Вопросы для самоконтроля

1. Какую функцию при автоматическом дозировании кормов выполняет загрузочный механизм (питатель)?

2. Как осуществляется автоматическая идентификация животных при индивидуальном кормлении?

3. Назовите фирмы, занимающиеся разработкой доильных роботов.

4. Чем обусловлена необходимость разработки доильных роботов?

5. В чем преимущества и недостатки доильных роботов?

6. Какова погрешность регулирования температуры при пастеризации молока?

7. Какое автоматическое устройство управляет работой доильного аппарата?

8. Назовите основные ТП контролируемые в инкубаторах.

Лекция 11. Автоматизация в сооружениях защищенного грунта

1. Требуемые условия в сооружениях защищенного грунта.

2. Автоматическое управление температурой и вентиляцией в сооружениях защищенного грунта.

3. Автоматическое поддержание влажности почвы.

1. Требуемые условия в сооружениях защищенного грунта

Выращивание овощей в условиях защищенного грунта требует обеспечения необходимых факторов для роста и развития растений. Агротехнические требования зависят от вида растений, фазы их развития и других особенностей выращивания растений. Особые требования предъявляют растения к параметрам микроклимата в теплице: освещенности, температуре и влажности воздуха, концентрации углекислого газа, скорости движения воздуха. Важное значение для выращивания растений имеют также температура и влажность почвы, обеспечение минеральными веществами корневой системы и другие факторы.

Параметры микроклимата тесно связаны между собой. В процессе роста растения усваивают лучистую энергию, и от уровня освещенности существенно зависят значения других параметров микроклимата: температура, влажность, содержание СО₂ в воздухе. Их оптимальные значения бывают разными днем и ночью, в начальной стадии развития и при цветении, завязывании и росте плодов овощей. Связи между параметрами микроклимата, обеспечивающие оптимальные условия роста и развития растений в теплицах, еще не полностью изучены, чтобы можно было автоматизировать весь процесс получения овощей в теплицах.

Тем не менее, применение локальных САР отдельных параметров микроклимата и других процессов позволяет значительно повысить эффективность производства овощей в защищенном грунте. Используя опыт выращивания отдельных культур, оперативный персонал может периодически изменять задания регуляторам или программы изменения параметра во времени и таким образом приблизиться к оптимальным режимам.

Основные требования по выращиванию овощей в условиях защищенного грунта изложены в нормах технологического проектирования теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей и рассады.

Системы обогрева воздуха и почвы в теплицах должны обеспечивать температуру воздуха в различное время суток с погрешностью не более 1 % от заданной в диапазоне от 0 до 30 ºС. Температура почвы в зоне корневой системы должна стабилизироваться в пределах ±3 ºС от заданной.

Система увлажнения воздуха обеспечивает необходимую влажность воздуха путем разбрызгивания воды. Относительная влажность воздуха в теплице поддерживается в зависимости от различных параметров: суммарной солнечной радиации, освещенности, температуры воздуха, влажности воздуха, температуры листа и от комбинации этих факторов. Значение относительной влажности, которую следует поддерживать в теплице, зависит от вида выращиваемого растения, фазы его развития и может находиться в пределах от 45 до 90 %.

Система увлажнения почвы должна обеспечивать равномерность увлажнения при экономном расходовании воды. Неравномерность увлажнения не должна превышать ±5 % от заданной. Поэтому полив осуществляется периодически с интервалом во времени 20–60 мин. В зимнее время температура поливной воды должна быть не ниже +15 ºС.

Для подкормки растений минеральными удобрениями используют систему полива: концентрированный раствор удобрения добавляют в поливочную воду и вносят в почву. Концентрация раствора минеральных удобрений должна выдерживаться с отклонением не более 5 % от заданной.

Подкормку растений углекислым газом проводят в зависимости от интенсивности процесса фотосинтеза в растениях. Концентрацию углекислого газа в воздухе поддерживают в зависимости от уровня поступающей солнечной радиации или источников искусственного освещения. Она должна быть не менее 0,15–0,20 %.

Концентрацию СО₂ в воздухе регулируют как изменением количества подаваемого газа, так и изменением подачи газогенератора.

В теплицах с дополнительным искусственным освещением и облучением время досветки и дозу облучения регулируют изменением высоты подвески ламп и светильников по заданной программе, включением и отключением освещения.

Теплицу, как объект автоматизации, следует рассматривать относительно отдельных выходных величин и управляющих воздействий, а также возмущений, действующих на отклонение данной выходной величины по каждому каналу регулировки. Учитывая разнообразие теплиц, выращиваемых в них растений и способов создания необходимых параметров микроклимата, наиболее достовер­ными источниками информации для описания динамики параметров теплицы нужно считать данные, полученные экспериментально. В большинстве случаев процессы отопления, вентиляции, увлажнения воздуха в первом приближении могут быть описаны апериодическим звеном первого порядка с звеном запаздывания. Коэффициент передачи, постоянную времени и время запаздывания по каждому каналу регулирования получают из разгонной характеристики объекта управления.