
- •Isbn 978-966-2007-12-1 © Барало о.В., Самойленко п.Г.
- •1. Основи автоматизації сільськогосподарського виробництва
- •1.1. Загальні відомості про автоматизацію виробничих процесів
- •1.1.1. Основні визначення автоматизації технологічних процесів
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтролю
- •1.2.2. Технічна база для автоматизації сільськогосподарського виробництва
- •1.2.3. Основні завдання автоматизації технологічних процесів
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтролю
- •1.2.6. Технологічні вимоги при розробці систем автоматичного керування
- •1.2.7. Технологічні установки як об’єкти автоматизації
- •У змішувач; y1 і y2 – вихідні величини – вологовміст Wк. В. Та концентрація корму Ск.В. Кормосуміші
- •1.2.8. Вихідна інформація про технологічні процеси як об’єкти керування
- •Питання для самоконтролю
- •1.3.2. Класифікація електричних схем
- •Характеристики типів схем
- •Коди видів і типів схем автоматизації
- •Питання для самоконтролю
- •Основні позначення на функціональній схемі
- •Умовні графічні зображення на схемах автоматизації
- •Особливості зображення виконавчих механізмів
- •Літерне позначення на схемах автоматизації (гост 21.404-85)
- •Приклади побудови умовних позначень окремих приладів і засобів автоматизації
- •Додаткові позначення для перетворювачів сигналів
- •Виконання схем автоматизації
- •Питання для самоконтролю
- •Графічні позначення на принципових електричних схемах
- •Літерні коди для показу функціонального призначення елементів
- •Літерні коди найпоширеніших видів елементів
- •Зображень елементів на електричних схемах:
- •Виконаної адресним способом
- •Виконаної графічним способом
- •Фрагмент таблиці з’єднань
- •Питання для самоконтролю
- •Момент обертання заслінки визначають за формулою
- •Технічна характеристика звукових сигнальних апаратів
- •1.4.2. Вибір щитів і пультів керування
- •Позначення щитів і пультів
- •Перелік елементів
- •1.4.3. Розміщення приладів і засобів автоматизації
- •Питання для самоконтрою
- •Питання для самоконтрою
- •Динамічні коефіцієнти регулювання для астатичних об’єктів
- •Відносний час регулювання
- •Питання для самоконтролю
- •1.7.2. Основні показники надійності автоматичної системи
- •Час експлуатації для визначення імовірності безвідмовної роботи
- •Інтенсивність відмов
- •Значення коефіцієнта навантаження залежно від умов експлуатації
- •Значення коефіцієнта температури залежно від температури і вологості середовища
- •Зразок таблиці для розрахунку інтенсивності відмов
- •Питання для самоконтролю
- •2.1.2. Автоматизація безбаштових насосних установок
- •Установки з гідроакумулятором типу ву:
- •Питання для самоконтролю
- •Заглибного насоса за рівнем води у водонапірній башті
- •Питання для самоконтролю
- •2.1.4. Безконтактні станції керування насосними агрегатами
- •І захисту (усуз) заглибних електронасосних агрегатів
- •Питання для самоконтролю
- •Агрегату “Каскад-к1м” з приладом “мпзк-50”
- •Питання для самоконтролю
- •Керування двохагрегатної відкачувальної насосної станції
- •Питання для самоконтролю
- •Краплинним зрошуванням:
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтролю
- •2.2.2. Автоматизація вентиляційних установок
- •Установки “Клімат-4м”
- •Установкою “Клімат-4м”
- •Питання для самоконтролю
- •1. Які засоби автоматизації використовуються у вентиляційній установці із станцією керування шоа-9203.
- •2.2.3. Автоматизація тиристорних станцій керування вентиляційними установками
- •Технічна характеристика тсу-4кл.
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтрою
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтролю
- •2.2.9. Автоматизація мікроклімату з використанням програмних контролерів
- •Вентиляції трм 133
- •Припливної вентиляції трм 133
- •Вентиляції трм 133
- •3. Які пристрої використовуються для вимірювання температури в автоматизованій системі вимірювання температури в пташнику “Каштан-т”?
- •Вологих кормосумішей квк-ф-15:
- •Кормороздавальної гідравлічної системи:
- •Тросово-шайбового кормороздавача
- •Підлоговому утриманні птахів:
- •Обладнання бкм-3.
