигналом.

Преобразователи Сапфир-22ДД-Вн-А предназначены для преобразования значения измеряемого параметра в унифицированный токовый сигнал на объектах АС.

Преобразователи Сапфир-22ДД-Вн-К предназначены для преобразования значения измеряемого параметра газообразного кислорода и кислородосодержащих газов в унифицированный токовый сигнал.

Преобразователи Сапфир-22ДД-Вн-А, Сапфир-22ДД-Вн-К не предназначены для использования во взрывоопасных условиях.

Преобразователи Сапфир-22ДД-Вн имеют взрывобезопасный уровень взрывозащиты, вид взрывозащиты- сочетание «специальный вид взрывозащиты» и «взрывонепроницаемая оболочка» (маркировка по взрывозащитеIexsd ПВТ4/Н₂) и могут применяться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно требованиям главы 7-3 ПУЭ или других нормативно-технических документов, определяющих применяемость электрооборудования во взрывоопасных средах, образуемых взрывоопасными смесями паров и газов с воздухом категории до ПВ группы до Т4 включительно и категории ПС группы Т1 по ГОСТ 12.1.011-78.

Преобразователи относятся к изделиям ГСП.

Преобразователи предназначены для работы со вторичной регистрирующей и показывающей аппаратурой, регуляторами и другими устройствами автоматики, машинами централизованного контроля и системами управления, работающими от стандартного выходного сигнала 0-5 или 0-20 или 4-20 mA постоянного тока.

Компаратор (аналоговых сигналов) (англ. comparator — сравнивающее устройство) — электронная схема, принимающая на свои входы два аналоговых сигнала и выдающая логическую «1», если сигнал на прямом входе («+») больше чем на инверсном входе («−»), и логический «0», если сигнал на прямом входе меньше, чем на инверсном входе.

 

 

Датчик влажности воздуха

 

По требуемой точности измерения, которая определяется точностью поддержания влажности и коэффициентом :

и заданному диапазону изменения регулируемой переменной выбираем датчик HIH-3602-L фирмы Honeywell. (См. Приложение Б).

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 поддержание заданных 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, образуемой двумя плоскими платиновыми обкладками и диэлектрическим термореактивным полимером, заполняющим пространство между ними (См. Приложение В).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.

В процессе работы водяной пар проникает через верхнюю пористую обкладку конденсатора и уравновешивается с окружающим газом. Одновременно эта обкладка защищает электрические процессы, протекающие в полимерном слое, от внешних физических воздействий (света и электромагнитного излучения). Слой полимера, покрывающий пористый платиновый электрод сверху, служит защитой конденсатора от пыли, грязи и масел. Такая мощная фильтрационная система, с одной стороны, обеспечивает датчику длительную бесперебойную работу в условиях сильной загрязненности окружающей среды, с другой — снижает время отклика.

Выходной сигнал абсорбционного датчика влажности представляет собой функцию от температуры и влажности, поэтому для получения высокой точности измерения в широком диапазоне рабочих температур требуется температурная компенсация характеристики преобразования. Компенсация особенно необходима, когда датчик используется в индустриальном оборудовании для измерения влажности и точки росы.

Датчики влажности Honeywell — это интегрированные приборы. Помимо чувствительного элемента, на той же подложке расположена схема обработки сигнала, которая обеспечивает преобразование сигнала, его усиление и линеаризацию. Выходной сигнал датчика Honeywell является функцией от напряжения питания, окружающей температуры и влажности. Чем выше напряжение питание, тем больше размах выходного сигнала и, соответственно, чувствительность. Связь же между измеренной датчиком влажностью, истинной влажностью и температурой показана на объемной диаграмме (См. Приложение Г).

Она легко аппроксимируется с помощью комбинации двух выражений:

Прямая наилучшего соответствия при 25 °C (жирная линия на диаграмме), описывается выражением U_вых = U_пит(0,0062 · (%RH₂₅) + 0,16). Из этого уравнения определяется процент RH₂₅ при температуре 25 °C.

Далее производится температурная коррекция и вычисляется истинное значение RH: RH_{истинная} = (%RH₂₅) · (1,0546 - 0,00216T), где T измеряется в °C.

Выражения выше соответствуют характеристикам реальных датчиков со следующими отклонениями:

– для

– для

– для

Модели HIH-3602-L и HIH-3602-L-CP выполнены в корпусе TO-39 со щелевым отверстием. Они предлагают оптимальное соотношение цена/надежность. Эти датчики нашли широкое применение в метеорологическом оборудовании и системах климат-контроля.

