Автоматизированная система управления климатом в тепличных хозяйствах

- Накопление информации о технологическом процессе и о работе технологического оборудования.

1.3 Общая характеристика объекта управления

Краткие сведения об объекте автоматизации

Проект управления и контроля климата в тепличных хозяйствах является типовым. В помещении площадью 80 на 60 метров с хорошей термоизоляцией выращиваются цветы, которые требуют некоторых постоя

нных климатических условий или плавное их изменение. Температура, влажность и уровень CO измеряются с помощью датчиков и с помощью контура ПИД-регулирования вычисляются и формируются корректирующие управляющие воздействия, которые реализуются с помощью отопительной системы, кондиционера, системы подачи газа CO. В помещении также находится пульт управления оператора и системы сбора информации. При отклонении значений климатических условий от нормы, автоматически принимаются управляющие воздействия. При изменении нормальных условий с помощью пульта оператора принимаются управляющие воздействия, которые возвращают систему в нормальный режим.

В состав водозаборного узла 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, уровня СО;

- Пульт управления оператора;

- Фильтр;

- Насос;

- Управляющий;

Сведения об условиях эксплуатации объекта автоматизация и характеристиках окружающей среды

В отношении электробезопасности все блоки и отсеки блочного оборудования теплицы, согласно ПУЭ, относятся к взрывобезопасным помещениям с нормальной средой категории Д.

Операторная комната и помещение для микропроцессорных контроллеров также относятся к взрывобезопасным помещениям с нормальной средой категории Д.

1.4 Требования к системе

Требования к структуре системы

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

По иерархическому принципу АСУ ККТХ должна подразделяться на уровни:

нижний уровень:

измерительные преобразователи параметров почвы;

измерительные преобразователи параметров воздушной среды;

измерительные преобразователи параметров сети водоснабжения;

регулирующие и другие исполнительные механизмы;

верхний уровень:

операторская станция (рабочее место оператора);

Автоматизированный контроль и управление климатом теплицы должен осуществляться из центрального пульта управления 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.

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;

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

- облегчать работу обслуживающему персоналу за счёт упрощения процедуры пуска оборудования, ведения технологического процесса, перехода с одной скважины на другую и т.д.;

обеспечивать взаимодействие с:

- системами сбора и обработки информации - по сети RS-485;

- исполнительными механизмами и агрегатами - по физическим каналам связи;

- системой автоматического управления исполнительными устройствами – по сети RS-485.

Операторская станция должна быть оборудована системой экстренного останова для возможности корректного останова агрегатов при отказе каналов связи с микропроцессорной техникой.

Требования к численности и квалификации персонала

АСУ ККТХ должна обслуживаться персоналом, прошедшим обучение на специальных курсах подготовки и имеющим удостоверения на право работы со средствами вычислительной техники или соответствующими специалистами.

Численность и режим работы обслуживающего персонала должны быть достаточными для технического обслуживания АСУ ККТХ и выполнения ремонта при круглосуточной работе оборудования.

Требования к Показателям назначения

АСУ ККТХ должна позволять производить корректировку алгоритмов управления в случае изменения структуры объекта. Для этого:

- Использовать программные методы централизованного контроля и управления;

- Предусмотреть резерв по входным и выходным сигналам на уровне – не менее 10%;

- Предусмотреть запас по объёму памяти ОЗУ на уровне – не менее 15%;

- Предусмотреть запас по нагрузке по выходным сигналам - на уровне 30%;

Предусмотреть свободные места для расширения системы - не менее 10%.

Требования к надежности

АСУ ККТХ должна быть многоканальной, многофункциональной системой длительного пользования и являться ремонтопригодным объектом с периодическим техническим обслуживанием. Требования к показателям надёжности системы устанавливаются в соответствии с ГОСТ 24.701-84.

Требования к безотказности АСУ ККТХ устанавливаются для отдельных функций.

Средняя наработка АСУ ККТХ на отказ типа "Пропуск аварии" при работе в нормальных условиях без учёта первичных преобразователей и исполнительных механизмов должна быть не менее 100000 часов.

Критерием отказа типа "Пропуск аварии" является событие, заключающееся в отсутствии команды управления аварийным остановом двигателей на выходе АСУ ККТХ при наличии любого из аварийных сигналов на её входах.

Средняя наработка АСУ ККТХ на отказ типа "Ложный аварийный останов" при работе в нормальных условиях без учёта первичных преобразователей и исполнительных механизмов должна быть не менее 40000 часов.

Критерием отказа типа "Ложный аварийный останов" является событие, заключающееся в наличии выдаваемой команды управления аварийным остановом двигателей при фактическом отсутствии аварийной ситуации на объекте.

Средняя наработка АСУ ККТХ на отказ типа "Невыполнение команд управления" при работе в нормальных условиях без учёта первичных преобразователей и исполнительных механизмов должна быть не менее 40000 часов.

 Скачать реферат