- •Питання для самоконтролю
- •1. Які засоби автоматизації використовуються в кормороздавачі рвк-ф-74?
- •Питання для самоконтролю
- •Посліду типу мпс:
- •Для прибирання посліду типу мпс
- •Питання для самоконтролю
- •Гною з використанням візків
- •Потокової лінії прибирання гною:
- •Потокової лінії прибирання гною
- •Ри. 2.4.9. Схема збирання гною пневмотранспортом:
- •Питання для самоконтролю
- •8. Як працює система прибирання гною пневмотранспортуванням?
- •9. Використовуючи принципову електричну схему потокової лінії прибирання гною, вкажіть, яким пристроєм здійснюється автоматичне вмикання лінії?
- •2.5. Автоматизація доїльних установок та машин первинної обробки молока
- •2.5.1. Автоматизація доїльних установок
- •Питання для самоконтролю
- •5. Використовуючи принципову електричну схему доїльного агрегату адм-8а1, вкажіть принцип дії датчика рівня молока у молокозбірнику.
- •6. Використовуючи принципову електричну схему доїльного агрегату адм-8а1, вкажіть призначення блоку smm 301/0.
- •7. Використовуючи принципову електричну схему доїльного агрегату адм-8а1, вкажіть, чим забезпечується керування етапами роботи доїльного агрегату.
- •2.5.2. Автоматизація первинної обробки молока
- •Молока том-2а (силове коло)
- •Питання для самоконтролю
- •Освітленням у функції освітленості
- •Питання для самоконтроля
- •Установки ультрафіолетового опромінення уо-4м
- •Питання для самоконтрою
- •Питання для самоконтролю
- •Збиранням яєць в пташнику
- •Питання для самоконтролю
- •5. Використовуючи принципову електричну схему лінії збору яєць у пташнику, вкажіть, для чого використовуються тумблерні перемикачі sa2...Sa7?
- •2.7.2. Автоматизація процесу забою птиці
- •Питання для самоконтролю
- •Процесу сушіння агрегату авм-1,5б:
- •Питання для самоконтролю
- •Борошна огм-0,8а:
- •3.2.2. Автоматизація брикетування та пресування кормів
- •Устаткуванням опк-2
- •Питання для самоконтролю
- •Потокової лінії приготування коренеплодів
- •Потокової лінії приготування концентрованих кормів
- •3.3.2. Автоматизація дозування кормів
- •3.3.3. Автоматизація установок для змішування кормів
- •Приготування кормів апк-10а
- •Питання для самоконтролю
- •Обладнання кормоцеху корк-15-1
- •Питання для самоконтролю
- •Для зерноочищення:
- •Питання для самоконтролю
- •Барабанними зерносушарками сзсб-8
- •Питання для самоконтролю
- •Зерна на базі бункера бв–25:
- •Електроспоживачів бункера бв–25
- •Активного вентилювання зерна бв–25
- •Автоматичного контролю і роботи бв–25
- •Відносної вологості агента сушіння в бункері для активного вентилювання зерна
- •Питання для самоконтролю
- •Насіннєочисною машиною см-4
- •Насіння системи “кедр”:
- •Зерна в бункерах системи “кедр”:
- •Питання для самоконтролю
- •5.1.2. Агротехнічні вимоги до автоматизації технологічних процесів у закритому грунті
- •5.1.3. Обсяг механізації й автоматизації технологічних
- •5.1.4. Автоматизація обігріву парників
- •Із грунтово-повітряним електрообігріванням
- •Устаткування типу кп-1
- •Питання для самоконтролю
- •В теплиці (а – вигляд з боку, б – вигляд зверху)
- •Обладнання ут-12 в теплиці
- •Питання для самоконтролю
- •5.3.2. Автоматичне управління концентрацією розчину мінеральних добрив
- •Мінеральних добрив
- •5.3.3. Автоматичне управління підживленням вуглекислим газом і досвіченням рослин
- •І підживленням вуглекислим газом
- •Питання для самоконтролю
- •Рослин в теплиці установкою от-400ми
- •Питання для самоконтролю
- •І датчиків положення заслінки
- •(ТеНи, двигуни, пристрої сигналізації); 3-х позиційними (засувки, крани)
- •Питання для самоконтролю
- •Управління мікрокліматом “Середовище-1”
- •1. Яка характеристика лікувального періоду для картоплі в овочесховищі?
