sustav kontrole klime staklenika

Ugradnja različite opreme za kontrolu okoliša unutar staklenika i korištenje automatskog sustava kontrole za podešavanje unutarnje mikroklime postalo je osnovni konsenzus među onima koji se bave uzgojem u stakleniku. Napretku tehnologije nema kraja. Inovacija i poboljšanje tehnologije kontrole okoliša usko je povezana s ažuriranjem i napretkom drugih tehnologija.

1. Senzorski sustav

(1) Senzori Senzorski sustavi koji se koriste u uzgoju u stakleniku uključuju:

A. Plinsko okruženje: temperatura, relativna vlažnost, sunčeva svjetlost, brzina vjetra, tlak vjetra, koncentracija ugljičnog dioksida itd.

B. Okolina korijena: temperatura supstrata, pH vrijednost, EC vrijednost, koncentracija svakog pojedinačnog iona, sadržaj vlage u supstratu itd.

C. Fiziološko stanje usjeva: temperatura lista, površina lista, kut lista, sadržaj klorofila, sadržaj šećera, koncentracija dušika, otvor stomaka, gustoća patogena itd.

(2) Zahtjevi za rad senzora Posebni zahtjevi za rad senzora koji se koriste u sustavu upravljanja okolišem staklenika:

A. Raspon točnosti je 25 posto raspona zahtjeva kontrole

B. Može izdržati visoke temperature, visoku vlažnost i prašnjavo okruženje.

C. Rad senzora ne ometa rast usjeva. Na primjer, mjerenje temperature lista trebalo bi se izvoditi bliskom infracrvenom beskontaktnom tehnologijom, a kontaktne žice se ne mogu umetnuti u tijelo lista.

(3) Položaj senzora

Položaj senzora iznimno je važan. Mora biti reprezentativan i predstavljati stvarno okruženje usjeva unutar staklenika. Na primjer, ako se mjerač vlažnosti supstrata postavi u posudu za biljke ili gredicu za rast biljaka blizu prolaza, vrijednost mjerenja vlage bit će niska. S druge strane, položaj senzora ne bi trebao utjecati na točnost mjerenja zbog drugih objekata. Na primjer, ako na mjerač sunčeve svjetlosti utječe sjena zrake, izmjerena vrijednost će biti niska. Termometar je fiksiran na gredu i stup, a na izmjerenu vrijednost temperature lako utječe apsorpcija topline i rasipanje topline metalnog materijala.

(4) Održavanje senzora

Senzor temperature i vlažnosti treba izbjegavati izravnu sunčevu svjetlost. Iznad mjerača sunčeve svjetlosti mora postojati uređaj za zaštitu od prašine kako ne bi utjecao na valnu duljinu sunčeve svjetlosti i kut odstupanja sunčeve svjetlosti. Elektrode za mjerenje pH, vlage i druge mjerne elektrode unutar medija moraju biti otporne na kiseline i lužine. Cijeli sustav mora imati uređaj za zaštitu od strujnog udara koji može izdržati nagle promjene napona i vanjski statički elektricitet.

(5) Kalibracija senzora

Razni senzori za okoliš staklenika kontroliraju izlazne struje ili naponske signale za jednostavno povezivanje s industrijskim sustavima upravljanja. Međutim, na mjernu izvedbu senzora razvijenih na temelju električnih načela utječu nelinearnost, učinci histereze, fenomen starenja itd., a njihova se točnost i ponovljivost mijenjaju s okolinom i vremenom korištenja. Stoga je potrebna redovita kalibracija kako bi se osigurala točnost senzora. Izmjereni učinak je ispravno dostupan. S druge strane, potrebno je razmotriti je li ugrađena formula senzora primjenjiva.

Točnost senzora izravno utječe na uspjeh ili neuspjeh kontrolne operacije, ali operacija kalibracije senzora određuje njegovu izvedbu mjerenja. Kalibracijski postupci zahtijevaju upotrebu standardnih tvari ili uspostavljanje standardnog okruženja. Ovim radom na uspostavljanju standarda kalibracije uspostavljen je sustav u industriji mjerenja koji se može uvesti za kalibraciju performansi senzora za kontrolu okoline.

2. Kontrolni operativni sustav

Kontrolni sustav sastoji se od tri elementa: opreme za kontrolu okoline, senzorskog sustava i strategije upravljanja. Oprema za kontrolu okoliša kao što su ventilatori negativnog tlaka, ventilatori unutarnje cirkulacije, vodeni zidovi, strojevi za grijanje, alati za zamagljivanje itd. Ako je izvedba mehaničke opreme loša ili zakaže, funkcija regulacije okoliša neće moći funkcionirati. Stoga je osnovni posao kontrole okoliša staklenika redovito održavanje opreme. Radovi koje je potrebno obaviti uključuju provjeru stupnja blokiranja mlaznice za maglu, provjeru zategnutosti remena ventilatora i održavanje raznih senzora.
2. Kontrolni operativni sustav

Kontrolni sustav sastoji se od tri elementa: opreme za kontrolu okoline, senzorskog sustava i strategije upravljanja. Oprema za kontrolu okoliša kao što su ventilatori negativnog tlaka, ventilatori unutarnje cirkulacije, vodeni zidovi, strojevi za grijanje, alati za zamagljivanje itd. Ako je izvedba mehaničke opreme loša ili zakaže, funkcija regulacije okoliša neće moći funkcionirati. Stoga je osnovni posao kontrole okoliša staklenika redovito održavanje opreme. Radovi koje je potrebno obaviti uključuju provjeru stupnja blokiranja mlaznice za maglu, provjeru zategnutosti remena ventilatora i održavanje raznih senzora.

