Система управления климатом на предприятии

Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Октября 2011 в 23:39, курсовая работа

Краткое описание

В настоящее время человечество сталкивается с проблемой выращивания сельскохозяйственной продукции необходимой для обеспечения людей продовольствием. Таким странам приходится закупать продовольствие за пределами своих территорий, что сразу повышает стоимость продукта. Выходом из этой ситуации является внедрение в сельское хозяйство теплиц, в которых можно добиться более высокого урожая и качества.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛИЧНОГО КОМБИНАТА . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2. Регулирования параметров и блоков контроля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3. Требования к структуре и функционированию системы . . . . . . . . . . . . 11

2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ РАЗРАБОТОК АСУТК. . . . . . . . . . . . . 13
2.1. Назначение системы автоматизации. . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2. Цель создания системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.Обзор и сравнительные характеристики существующих автоматизированных систем управления тепличных комбинатов. . . . . . . . . . .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Файлы: 1 файл

Отчет ТК.doc

— 1,014.50 Кб (Скачать)

Системная память контроллеров 984-й серии основана на технологии CMOS (complementary metal-oxide semiconductor или комплиментарный метало - оксидный полупроводник) с резервным элементом питания для обеспечения сохранности информации при отключении питания. В контроллере используется два типа памяти: ПЗУ, для хранения системной информации, и ОЗУ, защищенная резервным элементом питания, для хранения пользовательской программы.

Периферийные  устройства, к которым можно отнести  и ведущий ПК, могут подключаться непосредственно к ПЛК 984-й серии  через встроенные порты Modbus. Modbus это коммуникационный протокол, основанный на RS232, использующийся для сбора данных, редактирования программ и загрузки их в ПЛК.

Промышленный  контроллер 984-685 предназначен для построения средних и больших систем управления. Он поддерживает до 5 локальных модулей ввода вывода 800й серии и до 31 модуля удаленного ввода-вывода. Для обеспечения удаленного ввода-вывода необходим дополнительный процессор S908. ПЛК 984-685 оснащен двумя порами Modbus и одним портом Modbus Plus.

Таблица 1 – Технические характеристики контроллера

Архитектура    
Память    
  Пользовательская  логика 16к  
  Регистры 9999  
  Всего 26к  
Система Ввода-вывода    
  Макс. цифровых каналов 8192 вх./8192 вых  
  Макс. аналоговых каналов 1088 вх./1088 вых  
Локальный ввод-вывод    
  Максимальное  кол-во бит вв/выв 1024 вх/1024 вых  
  Максимальное  кол-во блоков вв/выв 5  
Удаленный ввод-вывод    
  Максимальное  кол-во бит вв/выв 1024 вх/1024 вых или 1024 вх/1024 вых
  Максимальное  кол-во блоков вв./выв 31 16
Быстродействие 1 мс/к  
Коммуникационные  порты 2 Modbus  
    1 Modbus Plus  
       
Электрические характеристики    
Энергопотребление 115В или  230В постоянного, 24В переменного  тока  
     
     
       
Климатические характеристики    
Допустимая  температура окружающего воздуха 0…60 С  
Допустимая  влажность окружающего воздуха 0…95%  
Допустимые  перегрузки 10 G (11 мс)  
       
Физические  характеристики    
Габариты    
  W x H x D 39,4 x 266 x 203 мм  
         
 

Таблица 2 – Технические характеристики модуля дискретных входов

ТХ AS-B825-016  
   
Тип 24В Дискретный  ввод
Активный  уровень Высокий
Количество  входов 16
Рабочее напряжение 20…28В
Количество  групп входов 1
Количество  входов в группе 16
Максимальное  входное напряжение  
импульс 500В < 3мс
постоянное 30В
Ток обтекания 6 мА (24 В)
Номинальное время переключения 2.5 мс
Питание  
+5 В 27мА
+4.3 В 2мА
15мА
Внешний источник питания 24В 200мА
Габариты  
занимаемое  место 1 разъем
Вес 1.25 кг