- •Питання для самоконтролю
- •І яблук (б) за оптичними спектральними характеристиками:
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтролю
- •8. Який пристрій теплогенератора використовується для виміру і регулювання температури в приміщені?
- •Регулятора системи “Кристал”
- •Вузлів регулятора системи “Кристал”
- •Питання для самоконтролю
- •Водонагрівника вет-400
- •Типу уап-800
- •Проточним водонагрівачем епв-2а
- •Рису.7.12. Технологічна схема електронагрівника веп-600
- •Електронагрівником веп-600
- •Котлом-пароутворювачем типу кепр-160 і кепр-250
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтролю
- •Двоканального програмного під-регулятора трм151:
- •Питання для самоконтролю
- •Установки мху-8с
- •Установки ув-10
- •Машинами трм961
- •Машинами трм961
- •Питання для самоконтролю
- •1. Які холодильні установки використовують на тваринницьких молочних фермах?
- •2. На основі якого охолодження працюють переносні холодильники?
- •3. В яких замкнутих контурах працює водоохолоджувальна установка ув-10?
- •Питання для самоконтролю
- •7. До чого зводиться віброакустичний метод діагностики?
- •8. До чого зводиться спектрофотометричний метод діагностики?
- •8.1.2. Автоматизація технологічних процесів миття, розбирання і збирання агрегатів
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтролю
- •4. Якими задатчиками обладнаний обкатувальний стенд з авк?
- •Питання для самоконтролю
- •Питання для самоконтролю
- •9.3.2. Централізований контроль та управління в сільськогосподарському виробництві
- •Питання для самоконтролю
- •Жулай є.Л. Електропривод сільськогосподарських машин, агрегатів та потокових ліній. – к., 2002.
- •Св альтера “Электротехника & Автоматизация”. Каталог продукции 2009. Г. Киев.
- •Навчальне видання
(ТеНи, двигуни, пристрої сигналізації); 3-х позиційними (засувки, крани)
Регулятор виконує обчислення додаткових функцій від виміряних величин (квадратного коріння, різниці, середнього арифметичного, відносної вологості психрометричним методом, мінімуму, максимуму та ін.). Здійснює, відповідно до завдання, корекцію графіка вставок по вимірюваннях з іншого входу або за часом.
Регулятор здійснює автонастройку ПІД-регуляторів. Має режим ручного управління вихідною потужністю, та можливість підключення ПК через вбудований інтерфейс RS-485.
Рис. 5.17. Приклад використання восьмиканального універсального
ПІД-регулятора ТРМ148 для підтримання мікроклімату в теплиці
Розміщення датчиків Д1-Д8 в теплиці та виконавчих механізмів ВМ1-ВМ8 показано на рисунку 5.17. Датчик температури Д1 ґрунту на рівні коріння рослин керує роботою обігрівача ґрунту ВМ1, датчик температури повітря Д2 здійснює керування ТЕНами підігріву повітря. Вентилятор для подачі повітря в теплицю автоматично керується залежно від швидкості переміщення повітря Д4, а витяжним вентиляторм ВМ5 автоматично керує датчик тиску повітря Д5. Датчик тиску О2 подає сигнал на керування подачею через електроклапан ВМ6 кисню. Датчик вологості Д8 через регулятор здійснює керування електроклапаном подачі води на полив ВМ8, а температура цієї води підтримується ТЕНами ВМ3 за допомогою датчика Д3.
Питання для самоконтролю
1. Для чого призначений МПР51-Щ4?
2. Які автоматичні функції виконує регулятор температури і вологості МПР51-Щ4?
3. Як здійснюється зміна параметрів регулювання МПР51-Щ4?
4. Для чого призначений восьмиканальний універсальний ПІД-регулятор ТРМ148 ?
5. Як здійснюється підтримання мікроклімату в теплиці за допомогою ТРМ148?
ТЕСТИ
1. Скільки і які входи має регулятор температури і вологості МПР51-Щ4?
А. Чотири входи для вимірювання температур: датчики температури Тсух, Твол, Тпов і ΔТ.
В. Пять входів для вимірювання температур: датчики температури Тсух, Твол, Тпов, ψ і ΔТ.
