Автоматическое управление температурным режимом в теплицах
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ой мощности показания датчиков следует учитывать с весовыми коэффициентами, учитывающими долю площади соответствующих ограждений. Заметим, что блок управления может располагаться и вне датчика, это целесообразно потому, что система автоматического управления работает в условиях меняющегося задания температуры, которое определяется специальным вычислителем большой системы. Поэтому целесообразно все элементы системы управления располагать конструктивно в станции управления. Структурные схемы датчика тепловых потерь и САУ температурным режимом с датчиком тепловых потерь соответственно показаны на рисунках 4.2 и 6.3.
Итак, датчик тепловых потерь позволяет определить мощность необходимую для обеспечения в этом изолированном пространстве заданной температуры.
- фрагмент ограждения теплицы;
- корпус;
- теплоизоляция;
- экран;
- термоэлектрический преобразователь;
- нагреватель;
- стенка, имитирующая альбедо поля с растениями реальной теплицы.
Рисунок 4.1 - Конструкция датчика тепловых потерь.
- измерительный элемент;
- нагревательный элемент;
- датчик тока;
- стабилизатор температуры;
- нормирующий преобразователь выходного сигнала;
- стабилизатор напряжения;
- источник питания схемы датчика.
Рисунок 4.2 - Структурная схема датчика тепловых потерь.
5. Конструкция и принципиальная схема датчика тепловых потерь
Блок управления имеет три основных узла: источник питания датчика, нормирующий преобразователь (структурная схема рисунок 5.1 и принципиальная схема рисунок 5.2), стабилизатор температуры нагревательного элемента (структурная схема рисунок 5.3 и принципиальная схема рисунок 5.4).
Принципиальная схема нормирующего преобразователя осуществляет преобразование величины электрической мощности, потребляемой датчиком и пропорциональной величине тепловых потерь, в электрический сигнал постоянного тока с напряжением 0-10В. Выходное напряжение равное +10В определяется некоторой величиной электрической мощности, потребляемой датчиком при воздействии суммарных физических параметров метеофакторов, соответствующих максимальной величине тепловых потерь технологического помещения.
В принципиальной схеме стабилизатора температуры измерительного элемента роль датчика температуры выполняет кремневый диод (в режиме стабильного тока). Он установлен на измерительном элементе. Операционные усилители ДА52, ДА54, ДА55 выполняют функцию ПИ-регулятора. Контроль величины температуры измерительного элемента осуществляется стрелочным прибором. В качестве нагревательного элемента используется транзистор с большим hэ (1000-1500), установленный на измерительном элементе. Для питания нагревательного элемента датчика стабильным постоянным напряжением предусмотрен двухкаскадный параметрический стабилизатор VD61, VD62, и прецизионный операционный усилитель с установкой 0. В качестве регулирующего транзистора используется транзистор средней мощности, установленный на охлаждающем радиаторе.
- усилитель сигнала датчика тока;
- согласующий усилитель;
- фильтр;
- согласующий усилитель выходного сигнала.
Рисунок 5.1 - Структурная схема нормирующего преобразователя выходного сигнала мощности.
Рисунок 5.2 - Электрическая принципиальная схема нормирующего преобразователя выходного сигнала мощности.
1.- измерительный элемент;
2.- нагревательный элемент;
.- источник питания;
.- задатчик температуры;
.- регулятор температуры;
.- усилитель согласующий;
.- датчик температуры;
.- согласующий усилитель;
.- усилитель индикатора температуры.
Рисунок 5.3 - Структурная схема стабилизатора температуры нагревательного элемента.
Рисунок 5.4 -Электрическая принципиальная схема стабилизатора температуры нагревательного элемента.
Рисунок 5.3 - Электрическая принципиальная схема стабилизатора напряжения питания датчика тепловых потерь.
6. Выбор системы управления по признакам классификации
Известно, что по принципу управления все существующие системы можно разделить на системы управления по отклонению, по возмущению и комбинированные системы. А по алгоритму управления САУ могут быть следящими, программными и стабилизирующими.
Для обеспечения наиболее точного и экономически выгодного управления система автоматического управления температурным режимом в теплице должна быть следящей по алгоритму функционирования и комбинированной по принципу управления.
Сопоставление различных вариантов схем автоматического управления температурным режимом в теплице с датчиком тепловых потерь
Одним из вариантов разрабатываемой системы автоматического управления температурным режимом в теплице с датчиком тепловых потерь является САУ с использованием для управления шаговым двигателем преобразователя цифрового кода в угол поворота ротора двигателя (рисунок 6.2).
Преобразователь код - угол поворота.
Преобразователи цифрового кода в перемещение без обратной связи делятся на устройства с предварительным преобразованием входного кода в числоимпульсный код или в аналоговую величину. Структурная схема преобразователя цифрового кода в перемещение с предварительным преобразованием входного двоичного кода в числоимпульсный код показана на рисунке 6.1.
Рисун?/p>