 

Выбор базового комплекса

 

Микроконтроллер

 

ADuC7020 - микроконтроллер фирмы AnalogDevices для прецизионной обработки аналоговых сигналов, содержащий в своем кристалле полнофункциональную 12-разрядную систему сбора и обработки данных на основе ядра микроконтроллера ARM7TDMI и 12-разрядного АЦП с частотой преобразования 1 МГц. По аналогии с другими интегральными преобразователями данных микроконтроллер характеризуется сочетанием на одном кристалле прецизионного аналогово-цифрового и цифро-аналогового преобразования и флэш-микроконтроллера.

(ИОН – источник опорного напряжения, ПЛМ – программируемая логическая матрица, УАПП – устройство асинхронной приемо-передачи, ОЗУ – оперативное запоминающее устройство, MIPS – млн. операций в сек.)

Отличительные особенности:

12-разр. АЦП с 5 мультиплексированными входами, частота преобразований АЦП 1 МГц

Четыре 12-разр. ЦАП с выходами по напряжению с полным размахом (Rail-to-Rail)

Прецизионный источник опорного напряжения (2,5В±10 мВ)

Ядро микроконтроллера ARM7TDMI с производительностью 45 млн. операций в сек.

62 кбайт внутрисхемно перепрограммируемой флэш-памяти программ/данных

8 кбайт статического ОЗУ

Последовательные порты: УАПП, SPI и два I²C

Компаратор, матрица программируемой логики (PLA), супервизор питания (PSM), сброс при подаче питания (POR), гибкое конфигурирование блока синхронизации, гибкие режимы уменьшения энергопотребления

Внутрисистемное последовательное программирование

Внутрисистемная JTAG-эмуляция

14 линий универсального ввода-вывода

Устройство тактируется от встроенного генератора с синтезатором частоты с ФАПЧ (PLL), который генерирует тактовые импульсы с частотой до 45 МГц. Этот тактовый сигнал проходит через программируемый делитель частоты, с выхода которого тактовая частота поступает на ядро процессора. В микросхеме применено микропроцессорное ядро ARM7TDMI, 16/32-разрядный RISC процессор, обеспечивающий пиковую производительность до 45 миллионов операций в секунду (MIPS). На кристалле имеется 62 kB энергонезависимойфлэш/ЕЕ памяти, а также 8 kB статического ОЗУ (SRAM). Для ядра ARM7TDMI вся память и регистры доступны в одном линейном пространстве памяти.

Встроенное программное обеспечение поддерживает внутрисхемную последовательную загрузку через порты последовательных интерфейсов UART и JTAG, при этом через интерфейс JTAG можно осуществлять эмуляцию.

Данные микроконтроллеры работают при напряжении питания 2,7 … 3,6 В и их параметры нормированы для индустриального температурного диапазона

-40°C... 125°C. При работе на частоте 45 МГц рассеиваемая мощность составляет 150 мВт.

 

Структура АСУТП

 

Назначение системы

 

Разрабатываемая АСУТП представляет собой комплекс автоматизированного контроля и управления влажностным режимом теплицы и является программно-технической системой для достоверного измерения состояния климата в теплице и расчет на этой основе управляющих воздействий на исполнительные механизмы инженерного оборудования теплицы.

Система должна выполнять следующие функции:

задание суточного цикла влажности и поддержание необходимого климатического режима (при изменении задания система обеспечивает плавный переход из одного состояния в другое);

контроль расхода воды в канале распыления;

сбор, обработку и хранение архивных данных;

представление технологической информации в удобном для оперативного персонала виде;

регистрация событий и ведение журнала тревог (например, при выходе значения влажности за пределы установленного диапазона);

обеспечение возможности калибровки измерительных датчиков;

повышение производительности теплицы за счёт жесткого автоматического поддержания требуемых параметров;

обеспечение возможности постепенной модернизации и усложнения системы за счёт введения новых аппаратных и программных модулей.

 

Архитектура системы

 

Архитектура разрабатываемой системы имеет два уровня: нижний – подсистема управления (датчики, микроконтроллер, исполнительные механизмы и оборудование) и верхний – пост оператора (персональный компьютер). Связь между уровнями осуществляется по интерфейсу RS-485. Реализация алгоритмов управления осуществляется с помощью автоматизированного модуля верхнего уровня (например, SCADA-система TRACEMODE), который также отвечает за интерфейс на посту оператора.

 

 

ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ

 

Расчет погрешностей

Первичная обработка

При измерении технологических параметров информация от датчиков поступает в аппаратуру ввода/вывода в виде унифицированных сигналов (0-10В или 4-20 мА), т.е. реальной физической величине соответствует напряжение или сила тока. В устройствах связи с объектом эти сигналы преобразуются в двоичные коды длиной от 8 до 16 разрядов. Чтобы провести анализ получаемой информации, необходимо преобразовать коды АЦП в масштаб реальных физических величин: % RH, м³/час. К тому же датчики могут иметь статические ошибки, нелинейные характеристики или зашумленный выходной сигнал.