С. Три входи для вимірювання температур: датчики температури Тсух, Твол. і Тпов.
2. Скільки і які виходи має регулятор температури і вологості МПР51-Щ4?
А. 4 двопозиційних нормально розімкнених реле із струмом контактів на 4 А при 220 В, які попарно закріплені за ПІД-регуляторами та п’яте реле «Аварія» або 8 транзисторних ключів з відкритим колектором.
В. 5 двопозиційних нормально розімкнених реле із струмом контактів на 4 А при 220 В, які попарно закріплені за ПІД-регуляторами
С. 3 двопозиційних нормально розімкнених реле
3. Які додаткові функції виконує регулятор ТРМ148?
А. Обчислення від виміряних величин (квадратного кореня, різниці, середнього арифметичного)
В. Обчислення від виміряних величин (квадратного кореня, різниці, середнього арифметичного, відносної вогкості психрометричним методом, мінімуму, максимуму і ін.).
С. Обчислення квадратного коріння, різниці, середнього арифметичного, відносної вологості психрометричним методом, мінімуму, максимуму і ін.
4. Яким виконавчими механізмами здійснює керування ТРМ148?
А. 3-х позиційними (засувки, крани).
В. 2-х позиційними (ТЕНи, двигуни, пристрої сигналізації).
С. 2-х позиційними (ТЕНи, двигуни, пристрої сигналізації), 3-х позиційними (засувки, крани).
6. АВТОМАТИЗАЦІЯ СХОВИЩ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ ПРОДУКЦІЇ
6.1. АВТОМАТИЗАЦІЯ ОВОЧЕСХОВИЩ
Сховища сільськогосподарської продукції призначені для зберігання зерна, соковитих кормів, комбікормів, картоплі, овочів, фруктів тощо. Зберігання великої маси продукції в обмеженому об’ємі висуває специфічні вимоги до систем автоматизації.
Особливо небезпечними є окремі вогнища загнивання, які швидко розповсюджуються по об’єму продукції, що зберігається. Для запобігання цього явища використовують метод активної вентиляції з інтенсивністю до 300 м3/год на 1 т продукції. Температура повітря, особливо взимку, повинна дотримуватись у допустимих межах, щоб не допустити пошкодження продукції. Тому в окремих випадках сховища обладнують калориферами для підігрівання повітря взимку, або холодильними агрегатами для охолодження повітря влітку і восени. Найважливішими параметрами мікроклімату, що підлягають контролю і регулюванню, є температура і вологість.
Автоматизація мікроклімату в овочесховищах здійснюється з урахуванням агротехнічних вимог зберігання окремих видів сільськогосподарської продукції. Основним діючим фактором є активна вентиляція, яка забезпечує видалення надмірної вологи з поверхні коренеплодів і овочів, а також сприяє вирівнюванню волого-температурних полів в об’ємі продукції, що зберігається.
Повітря в масу продукції, що зберігається подають за допомогою припливних вентиляційних систем, обладнаних відцентровими або осьовими вентиляторами. Режим роботи вентиляційної системи залежить від температури зовнішнього повітря і технології зберігання продукції. Наприклад, технологія зберігання картоплі передбачає три режими: лікувальний, охолодження і зберігання.
У лікувальний період, який триває 2 тижні температура картоплі підтримується на рівні +14...18°С при мінімальному повітрообміні і високій відносній вологості (понад 90%). При закладанні вологої картоплі її підсушують активною вентиляцією повітрям з вологістю не більше 80%.
У період охолодження температуру картоплі знижують до 2-4°С з швидкістю 0,5…0,6 °С на добу при максимальній вологості повітря 100 %. Період охолодження становить 20…25 діб.
Період зберігання – основний період. Температура в об’ємі картоплі підтримується на рівні +3...4°С. Відносна вологість максимальна. Вентиляція здійснюється зовнішнім повітрям або сумішшю внутрішнього та зовнішнього повітря (взимку).
Аналогічні агротехнічні вимоги до систем автоматичного управління розроблені й для інших видів овочів.
Для автоматичного управління мікрокліматом овочесховищ розроблені дві системи обладнання: ОРТХ і “Середовище”.
