Склад і особливості розробки АСУТП об'єктів рослинництва

Загальні відомості

Тенденції розвитку АСУТП у рослинництві.

Склад і особливості розробки АСУТП об'єктів рослинництва.

Загальні відомості.

Тема: ТЕХНОЛОГІЧНІ ОБ'ЄКТИ УПРАВЛІННЯ У РОСЛИННИЦТВІ

ЛЕКЦІЯ 4

Автоматизація процесів рослинництва включає такі основні напрямки, як рільництво, захищений грунт і сховища с.- г. продукції. Виробничі процеси в рільництві являють собою сукупність взаємозалежних ТП, таких як передпосівне підготування насінь, обробка грунту, посів і догляд за рослинами, збирання врожаю і його транспортування, післязбиральна обробка і збереження продукції.

Особливістю автоматизації об'єктів захищеного грунту є те, що теплиці, особливо зимові, являють собою дуже складні і енергоємні спорудження з розгалуженими системами електро-, тепло-, водопостачання і каналізації. Витрати на будівництво 1 м² захищеного грунту для парників складають 120...125 гр., а для теплиць із додатковим досвітлюванням при вирощуванні розсади – більш 400 гр. На виробництво 1 кг. тепличних овочів у середній смузі витрачається до 160... 200 мДж теплової та 1,2...1,3 кВт^.г електроенергії. На обігрів 1 га площі зимових теплиць витрачається за сезон біля 3 тис. т умовного палива, тобто на порядок більше, ніж на обігрів такої ж площі житлових помешкань.

Правильне збереження с. г. продукції дозволяє забезпечити постачання населення овочами й іншими продуктами харчування продовж всього року, зберегти їх високі живильні і смакові якості, зовнішній вигляд.

Потреба сільського господарства в типових сховищах ще задоволена не цілком, крім того, в існуючих спорудах, через неправильні режими збереження, мають місце величезні втрати, знизити котрі можна лише впровадженням автоматизованих систем управління найвищого рівня.

Автоматизація технологічних процесів у рільництві визначає управління машинами і режимами їхньої роботи при мінімальній участі людини-оператора. При створенні систем автоматизації необхідно проаналізувати сам технологічний процес і сукупність машин як об'єкт автоматизації і вибрати найбільш оптимальний і ефективний варіант АСУТП.

Переходові до автоматизації технологічних процесів у рільництві сприяє, по-перше, впровадження промислових індустріальних методів і потокової технології вирощування, збирання та переробки врожаю, по-друге, - широке застосування в сільському господарстві досягнень науки і передової практики і, по-третє, - розробка і застосування сучасної елементної бази автоматики.

Із завершенням комплексної механізації та електрифікації технологічних процесів рослинництва і, зокрема, рільництва, можливе впровадження їх автоматизації на рівні АСУТП. Необхідність цього диктується тим, що рільництво характеризується різноманіттям технологічних процесів і великим числом типів машин (біля 2 тис.). Тому вибір оптимального варіанта автоматизації ТП з урахуванням зональних особливостей рослинництва представляє іноді досить складну задачу.

Крім того, до цього часу багато машин і агрегати для рільництва заводи випускають без урахування можливості їхньої автоматизації, що в цілому істотно стримує впровадження засобів автоматизації в рільництві. Тому при створенні нової системи машин для с.-г. виробництва стала обов'язковою проробка передумов їхньої автоматизації уже на стадії проектування.

Мобільні агрегати і здійснювані ними ТП автоматизувати значно складніше, ніж стаціонарні. Робота на відкритому повітрі при умовах, коли широко змінюються параметри температурно-вологістного режиму, запиленості та загазованості, наявність вібрації і поштовхів, обмеженість складу інформаційних показників, складність електроживлення, усе це знижує надійність роботи такої техніки. Проте перехід на підвищені робочі швидкості і на збільшену ширину захоплення робочими органами, безупинне підвищення потужності, складності машин і їхньої продуктивності, а також підвищення вимогливості до точності керування ТП, викликали необхідність розробки АСУТП рільництва. Для цього ведуться роботи зі створення САУ такими процесами, як:

- водіння тракторів і с.-г. машин;

- регулювання глибини ходу робочих органів почвообробки, посівних машин, а також висоти зрізу стебла зернових культур і кормових трав;

- коригування напрямку пересування робочих органів машин при посіві, обробці і зборі врожаю просапних культур, садів і виноградників, а також при поливі і внесенні добрив.