Таблица 9.3 – Технические характеристики модуля дискретных выходов

ТХ AS-B826-032  
   
Тип 24В Дискретный  выход
Активный  уровень Высокий
Количество  входов 32
Рабочее напряжение 20…28В
Количество  групп входов 1
Количество  входов в группе 32
Выходной  ток  
макс. на один выход 0.25 А
макс. на одну группу 8 А
макс. на модуль 8 А
Ток обтекания 0.1 мА (24 В)
Питание  
+5 В 90мА
+4.3 В 1мА
0мА
Внешний источник питания 24В, 600мА
Габариты  
занимаемое  место 1 разъем
Вес 1.16 кг

Таблица 9.4 – Технические характеристики модуля аналоговых входов

ТХ AS-B872-200  
   
Тип Ц/А; ± 10В, ± 5В, 0…10В, 0…5В
Количество  каналов 4
Диапазон  входного напряжения -10…10В, -5…5В, 0…5В, 0…10В
Разрядность 12 Бит
Точность 0.1% при 25С
  0.17% при 0-60С
Линейность 0-60С, ±1 МЗР
Частота обновления <1мс все  4 канала
Питание  
+5 В 750мА
+4.3 В 5мА
0мА
Габариты  
занимаемое  место 1 разъем
Вес 1.4 кг
 

  

«4-Х  КАНАЛЬНЫЙ МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ  ТАЙМЕР-ТЕРМОСТАТ-ЧАСЫ»  НА ДАЧЕ «МАСТЕР КИТ» NM8036.

             Устройства, построенные на микроконтроллерах популярных недорогих серий, в настоящее время получают все большее распространение. И это не случайно.Дело в том, что их высокие функциональные возможности довольно удачно сочетаются с невысокой стоимостью и конструктивной простотой. К этой серии можно отнести и устройство, которое совсем нетрудно собрать из набора «МАСТЕР КИТ» NM8036, даже имея только лишь начальные навыки радиолюбительства. Готовая конструкция представляет собой универсальный микропроцессорный блок управления, способный работать в режиме термостата или таймера и, при этом, коммутировать до четырех независимых нагрузок одновременно. Помимо прочего, в устройстве NM8036 реализован режим будильника. Общий вид готового устройства управления представлен на рис. 1.

Правильно собранное устройство NM8036 имеет следующие технические характеристики:

– Напряжение питания В: 9…15;

– Потребляемый ток, мА: <200;

– Каналы управления: 4 оптоизолированных выхода для управление мощными симисторами с током управления до 1А или 4 логических выхода, с выходным током до 10 мА;

– Часы реального времени: полный календарь;

– Индикация: текстовый LCD 16*2;

– Звуковая индикация: микро-динамик;

– Программирование таймера с дискретностью, сек: 1;

– Максимальное количество шагов программы: 32;

– Диапазон температур термометра-терморегулятора, оС: -55…+125;

– Разрешающая  способность термостатирова-ния, оС: 0,1;

– Связь  с персональным компьютером: RS232(СОМ-порт);

– Тип  литиевой батареи резервного питания: CR2032 (3 В);

– Время  работы часов от резервной батареи  при отключении основного источника напряжения: 1 год;

– Размеры  печатных плат, мм: основная плата – 125х82, плата клавиатуры – 125х24.

На базе такого устройства управления можно  без труда реализовать систему управления и контроля как у вас в квартире, так и на даче или же применить устройство в собственных разработках.

Автоматизация вашей дачной теплицы

Для этой цели устройство управления подходит, практически, идеально. Сейчас многие садоводы, не только профессионалы, но и любители предпочитают содержать на своем приусадебном участке собственное тепличное хозяйство. Да это и понятно. Ухаживая за произрастающими в теплице культурами, человек получает не только моральное удовлетворение и отдых от суеты мирской, а еще овощи, фрукты и зелень к столу, практически, круглый год. Вместе с тем, каждый садовод, конечно же, знает, что для хорошего роста культур немаловажной задачей будет являться поддержание оптимальной температуры в теплице. Практически это оказывается чрезвычайно трудно, поскольку ее круглосуточный контроль невозможен без специального оборудования в силу понятных причин.