Обладнання ОРТХ призначене для підтримання температурного режиму повітря і маси продукції, що зберігається в сховищах до 1000 т (рис. 6.1). Автоматичне управління здійснюється за допомогою шафи автоматичного управління активною вентиляцією ШАУ-АВ (рис. 6.2). Температуру зовнішнього і внутрішнього повітря, повітря в вентиляційному каналі, а також температуру продукції контролюють датчики температури ВК1…ВК6 і логометра.
Рис. 6.1. Схема розміщення технологічного обладнання для управління мікрокліматом овочесховища
Перемикачами SA1 і SA3 здійснюється вибір управління: ручний або автоматичний. При ручному управлінні кнопки SВ1 і SB2 управляють вентиляторами і калориферами двох рециркуляційно-опалювальних систем, SВ3 і SB4 – підігрівачем змішувального клапана, SB5 і SB6 – припливною вентиляцією.
Рис. 6.2. Принципова електрична схема автоматичного управління
мікрокліматом в овочесховищі
При автоматичному управлінні (перемикач SA1 в положенні А) робота схеми залежить від періоду зберігання. В лікувальний період (перемикач SA2 в положенні Л) працює вентилятор припливної вентиляції. Періодично (згідно з вставкою програмного реле часу) він вмикається на 30 хв. магнітним пускачем КМ4.
У період охолодження (перемикач SA2 в положенні О) в дію вводиться диференційний терморегулятор РТ1 (типу ПТРД-2), який порівнює температуру продукції і повітря. При різниці температури більше 2–3°С регулятор РТ1 вмикає проміжне реле KV2. Своїми контактами KV2.1 реле вмикає регулятор РТ3 (ПТР-2) і з витримкою часу – регулятор РТ4. У результаті пускач КМ4 вмикає вентилятор і пропорційний терморегулятор РТ5 (ПТР-П), який стабілізує температуру повітря в системі припливної вентиляції. При відхиленні цієї температури від заданої терморегулятор РТ5 вмикає виконуючий механізм заслінки змішувальною клапана.
Заслінка повертається в таке положення, при якому співвідношення рециркуляційного і зовнішнього повітря забезпечує потрібну температуру. Охолодження триває доти, поки температура продукції не досягне заданого значення, після чого регулятор РТ3 вимикає припливний вентилятор.
У період зберігання (перемикач SA2 в положенні X) вентилятор вмикається контактами КТ програмного реле часу для вирівнювання температурних градієнтів у масі продукту. При цьому через контакти КМ4.3 вводяться в дію реле KV2 і терморегулятори PТ1 і РТ3. В подальшому схема працює, як і в режимі охолодження.
Якщо температура у верхній частині сховища (ВК3) стає менше заданої, що може призвести до випадання конденсату, спрацьовує терморегулятор РТ2, який через магнітні пускачі КМ1 і КМ2 вмикає рециркуляційно-опалювальні агрегати. При зниженні зовнішньої температури до 15°С вмикається підігрівник змішувального клапана.
Обладнання “Середовище-1” призначене для автоматичного контролю, вимірювання і регулювання температури в багатосекційних сховищах (до 8 секцій). Система забезпечує управління температурою продукту і повітря в верхній зоні сховища, стабілізацію температури припливного повітря в межах ±20°С. Контроль температури здійснюється в 39 точках сховища.
Датчики температури продукту встановлені на глибині 0,5…0,7 м – по одному датчику для двопозиційного регулятора РМ і для регулятора різниці температур РР і по 3…4 датчики для контролю температури продукту за допомогою логометра Р.
Датчики температури верхньої зони ВКВ встановлені на половині вільної висоти зони – один датчик для логометра Р, а інший – для двопозиційного регулятора РВ, що управляє вмиканням і вимиканням рециркуляційно-опалювальних агрегатів.
Датчики температури ВКВ встановлені в каналі подачі повітря після вентилятора перед розподільними клапанами: один датчик для логометра Р, другий для двопозиційного регулятора РК (вмикання – вимикання вентилятора), третій для регулятора пропорційної дії РП (положення змішувального клапана).
Датчик зовнішньої температури ВКН встановлений на відстані 0,5 м від сховища і захищений від прямої дії сонячних променів. Обладнання функціонує автоматично за сигналами регуляторів або вручну за допомогою магнітних пускачів КМ1…КМ5.
Рис. 6.3. Функціональна схема багатоканальної системи