Система управления климатом теплицы

Заказчиком, который перенял голландский опыт, было создано техническое задание с описанием математической модели управления климатом теплицы. Модель предусматривает нейросетевой (самообучаемый) алгоритм, который позволяет определять оптимальные климатические параметры различных частей теплицы в соответствии с внешними условиями окружающей среды.

По началу при реализации проекта были некоторые сомнения, что контроллер ОВЕН ПЛК110-30 [М02] справится с данной задачей. Однако он прекрасно с ней справляется и показывает хорошие результаты по производительности.

В теплице присутствует собственный раздел метеостанции, который собран на базе покупных элементов и созданного прикладного программного обеспечения.

Система визуализации создана от общего к частному. При взгляде на общий кадр агроному должны быть понятны все основные параметры работы зон, такие как температура стекла, направление ветра, интенсивность солнечной активности, наличие/отсутствие осадков, сила ветра, температура наружного воздуха.

В системе присутствует 16 фрамуг, которые обеспечивают вентиляцию и регулирование качественных параметров микроклимата внутри теплицы: качества воздуха, СО2, температуры и влажности.

Создана зона управления тепловым пунктом. Осуществляется управление центробежными насосами и регулирование 8-ю контурами отопления. Горячая вода подается от внешней котельной.

Для рассадного отделения создана система подсветки физиологическим спектром по расписанию с коррекцией по уровню освещения.

В системе управления используется оборудование ОВЕН:

• Контроллер ПЛК110-30 [М02].
• Преобразователь интерфейсов АС3-М.
• Датчик СО2 ПКГ100-СО2 – 2 шт.
• Датчик температуры и влажности ПВТ100 – 4 шт.
• Релейные модули вывода МВ110-224.8Р – 7 шт.

Из прочего оборудования используются датчики: силы ветра YGS-FS, направления ветра YGS-FX, качества воздуха REGELTECHNIK, дождя Rain and snow Transmitter sensor и солнца Solar Radiation Sensor TSIS. А также модули подключения цифровых термосопротивлений .

Задание микроклимата позволяет выдерживать определенную температуру и градиент прироста температуры в 4 промежутках времени суток (24 часа делится тремя уставками). При переходе заданных временных границ температура начинает меняться от одного значения к другому с заданной скоростью, обеспечивая плавность работы всей теплицы. Тем самым создается комфортная среда для роста растений.

Гибкие в настройках графики MasterSCADA обеспечивают детальный анализ ситуации, происходившей в системе с удобным просмотром истории происходивших изменений.

Во всех зонах теплицы создана система плавного изменения температур в соответствии с задаваемым расписанием. Изменение температуры менее чем градус в минуту позволяет избавить растения от стресса и повысить их урожайность.

Для удешевления системы использовались однопроводные китайские цифровые датчики температур формата 18B20.

Проработана причинно-следственная диаграмма, предназначенная для организации защиты оборудования. При возникновении соответствующей причины на экране загорается красным цветом пиктограмма. На связанном с этими защитами оборудовании на соответствующих мнемосхемах загораются ключи, которые показывают, что данное оборудование включить (открыть) невозможно, оно находится в безопасном режиме. Данные блокировки можно отключить. При нажатии на любую из пиктограмм возникает диалоговое окно, в котором можно пересмотреть положение ключа деблокировки, введя пароль. В этом случае пиктограмма подсвечивается синим цветом.

В настройках системы нейроалгоритма присутствует большое количество настроечных параметров. Авторские права на алгоритм автоматического управления теплицы принадлежат Заказчику данной системы.