При подготовке объекта к внедрению АСУ ККТХ предприятие, эксплуатирующее систему, должно:

• обеспечить готовность объекта к проведению монтажных работ по созданию АСУ ККТХ;

• обеспечить организацию подразделения технического обслуживания АСУ ККТХ;

• осуществить входной контроль средств АСУ ККТХ на комплектность и соответствие технической документации проекту;

• выполнить наладку и госповерку АСУ ККТХ;

• совместно со специализированными организациями осуществить инженерный надзор за монтажом частей АСУ ККТХ;

• организовать с привлечением разработчика техническое обучение оперативного и ремонтного персонала правилам эксплуатации АСУ ККТХ;

• организовать и провести с участием разработчика, соисполнителей и заказчика приемосдаточные испытания АСУ ККТХ;

• выполнить изменения в технологической схеме объекта, предложенные разработчиком АСУ ККТХ и согласованные с проектной организацией.

ПРИМЕЧАНИЕ: Заказчик выполняет вышеуказанные работы самостоятельно или с привлечением специализированных организаций.

1.7 Требования к документировании

Виды и комплектность документов на АСУ ККТХ регламентированы положениями ГОСТ 34.201-89.

Разработке подлежит:

• общесистемные проектные решения;

• комплект документов организационного обеспечения;

• комплект документов математического обеспечения;

• комплект документов программного обеспечения;

• комплект документов информационного обеспечения.

Содержание разделов технического задания может уточняться в установленном порядке протоколами (подраздел 3.3 ГОСТ 34.602-89) в процессе разработки и ввода в действие АСУ ККТХ без внесения изменений в техническое задание.

1.8 Источники разработки

ГОСТ 34.602-89 Информационная технология. Техническое задание на создание автоматизированной системы.

"Исходные требования на создание автоматизированной системы управления водозаборным узлом”

“Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств" ОПВБ - II, Москва, "Недра", 1982г.

"Правила устройства электроустановок" шестое издание, 1985 г.

"Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей" четвертое издание, утвержденное 21.12.84 г.

ДНАОП 0.00-1.21-98 "Правила безопасной эксплуатации электроустановок потребителей".

ОСТ 36.13-90 "Щиты и пульты систем автоматизации технологических процессов".

СНиП 2.04.05-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха".

ДСТУ3215-95 "Метрологічна атестація засобів вимірювальної техніки. Організація та порядок проведення".

ГОСТ 12.1.003-83 "Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности".

ГОСТ 12.2.007-75 "Изделия электротехнические. Общие требования безопасности".

ГОСТ 12997-84 "Изделия ГСП. Общие технические условия".

ГОСТ 34.201-89 "Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем".

ГОСТ 22315-77 "Средства агрегатные информационно-измерительных систем. Общие положения".

ГОСТ 14254 - 80 "Изделия электротехнические. Оболочки. Степени защиты. Обозначения. Методы испытаний".

2. Описание объекта автоматизации и алгоритма его функционирования

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, который также отвечает за интерфейс на посту оператора (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 – Мнемосхема АСУТП

В состав тепличного хозяйства входят следующие основные технологические установки и системы:

• Кондиционер;

• Система отопления помещения;

• Системы мониторинга климатических условий в помещении;

• Блоки питания для систем мониторинга и контроля;

• Датчики температуры, влажности;

• Пульт управления оператора;

• Фильтр;

• Насос;

• Управляющий контроллер;

3. Анализ требований к системе

Полный перечень требований к системе управления и контроля климата в тепличных хозяйствах можно разделить на ряд подгрупп. Среди них:

• требования к структуре системы;

• требования к функционированию;

• требования к численности и квалификации персонала;

• требования к показателям назначения;

• требования к надежности;

• требования к эргономике и технической эстетике;

• требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению компонентов системы;

• требования к защите информации от несанкционированного доступа;

• требования к защите от влияния внешних воздействий;

• требования по стандартизации и унификации;

Основными являются требования к структуре системы и ее функционированию, которые и будут рассмотрены далее.

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, который также отвечает за интерфейс на посту оператора.

3.1 Требования к структуре системы

Автоматизированная система управления и контроля климата в тепличных хозяйствах выполнена на базе микропроцессорной техники.

По иерархическому принципу АСУ ККТХ должна подразделяться на уровни:

нижний уровень:

• регуляторами форсунок увлажнения, открытия клапана подачи воды, включения и выключения отопительной системы, и кондиционера;

• датчики температуры воздуха, влажности;

• устройства световой и звуковой сигнализации несанкционированного проникновения на территорию теплицы;

• регулирующие и другие исполнительные механизмы;

• микропроцессорные контроллеры мониторинга и управления регуляторами форсунок увлажнения, открытия клапана подачи воды, включения и выключения отопительной системы и кондиционера.

верхний уровень:

• операторская станция (рабочее место оператора).

Автоматизированный контроль и управление оборудованием контроля климата в тепличных хозяйствах может осуществляться без постоянного присутствия эксплуатационного персонала в зоне размещения технологического оборудования.

Связь между компонентами системы должна осуществляться по физическим и интерфейсным каналам.

АСУ ККТХ должна быть подключена к гарантированной системе электропитания с использованием агрегатов бесперебойного питания.