Для получения корректных значений результатов мониторинга из двоичных кодов применяют алгоритмы первичной обработки такие, как нормализация, пересчет в технические единицы, проверка на достоверность, сглаживание, проверка на технологические границы.

В данной работе исследуются такие алгоритмы первичной обработки, как

- проверка на достоверность,

- сглаживание.

Проверка на достоверность. Благодаря её выполнению, обнаруживаются и устраняются импульсные помехи, выявляется обрыв или короткое замыкание в канале связи и формируется сообщение о нарушениях оператору-технологу.

В данной работе в качестве измерительной погрешности учитывается только погрешность датчика. Если выбран датчик с погрешностью , то максимально допустимое значение погрешности измерения определяется как:

Это выражение следует из нормального закона распределения погрешностей измерения, в соответствии с которым максимальное значение случайного сигнала y_max = 3σ _y (σ _y – среднеквадратическое значение). При этом условие проверки на достоверность имеет вид:

.

Проверка сигналов на достоверность заключается в следующем: если условие не выполняется, то содержимое счетчика нарушений увеличивается на 1, неверное значение показаний датчика заменяется последним достоверным, и проверяется следующее показание датчика. При этом осуществляется переход к меньшему шагу опроса датчика: ( - новое значение шага опроса датчика после обнаружения первого неправильного отсчета). Процедура проверки повторяется. Если трижды подряд с шагом не выполняется условие проверки на достоверность, то по знаку разности () принимается решение об обрыве или неисправности датчика i -го канала. Фиксируется время нарушения, его причина и включается резервный канал или резервный датчик.

Сглаживание. Обычно по ходу технологических процессов возникают помехи с частотами, близкими или равными частотам полезного сигнала. Примером такой помехи могут быть погрешности измерения. Устранить их аппаратными фильтрами не удается, но можно ослабить, и весьма существенно, программным путем, реализуя алгоритм скользящего или экспоненциального сглаживания.

Алгоритм скользящего среднего или скользящего окна имеет вид:

M_i – параметр сглаживания, величина которого определяет количество отсчетов , взятых для вычисления одного сглаженного значения .

Принцип скользящего: для вычисления очередного сглаженного значения записанная в М_i ячейках памяти информация сдвигается влево, и в освободившуюся ячейку заносится новый отсчет датчика. После чего выполняются процедуры суммирования М_i отсчетов и умножения на коэффициент . Из анализа алгоритма ясно, что для его реализации потребуется M_i+2 ячейки памяти, а время готовности алгоритма выдать с заданной точностью 1-е сглаженное значение составит

.

Величина параметра сглаживания вычисляется по заданному значению коэффициента ослабления помех , который, в свою очередь, представляет собой отношение

,

где - среднеквадратическое значение помех в отсчетах датчиков x_ik; - среднеквадратическое значение помех в сглаженных, вычисленных в соответствии по алгоритму значений xc_ik.

Значение параметра сглаживания для i –го датчика:

.

Экспоненциальное сглаживание. Его алгоритм имеет вид:

при начальном значении и диапазоне изменения параметра сглаживания: 0<a _i <1.

Величина параметра a определяет длительность переходных процессов и качество сглаживания. Чем меньше a, тем лучше сглаживание, но тем большее время потребуется для получения сглаженного значения с заданным ослаблением помехи .

Выражение расчёта параметра для алгоритма экспоненциального сглаживания, если задан коэффициент ослабления помех :

Первое сглаженное значение будет получено с заданной точностью в соответствии с алгоритмом спустя время:

.

Это время будет возрастать с увеличением точности вычислений δ. Достоинством алгоритма экспоненциального сглаживания, по сравнению со скользящим окном, является малый объем памяти, хотя он значительно дольше входит в установившийся режим.

 

Исполнительный механизм

 

В качестве исполнительного механизма синтезируемой системы используется миниспринклер 4191 компании JHi I.S., который специальноразработан для поддержания постоянной влажности, уменьшения высоких температур в жарком климате за счет испарения и для орошения растений в специальных условиях.Миниспринклер обеспечивает туманообразование с очень мелким размером капелек - приблизительно от 50 до 250 микрон при давлении 3.0 Атм. Уникальная конструкция исключает образование крупных капель и капание на растения при размещении спринклеров сверху. Миниспринклер работает в широком диапазоне давления воды. Поднимая давление и используя спринклеры с меньшим расходом воды, можно получить минимальный размер капель. Минимальное давление, при котором закрывается предохранительный клапан, равно приблизительно 2.5 Атм. Миниспринклеры могут устанавливаться как на стойках, так и подвешиваться в случае верхней разводки воды (см. табл. 2).