(2) Kontrola procesa

Značajka ove strategije upravljanja je usporedba jednog senzorskog signala s višestrukim vrijednostima postavki, a zatim odvojeno upravljanje različitim uređajima. Na primjer, temperatura unutar staklenika uspoređuje se sa postavljenom temperaturom niza za kontrolu stroja za grijanje, unutarnjeg cirkulacijskog ventilatora, vanjskog ventilatora negativnog tlaka zraka, vodenog zida i magle u nizu.

Raspon pogreške kontrole povezan je s performansama regulatora.

(3) Upravljanje mikroračunalom

Korištenjem računalne snage mikroračunala, mikroklima više odjeljaka ili više staklenika može se kontrolirati istovremeno. Još jedna značajka korištenja mikroračunala je da može zabilježiti i pohraniti vrijednost senzora mikroklime unutar i izvan staklenika i vrijeme djelovanja različite opreme za kontrolu okoliša, tako da upravitelji mogu pratiti prošli proces uzgoja. Budući da je ova vrsta opreme standardizirana, prijenos podataka se može jednostavno izvesti.

(4) Integrirana kontrola

Ova vrsta kontrolne tehnologije koristi računalnu snagu, podatke i kapacitet pohrane podataka mikroračunala, te surađuje s uspostavom baze podataka za marketing usjeva kako bi se uspostavio računalni sustav unutar kontrolnog sustava. Na temelju ovog sustava podaci se analiziraju, te se na temelju podataka iz prethodne kultivacije radi prosudba i sinteza, što postaje optimalna strategija kontrole. Koristeći ovu strategiju, kontrolni parametri mikroklime u stakleniku nisu postavljeni kao fiksne vrijednosti, već kao varijabilne vrijednosti. Način djelovanja takvih sustava upravljanja ima različite razine:
A. Ciljajte na najbolje okruženje za rast usjeva: kako bi usjevi rasli brže i uz najbolju kvalitetu.

B. Troškovi ciljanog rasta usjeva: Na primjer, povećanje temperature može ubrzati rast usjeva i njihovu prodaju ranije. Međutim, dodaju se veći troškovi energije, tako da korištenje integrirane kontrole načina rada može procijeniti najprikladnije parametre kontrole okoliša na temelju troškovnih uvjeta i tržišnih cijena proizvoda, fokusirajući se na najbolji profit.

(5) Kontrola sustava znanja

Ovaj kontrolni sustav sadrži sustav znanja za "inteligencijsku" prosudbu, a rezultat ove intelektualne prosudbe koristi se kao kontrolna odluka za formuliranje kontrolnih parametara (kao što su temperatura, vlažnost, sunčeva svjetlost, vlažnost podloge, itd.), a zatim se naređuje oprema za kontrolu okoliša . Budući da sustav znanja može pokriti podatke o operaciji upravljanja, može se koristiti i za zapovijedanje i upravljanje opremom. Stoga se upravljački sustav može koristiti i za kontrolu okoliša staklenika i za kontrolu rada upravljanja proizvodnjom.

Sustav znanja uključuje fiziološke modele izražene matematičkim formulama i stručne podatke obrađene logičkim programima. Sustav znanja sastoji se od niza baza podataka i matematičkih modela. Primjeri njegove primjene su sljedeći:
1. Kontrola okoliša staklenika

Korisnik unosi naziv usjeva i sorte zasađene u stakleniku, a uvjeti uzgoja te sorte (dnevna i noćna temperatura, relativna vlažnost, količina svjetla, fotoperiod, srednja vlažnost, električna vodljivost itd.) unaprijed su pohranjeni. u bazi podataka o uzgoju sustava znanja. Ovo je okruženje Kontrolira zadanu vrijednost sustava. Ako se zadana vrijednost razlikuje od vrijednosti mjerenja mikroklime unutar staklenika, a vrijednost razlike je viša od vrijednosti odstupanja kontrolne tolerancije, sustav znanja koristi izračun modela mikroklime staklenika za kontrolu količine prilagodbe i redoslijeda prilagodbe opreme za kontrolu okoliša. S druge strane, ako su unutarnji uvjeti okoliša blizu zadane vrijednosti, ali izmjerena vrijednost atmosferskog okoliša i izračun modela mikroklime pokazuju da će vanjski okoliš uskoro utjecati na unutarnju mikroklimu, sustav znanja može aktivirati opremu za kontrolu okoliša unaprijed odgovoriti unaprijed, i provesti takve preliminarne Učio operacije kontrole okoliša.
Podaci o senzorima iz medijskog okruženja ili praćenje štetočina na usjevima mogu odrediti treba li usjeve navodnjavati, gnojiti i primijeniti pesticide. Tijekom izvođenja ovih operacija upravljanja, sustav kontrole okoliša također može napraviti odgovarajuće prilagodbe, kao što je održavanje ventilacije i ubrzava isparavanje vode iznad lišća.