          Неплохим решением подобной проблемы может быть использование 4-х канального микропроцессорного устройства управления NM8036. Именно с его помощью садовод может организовать круглосуточное поддержание оптимальной температуры в своей теплице. Для этого, прежде всего, конструкцию необходимо правильно собрать и настроить. Информацию о том, как правильно это сделать, можно найти, зайдя на сайт www.masterkit.ru.

Общий вид печатных плат показан на рис. 2.

Рис. 2. Так выглядят печатные платы 4-х канального микропроцессорного устройства управления. 

Для удобства подключения питающего напряжения и датчиков температуры на печатной плате устройства управления предусмотрены разъемы XS2 и XS3 соответственно. Когда блок управления собран и работоспособен, можно непосредственно приступить к построению самой системы управления теплицей. Прежде всего, вам необходимо определить место для размещения блока управления (он показан на рис. 1). Его расположение должно быть таким, чтобы обеспечить не только свободный обзор текстового индикатора, но и доступ к кнопкам управления. Затем нужно правильно выбрать место установки термодатчика DS18B20. Именно от его в большей мере будет зависеть точность поддержания заданной температуры в теплице. Лучше всего датчик разместить подальше от стен. После того, как датчик надежно закреплен, его подключают к блоку управления шлейфом через разъем XS3. Как правильно это сделать, иллюстрирует рисунок 3.

Рис. 3. Подключение термодатчиков DS18B20 к блоку управления. 

Рис. 4. Способ подключения силовых симисторов. 

           Теперь можно к блоку управления подсоединить и обогревательное оборудование. Однако тут есть некоторая особенность, на которую вам обязательно нужно обратить внимание. Дело в том, что все силовые выходы устройства NM8036, подключенные к разъемным контактам XS5-XS12, рассчитаны на максимальный ток 1 А. Если суммарный потребляемый ток ваших тепличных обогревателей превосходит это значение, конструкцию устройства управления необходимо немного доработать (потребляемый нагревателем ток можно найти, разделив его потребляемую мощность на напряжение питания).Проще всего это сделать, если к используемым выходам XS5-XS12 подключить мощные силовые симисторы (в комплект набора NM8036 не входят) по схеме, приведенной на рис. 4. 

          В схеме можно применять симисторы с током включения не более 1 А в пике. Ток постоянной нагрузки при этом не должен превышать 100 мА. Для такой цели хорошо подойдут симисторы MAC223-MAC224 или BT134-BT139 в зависимости от мощности подключаемой нагрузки (см. табл. 1). Если мощность нагрузки превышает 500 Вт, то симисторы требуется установить на радиатор, площадь которого должна обеспечить достаточный отвод тепла от корпуса прибора. Поскольку в устройстве NM8036 реализована возможность установки одного и того же датчика на несколько каналов управления, можно подключить часть обогревателей к другим выходным каналам, используя дополнительные симисторы, что даст повышение надежности работы силовой части конструкции за счет перераспределения суммарного тока нагрузки по другим каналам устройства управления. На этом установку «железа» для вашей системы управления теплицей можно считать оконченной. Но для нормальной работы термостата этого пока недостаточно. Его еще необходимо запрограммировать, иными словами, проделать ряд действий, предписывающих микропроцессорному устройству термостата, как действовать при определенных условиях и по какому алгоритму. Эти действия представляют собой, своего рода, «обучение» нашего «железа». Убедившись, что все подключения сделаны верно, подайте напряжение питания на схему устройства управления через гнездо XS2. На индикаторе правильно настроенного блока управления вы должны будете увидеть поочередное переключение между режимами вывода времени (с полной датой) и выводом температур на все 4 канала. Оба режима показаны на рис. 5.

Информация о работе Система управления климатом на предприятии