Курсовая работа: Автоматизация теплицы с 4 зонами управления: влажность воздуха, влажность почвы, температура воздуха, освещенность

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 4
1. АНАЛИЗ ПОДХОДОВ К АВТОМАТИЗАЦИИ.. 6
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ РАБОТЫ ТЕПЛИЦ.. 6
1.1 Функции автоматизированной системы управления технологическими процессами теплицы.. 6
1.2 Состав автоматизированной системы управления технологическим процессом. 6
1.3 Общие технические требования. 7
1.4 Выбор исполнительных устройств. 8
1.4.1 Отопительные системы.. 9
1.4.2 Системы увлажнения. 11
1.4.3 Система вентиляции. 12
1.4.4 Освещение. 13
2. Проектно-технологический раздел.. 16
2.1 Формирование структурной схемы системы управления. 16
3. Разработка принципиальной схемы автоматизированной системы управления технологическими процессами.. 24
3.1 Выбор элементной базы.. 24
3.2 Выбор аналогово-цифрового преобразователя. 26
3.3 Датчик освещения. 27
3.4 Выбор интегральных микросхем. 29
3.5 Выбор дисплея. 32
3.6 Расчет схемы электрической принципиальной. 33
4. Построение математической модели объекта управления 37
4.1 Теплица как объект управления. 37
4.2 Математическое описание теплицы.. 42
4.3 Синтез системы управления. 45
4.4 Анализ результатов моделирования. 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 71

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день вследствие активного развития вычислительной техники происходит также и развитие, и активное внедрение систем автоматизации. Данные системы управления технологическими процессами находят свое применение как на производстве, для управления сложными процессами, где предъявляются особые требования к точности выполнения и присутствует опасность для человека, так и в быту для повышения комфорта и качества жизни человека.
Однако, в первую очередь автоматизированная система управления технологическим процессами необходима там, где требуется обеспечение безаварийно работы оборудование при минимальном числе обслуживающего персонала. Системы автоматизации необходимы для эффективного увеличения показателей работы оборудования за счет оптимизации управления и исключения человеческого фактора.
В данной курсовой работе ставится цель выполнить проектирование системы автоматизированного управления работой тепличного комбината.
Актуальность темы данной работы обусловлена возрастающими требования к объемам производств сельскохозяйственной продукции и растениеводства. Особенно это актуально в связи с ограничительными санкциями, введенными против Российской Федерации.
Методы выращивания растений в закрытом грунте стали использоваться на территории России еще на рубеже девятнадцатого и двадцатого веков. Также рассматривались основы гидропоники, которая представляет собой метод выращивания растений или в синтезированном грунте, имеющим точно заданный состав, или только в водном растворе, без грунта, как такового.
Проектирование отечественной системы автоматизации тепличного хозяйства, имеющий высокие технические показатели и более выгодной экономически в сравнении с продуктами зарубежного производства является актуальной задачей. Подобная система автоматизации позволит повысить урожайность в тепличном комплексе за счет поддержания оптимальных параметров микроклимата, а также оптимизировать потребление энергетических ресурсов.
Поставленная в работе цель может быть достигнута путем решения следующих задач:

• выполнить анализа объекта автоматизации;
• основываясь на результатах выполненного анализа разработать структурную схему системы управления;
• разработать математическую модели проектируемой системы управления тепличным комплексом. В ходе моделирования оценить эффективность работы проектируемой модели и системы;
• сформировать перечень технических средств, необходимых для реализации рассматриваемой системы управления;
• разработать алгоритм работы системы управления и программу для микроконтроллера;