 

Таблица 2. Параметры минисплиринклера

Материал	Полиацетат
Расход воды	12,20,35,50,70,90,160,180 литров в час
Рабочее давление	1,0…4,0 атм.
Диаметр орошения	2,0…4,0 м
Угол раскрытия факела воды	Круговой, примерно 310°
Направление распыления	Горизонтальное/вертикальное
Размер капель	крон при давлении 3,0 атм.

 

Разрядности АЦП и ЦАП

 

Рассчитываем допустимое значение погрешности вычисления управляющего воздействия при значении коэффициента точности управляющего кода :

В

Рассчитываем разрядность АЦП:

Таким образом, АЦП должен иметь не менее 8-ми разрядов.

Находим коэффициент пересчета АЦП:

(1/% RH)

Определяем величину младшего разряда АЦП:

(% RH)

Вычисляем разрядность ЦАП:

Получили, что ЦАП должен иметь не менее 8-ми разрядов.

Находим коэффициент пересчета ЦАП:

(В)

Таким образом, коэффициент пересчета от входа АЦП до выхода ЦАП:

(В/% RH)

 

Экологичность проекта

 

Экологический паспорт предприятия - это комплексный документ, содержащий характеристику взаимоотношений предприятия с окружающей средой. Экологический паспорт содержит общие сведения о предприятии, используемом сырье, писание технологических схем выработки основных видов продукции, схем очистки сточных вод и аэровыбросов, их характеристики после очистки, данные о твердых и других отходах, а также сведения а наличии в мире технологий, обеспечивающих достижение наилучших удельных показателей по охране природы. Вторая часть паспорта содержит перечень планируемых мероприятий, направленных на снижение нагрузки на окружающую среду, с указанием сроков, объемов затрат, удельных и общих объемов выбросов вредных веществ до и после осуществления каждого мероприятия.

Экологический паспорт отражает несколько принципиальных моментов: - переход от изучения следствий к детальному дифференцированному анализу причин; - переход от рассмотрения общего объема выбросов к удельным показателям, отнесенным к единице производимой продукции и сопоставляемым с наилучшими показателями, достигнутыми в мире.

Экологическая характеристика предприятия предполагает оценку прогрессивности технологии, полноту использования сырья и топлива, применяемые схемы очистки сточных вод и аэровыбросов, характеристику потоков отходящих потоков воды и газа, отчуждаемой территории, общую экономическую оценку ущерба, наносимого предприятием окружающей среде и детализацию этой оценки по видам продукции и технологическим переделам.

Программа мероприятий по снижению нагрузки на окружающую среду должна предусматривать перспективную стратегию и ближайший план с указанием сроков реализации, объемов необходимых затрат, достигаемых снижений выбросов и их концентрации, снижения ущерба окружающей среде.

Во многих случаях необходимые технологические решения известнеы и реализованы в мировой практике, на передовых отечественных предприятиях. Проблема их внедрения уже не научная, а организационная и экономическая.

Сельское хозяйство вместе с лесным хозяйством занимают более 80% территории. Традиционно фермер - это опекун почвы и сельской местности. С помощью заботливого ведения сельского хозяйства, включая объединение растениеводства и животноводства с управлением отходам, сельскохозяйственные земли переходят в неиспорченном состоянии от одного поколения к другому. Сельское хозяйство сформировало и продолжает формировать сельскую местность.

Фермерская практика значительно модернизировалась в течение этого столетия, в особенности за последние 40 лет.

Одним из следствий этого в некоторых областях является переэксплуатация и деградация природных ресурсов: почвы, воды и воздуха. При выращивании урожая систематическое использование фабричных защищающих продуктов ведет к относительному сопротивлению паразитам, увеличению частоты и цены последующих обработок и вызывает дополнительные проблемы по загрязнению почв и вод. В некоторых районах большие количества плодородных земель теряются каждый год из-за эрозии, происходящей благодаря неподходящему управлению землей. В животноводстве становится все более трудным работать с заболеваниями животных, так как генетические единообразие и концентрация в местах содержания возросли. Отходы животных воздают все больше проблем загрязнения воды и почвы. Расчистка под пашню и осушение земли вызывают истощение влажных земель и уменьшение биологического разнооборазия. Чрезмерное использование азотных и фосфатных удобрений вызывает загрязнение во многих водоемах и результатирующее цветение водорослей нарушает кислородный уровень воды с драматическими последствиями для рыбы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

Тепличное производство относится к числу на