Sustav znanja može se koristiti za ponovni izračun troškova operacija u slučaju promjene uvjeta troškova rada u stakleniku (primjerice, promjene u troškovima energije). Pod uvjetom da ne utječu na raspored opskrbe tržišta, parametri podešavanja kontrole okoliša staklenika mogu se dodatno prilagoditi.
Zbog promjena u tržišnim informacijama, kao što su unaprijed ili odgoda zahtjeva vremena isporuke, sustav znanja može se izračunati korištenjem fizioloških modela kako bi se odredili uvjeti za kontrolu okoliša staklenika ili operacija gnojidbe i opskrbe vodom prema zahtjevima prilagodbe rasporeda proizvodnje . promjene, koje se zatim koriste za ponovnu procjenu troškova proizvodnje.

Status proizvodnje usjeva ne doseže točku upravljanja kvalitetom proizvodnje ili se pojavljuju simptomi. Sustav znanja može koristiti podatke o mikroklimi iz prošlosti staklenika i trenutno fiziološko stanje usjeva kako bi identificirao uzrok i riješio ga. Na primjer, uzroci lošeg rasta usjeva mogu se zasebno kategorizirati u

1. Okolina rasta (zrak ili pod zemljom) nije prikladna za ovu sortu,

2. Metoda upravljanja nije prikladna (previše ili premalo vode i gnojiva),

3. Invazija bolesti i insekata štetnika ili utjecaj virusa.
3. Relejna stanica

U gore navedenim kontrolnim operacijama, interni senzorski sustav staklenika, sustav znanja i kontroler zajedno čine relejnu stanicu za operacije kontrole okoliša staklenika. Podaci koje prima ova relejna stanica uključuju podatke o atmosferskom okruženju koje prenosi središnji upravljački sustav, vrijednost postavke mikroklime za staklenik i parametre koje je unio upravljač. Ti se vanjski podaci uspoređuju s podacima o mikroklimi staklenika i podacima o fiziološkom stanju usjeva, a zatim ih procjenjuje i uspoređuje sustav znanja u upravljaču za kontrolu opreme za kontrolu okoliša.
Karakteristika ove vrste relejnih stanica je da jedna relejna stanica upravlja jednom ili više stakleničkih jedinica. Relejna stanica može primati podatke iz središnjeg sustava upravljanja, te također prenijeti senzorske podatke i upravljačke radnje svakog uređaja u središnji sustav upravljanja, ali ne prihvaća naredbeni signal iz središnjeg sustava upravljanja. Ova vrsta funkcije upravljanja leži u tome da samo operateri na licu mjesta mogu unositi naredbe, a udaljeno osoblje ne može izravno sudjelovati u daljinskim operacijama.

Sustav upozorenja o nenormalnom signalu može se koristiti u kombinaciji s ovim sustavom relejne stanice. A odgovorno osoblje može se obavijestiti žičnom ili bežičnom komunikacijom

4. Prijenos signala i podataka

Prijenos podataka od relejne stanice do središnjeg sustava upravljanja može se prenositi žičanim ili bežičnim putem. Budući da je prijenos podataka i podataka standardizirana operacija u industriji, može se izravno koristiti u sustavu kontrole okoliša staklenika.
5. Centralni sustav upravljanja

Ovaj centralni sustav upravljanja ima sljedeće funkcije:

1. Prikupite izmjerene podatke o atmosferskom okruženju, zabilježite ih i pošaljite svakoj relejnoj stanici.

2. Prihvatite mikroklimatske podatke i informacije o radu opreme svakog staklenika koje šalje svaka relejna stanica.

3. Na temelju promjena u uvjetima operativnih troškova ili rasporedima rada, ugrađeni sustav znanja koristi se za izračun i ocjenu, a unutarnji parametri mikroklime i upravljački radni uvjeti staklenika ponovno se određuju, a zatim šalju relejnoj stanici , a zatim predati upravnom osoblju na unos i kontrolu prema sustavu lokalnih uvjeta.

4. Usporedite podatke o rastu usjeva prikupljene u određeno vrijeme i upotrijebite tehnologiju kontrole kvalitete kako biste procijenili zadovoljava li unaprijed zadani napredak rasta. Ako postoje razlike u svojstvima rasta i kvaliteti (kao što je sadržaj dušičnog gnojiva, duljina stabljike itd.), prosudite na temelju postojećih informacija o proizvodnom procesu i fizioloških podataka usjeva, kao reference za prilagodbu i upravljanje parametrima kontrole okoliša.

5. Ugrađena web stranica sustava upravljanja može administrativnim jedinicama tvrtke omogućiti korištenje mreže za dobivanje relevantnih informacija o proizvodnji u različitim regijama. Status rasta usjeva može se dostaviti daljnjim kupcima za online pregled putem mreže.