Каждая операторская станция должна включать:

ЭВМ стандартной конфигурации:

• ОЗУ 128 Мб, накопитель на гибких дисках, накопитель на жестком диске емкостью 10-20 Гб;

• один цветной монитор;

• технологическую клавиатуру;

• манипулятор типа "мышь".

Технологическая клавиатура предназначена для оперативного управления процессом и должна иметь набор функциональных клавиш, программно привязанных к видеограммам дисплея и позволяющих однозначно выполнять команды управления технологическим процессом. Клавиатура должна быть удобной и простой в использовании.

3.2 Требования к функционированию системы

АСУ ККТХ должна:

• обеспечивать эффективную работу технологического оборудования без постоянного присутствия эксплуатационного персонала в зоне размещения оборудования с минимальным количеством ручных операций и безопасными условиями труда;

• повышение производительности теплицы за счет жесткого автоматического поддержания требуемых параметров микроклимата;

• обеспечивать высокую надежность автоматического регулирования и управления технологическим процессом за счёт применения современных технических средств и программного обеспечения;

• обеспечивать обслуживающий персонал своевременной и достоверной информацией о ходе технологического процесса;

• обеспечение персонала достоверной и своевременной технологической информацией;

• обеспечивать снижение энергопотребления;

• обеспечивать световую и звуковую аварийную сигнализацию при несанкционированном проникновении на территорию ВЗУ, в павильоны скважин, а также снятии люков с резервуара.

АСУ ККТХ также должна обеспечивать взаимодействие с:

• системами сбора и обработки информации - по физическим каналам связи.

• исполнительными механизмами и агрегатами - по физическим каналам связи;

• пультом управления оператора – по сети RS-485.

4. Обзор существующих решений и обоснование выбора принятого принципа построения проектируемой системы

Практически все тепличные хозяйства строятся по единой схеме: теплоизолированное помещение, в котором к нужным значениям с помощью системы обогрева, системы опрыскивания растений, датчиков температуры воздуха и воды (для полива), влажности почвы, и воздуха.

Тепличные хозяйства различаются лишь в зависимости от объекта культивирования.

Т.е. различие системе технического обогрева помещения, системе увлажнения и пр. Сбор информации будет проходить по всем основным ОУ, необходимым для успешного выполнения поставленных задач. По этим параметрам оператор будет принимать решения по управлению.

Эффективность работы АСУ ККТХ в большей степени будет зависеть от того как она будет спроектирована. Тепличное хозяйство будет полностью автоматизировано за исключением случаев либо слишком сильного не предусмотренного воздействия на данную систему, либо при случаях несанкционированного вмешательства в работу системы.

Системы управления ККТХ могут отличаться между собой лишь уровнем автоматизации, т.е. количеством и качеством регулируемых параметров объекта. Схема же систем в большинстве случаев остается постоянной. Это в значительной степени обусловлено радом требований к АСУ ВЗУ со стороны ГОСТов и СПИНов. Среди таких требований можно выделить следующие:

• Общие положения (СНиП 2.10.04-85);

• Объемно-планировочные и конструктивные решения (ОНТП-СХ.10-81);

• Водопровод, водостоки и дренаж (ОНТП-СХ. 10-81);

• Отопление и вентиляция (СНиП II-33-75);

• Электротехнические устройства (ОНТП-СХ.10-81).

4.1 Общие положения

Теплицы следует проектировать однопролетными или многопролетными. Тип теплиц для каждой зоны определяется технико-экономическим обоснованием. Парники следует проектировать с односкатным или двускатным покрытием. 

Вспомогательные помещения для работающих в теплицах и парниках следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП II-92-76. Геометрические параметры теплиц и парников должны назначаться в соответствии с технологической частью проекта. Теплицы следует проектировать с деревянным или металлическим каркасом в соответствии с требованиями ТП 101-81. Парники необходимо проектировать с деревянным или железобетонным каркасом.

Светопрозрачные ограждения зимних теплиц следует проектировать из стекла или пленки, как правило, двухслойными или однослойными с дополнительной трансформирующейся шторой или теплозащитным экраном, а весенних теплиц - из пленки, снимаемой на зимний период. В стенах теплиц, предназначенных для выращивания рассады, высаживаемой в открытый грунт, необходимо предусматривать вентиляционные проемы. 

4.2 Водопровод

Нормы и режим водопотребления, качество и температуру воды для полива и других технологических целей следует принимать в соответствии с требованиями ОНТП-СХ. 10-81. 

При проектировании систем водоснабжения теплиц и парников необходимо руководствоваться указаниями СНиП 2.04.01-85 и СНиП 2.04.02-84 с учетом требований настоящего раздела. Для полива в теплицах и для других производственных целей допускается при обосновании подавать воду питьевого качества. Если в сеть производственного водопровода подаются удобрения или другие вещества, он должен присоединяться к хозяйственно-питьевому водопроводу с разрывом струи не менее 50 мм от максимального уровня воды в баке или в резервуаре до низа подающего трубопровода. Предусматривать внутреннее и наружное пожаротушение теплиц и парников не следует. Внутренний водопровод теплиц должен присоединяться к наружному, как правило, одним вводом. Водопровод в теплицах должен быть оборудован форсунками или капельницами для полива почвы, форсунками для увлажнения воздуха, а также кранами для полива, мытья проездов и других технологических целей. В теплицах, предназначенных для выращивания овощей на искусственных субстратах, водопровод должен быть оборудован в соответствии с требованиями технологии. Водопровод парников должен иметь краны для полива.