Найбільше поширення в рільництві знайшли системи автоматизації стаціонарних електрифікованих ТП, таких як: післязбиральна обробка зерна, його сушіння та активне вентилювання.

Автоматизація технологічних операцій у захищеному грунті дає істотний ефект:

- збільшується продуктивність і поліпшуються умови праці;

- економиться паливо й електроенергія;

- знижується захворюваність посадкового матеріалу і дорослих рослин;

- підвищується врожайність і знижуються терміни розвитку рослин і дозрівання овочів.

У тепличних комплексах промислового типу автоматичний контроль і управління використовується для багатьох параметрів, як-от:

- температура повітря, грунту і води при поливі;

- забезпечення освітленості;

- зволоження повітря;

- вентиляція і швидкість переміщення повітря;

- концентрація розчинів мінеральних добрив у грунті;

- режими живлення стелажів гідропонних теплиць і т.д.

Для збереження сільськогосподарської продукції будують спеціальні споруди. В них зберігають фуражне і насінне зерно, зелені корми (сіно, сінаж, силос), комбікорм, продукцію молочно-товарних і птахівницьких ферм, а також картоплю, різноманітні овочі і фрукти.

При закладанні с.- г. продукції на тривале збереження використовують засоби автоматизації таких операцій, як:

- транспортування і завантаження продукції в сховище;

- мікроклімат і захист продукції від псування;

- сортування і розвантаження продукції;

- контроль якості й урахування кількості продукції при завантаженні, збереженні і реалізації.

Технологія збереження продукції є досить складною. Так, наприклад, при збереженні картоплі технологічний процес можна розділити на три основних періоди: лікувальний, охолодження, і збереження. У лікувальний період необхідно підтримувати в міжбульбовому просторі температуру на рівні 14...18° і високу відносну вологість повітря (більш 90 %) із мінімальним повітрообміном. При температурі картоплі більш 18°С, повинна включатися активна вентиляція і подавати повітря з температурою на 3...4° нижче температури маси продукту, що зберігається. Якщо в сховища закладена хвора картопля (уражена фітофторою і т.д.), то лікувальний період проводиться при температурі 8...10 °С с наступним охолодженням до 1...2°С. При закладанні мокрої картоплі її негайно підсушують посиленою активною вентиляцією при відносній вологості повітря не вище 80%.

У період охолодження, що наступає після двотижневого лікувального періоду, температуру збереженої картоплі постійно знижують до 2...4 °С. Для цього бульби картоплі вентилюють зовнішнім повітрям або сумішшю його з внутрішнім повітрям у ті періоди доби, коли температура зовнішнього повітря не менш, ніж на 4...5°С нижче температури насипу картоплі. Охолоджують бульби повільно: на 0,5...0,6°С в добу при максимальній вологості повітря до 100%. Період охолодження триває 20...25 діб.

Період зберігання – це основний період. Він починається, коли температура картоплі досягає 3...4°С. Вентиляційні установки включаються при підвищенні температури в насипу до 4°С и більш. Взимку продукт активно вентилюють сумішшю зовнішнього і вентильованого повітря, а при великих морозах – тільки рециркуляційним повітрям. В усіх випадках відносна вологість повітря повинне бути максимальною, але без утворення конденсату на картоплі.

Аналогічні по обсязі агровимоги подаються до САУ сховищ інших видів продукції, тому витримати до кінця усі ці норми і правила можливо лише в складі АСУТП.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Багаторівневі ієрархічні системи	\|	Дослідження й обгрунтування створення АСУТП

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.008 сек.