ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

СКАТ состоит (см.рисунок) из двух взаимосвязанных систем: информационно-измерительной (ИИС) и информационно-управляющей (ИУС).

Программа ИИС обеспечивает сбор и обработку данных, а также представлять их в табличном, графическом виде с возможностью выборки по заданным параметрам, математической и статистической обработкой для принятия оперативного решения. Это позволяет вести оценку качества поддержания температуры в заданном диапазоне (средняя температура за период, выборка за любой период времени по каждой теплице, культуре, поиск минимальных и максимальных значений и т.д.). Результат может быть распечатан на принтере. ИИС предусматривает подключения датчиков с выходом по напряжению, току, сопротивлению (метеостанция, расходомер, теплосчетчики, внешние резисторы, контакты и т.д.), обеспечивает связь с метеостанцией, имеющей датчики температуры наружного воздуха (ДТВ), направления ДНВ и скорости ветра ДСВ, а также датчики величины освещенности ДВО и осадков ДОС. Кроме того, ИИС предусматривает опрос общеблочных датчиков: температуры прямой ДТП и обратной воды ДОВ, расхода воды, давления прямой ДДП и обратной воды ДДО.

Основной функцией СКАТ является регулирование и поддержание температуры в блоке ангарных теплиц с точностью до±1 град. в диапазоне от 0 до 40 град. по ПИД-закону регулирования с релейным переключением режимов и настраиваемой зоной нечувствительности на основе шатрового, бокового, надпочвенного контуров с трехходовыми или двухходовыми клапанами и калориферов. Имеется управление форточками при условии надежной работы механизмов. Предусмотрен режим автоматической работы СКАТ в функции времени и ручной, включающий в себя оперативное тестирование аппаратуры и управления всеми механизмами прямо с клавиатуры компьютера, а также аварийный контроль. Переключение времени суток осуществляется по времени восхода и захода солнца в соответствии с широтой местности, а определение "ясно" или "пасмурно" - по уровню освещенности. При переходе с ночи на день и наоборот система плавно поднимает или опускает температуру в теплицах с заданной интенсивностью. СКАТ контролирует температуру входной сетевой воды на соответствие графику подачи в зависимости от температуры наружного воздуха и в случае его занижения поднимает температуру надпочвенного контура. Реализован режим интегрированных температур, т.е. при выращивании томатов задается так называемая среднесуточная температура, которая должна выдерживаться в течение суток, при этом дневная температура может быть значительно выше заданной за счет солнца, а ночная температура может опускаться до минимально допустимой величины. Важно, чтобы произведение град*час не было ниже установленной величины. Реализация режима интегрированных температур позволяет экономить в весенне-летний период до 10% тепловой энергии за счет более низкой ночной температуры. Система управления позволяет измерять относительную влажность воздуха в каждой теплице, задавать влажность по каждой теплице и управлять клапанами дождевания. При необходимости возможно определение положения регулирующих клапанов и форточек (при исправности реостатов положения). Используемые измерительные приборы позволяют применять любые датчики температуры из серий ТСМ, ТСП. Окончательная конфигурация системы производится по согласованию с заказчиком. Предлагаемая система адаптирована для подключения к шкафам управления механизмом (ШУМ), устанавливаемым у каждой теплицы. Система построена таким образом, что позволяет осуществить управление до трех независимых контуров отопления с трехходовыми клапанами и насосами. Как известно, разделение контуров отопления и установка насосов благоприятно сказывается на качестве температурного режима в теплице, а именно равномерное распределение тепла по трубам (равномерность температуры воздуха в теплице). Уменьшение постоянной времени теплицы позволяет существенно снизить колебания температуры при ее регулировании. В случае, если у заказчика имелась ранее упомянутая установка, ШУМ дорабатываются только с точки зрения управления дополнительными контурами отопления.

Системный блок компьютера, монитор, источник бесперебойного питания, блоки коммутации и питания могут быть установлены в один из шкафов управления комплекта УТ12-У3, обычно находящийся в щитовой автоматики. Во вновь создаваемой системе число линий кабеля управления значительно снижается и зависит от числа теплиц и количества сигналов управления. Для измерения температурных параметров используются восьмиканальные измерительные приборы (ИП) на базе микропроцессов. ИП установлены непосредственно у теплицы, что существенно сокращает длину линий датчиков. К прибору можно подключить восемь датчиков по четырехпроводной или менее точной двухпроводной схеме.

Дополнительно используются ИП для измерения общеблочных параметров. Передача информации от ИП к компьютеру осуществляется через сеть с интерфейсомrs485 по запросу программы ИИС с периодом один раз в две минуты. Текущие параметры сохраняются в базах данных, обрабатываются программой ИУС и через модули связи в блок коммутации выдаются сигналы управления промежуточными реле в шкафах ШУМ, с помощью которыхосуществляется управление исполнительных механизмов. Система может управлять в каждой теплице до трех разделенных контуров отопления с циркуляционными насосами (шатровый, надпочвенный, боковой), до двух ступеней калориферов, до четырех приводов форточек, и, при необходимости, может быть расширена для управления клапанами дождевания (регулирование влажности).

Для технического обслуживания СКАТ достаточно инженера-электронщика, знакомого с компьютерной техникой. Система может обслуживать от 10 до 24 ангарных теплиц, позволяет создать локальную сеть связи через витую пару в стандартеrs-485 для связи с ЭВМ верхнего уровня с выделенным центральным рабочим местом оператора в административном корпусе.

Функциональная схема блока теплиц

Датчики температуры: ДТС - сухой, ДВЛ - влажный, ДТН - надпочвенного контура, ДТО - обратной воды, ИП - измерительный прибор для датчиков ТСП-100, ТСМ-100, ШУМ - шкаф управления механизмами, КОТ - клапан отопления шатрового и бокового контуров, ЭПН - электропривод циркуляционного насоса, ФВЛ, ФВП, ФБЛ, ФБП - электроприводы форточек верхних, боковых, левых и правых