Система микроклимата для овощехранилища РТМК-1
Краткое описание системы микроклимата РТМК-1
Данная система предназначена для вентилируемых хранилищ сельскохозяйственных продуктов, таких как картофель, лук, зерно и семена, также пригодна для других овощей. Также можно использовать для хранения некоторых фруктов.
Настройка системы не требует специальных знаний по программированию и автоматизации технологических процессов. Программирование заключается вводом значения в параметр в диалоговом режиме, который отвечает за определенные действия в процессе автоматического регулирования. Система имеет предварительные заводские настройки всех режимов и общих параметров, на которые всегда можно вернуться выбором варианта заводcкой настройки.
Пользователь может сам настроить алгоритм работы любого режима вводом в параметры контроллера требуемых значений и оперативно их изменить, если потребуется. Для оперативной работы основных режимов, предусмотрено три варианта настроек, которые сохраняются в энергонезависимой памяти. Установив настройку один раз, система будет работать в автоматическом режиме не требующим вмешательства в работу системы.
Основной принцип системы заключается в том, что сам пользователь может настроить систему под наилучшие условия для подсушивания, лечения, охлаждения и хранения продукции. Пользователь может сам определить условия, при которых будет разрешено внешнее вентилирование и установить длительность вентилирования. Предварительно установлены значения для всех режимов. Но для разных сортов картофеля требуется подкорректировать некоторые параметры. Для пользователя, не имеющего образования агронома, при необходимости, достаточно один раз обратиться к агроному, который введет настройки под требуемые продукты и в дальнейшем пользователю достаточно в начале сезона выбрать один из вариантов и запустить систему. Текущие показания значений температур, относительной влажности, время работы режима, сигнализации системы о нештатных ситуациях(например, отклонение температур от заданных от уставок), сообщение о текущем действии системы, состояние текущего режима, причину по которой режим включился или отключился, можно наблюдать на индикаторе или удаленно по интерфейсу RS232, RS485 или GSM модему на компьютере и при необходимости остановить систему и скорректировать настроечные параметры и снова сделать запуск системы. Возможен запрос текущих показаний температур и влажности, а также текущего режима, положение клапанов, состояния вентиляторов и нагревателей через звонок с любого мобильного телефона без соединения на модем подключенный к системе. В ответ будет выслано SMS-сообщение со значениями вышеперечисленных параметров. Особенно полезна система опытным агрономам, появляется возможность настроить систему, так как сам агроном считает надо хранить продукт, а не так, как кто-то уже за вас создал алгоритмы, и вы можете только выбирать, а иногда даже не знаете, как будет работать система при определенных условиях. При этом для перенастройки системы может потребоваться вызов установщиков системы для перепрограммирования, а за это надо будет дополнительно заплатить и потребуется время на согласование. Еще хуже, если те, кто устанавливал вам систему, скажут, что «система перенастройке не подлежит – работайте, как есть».
При работе по графику (нагрев или охлаждение), контроллер отслеживает, введенные параметры и рассчитывает температурный график работы на весь заданный период работы и на конец текущих суток в выбранном режиме. При достижении требуемой температуры на текущие сутки будет переход на поддержание этой температуры до конца текущих суток. За каждые сутки будет плавный нагрев или охлаждение в соответствии с выбранным режимом. При отставании от графика при охлаждении продукта (если в системе нет Холодильника), в случае, когда внешние условия не позволяют охлаждать продукт, предусмотрена возможность постепенного выхода на требуемый график. Для этого используется параметр максимального значения охлаждения продукта за текущие сутки при определенных условиях. Если система поставлялась с Холодильником, для поддержания графика на время невозможности охлаждать продукт внешним воздухом, включается режим Холодильник.
Возможен выбор автоматической работы режимов по отдельности и автоматический запуск по очередному переключению режимов, начиная с режима ПОДСУШКА-ЛЕЧЕНИЯ и затем ОХЛАЖДЕНИЕ/ХРАНЕНИЕ. Сначала идет подсушка продукта, затем лечение, далее охлаждение и переход на хранение с поддержанием требуемой температуры продукта.
Есть дополнительные режимы, работающие совместно с основными режимами:
- КОНТРОЛЬ КОНДЕНСАТА (для предотвращения образования конденсата на потолке хранилища),
- КОНТРОЛЬ СО2 (для проветривания хранилища по показаниям датчика или через заданные временные интервалы),
- ДОЗИРОВАНИЕ (для подачи реагента в хранилище или для увлажнения продукта по заданному пределу),
- ХОЛОДИЛЬНИК (для совместной работы с режимом Охлаждение/Хранение).
Предусмотрен Ручной режим для отладки системы. Также в Ручном режиме может быть запущен режим Дозирования или Холодильник как основной режим.
Пользователь может вести уставки сигнализации выхода температур продукта и канала за недопустимые пределы. В этом случае будет включена звуковая сигнализация или передача SMS(опция) на заданный телефон пользователя в некоторых случаях по этим уставкам контроллер остановит текущее внешнее вентилирование или не запустит внешнее вентилирование. Например, при увеличении дельты температуры продукта (отклонение более допустимого в нескольких точках измерения), будет запуск периодического внутреннего вентилирования до выравнивания температуры продукта, таким образом, предотвращается повреждение хранимого продукта.
После пуска системы контроллер сам на основе заданных параметров определяет действия по управлению системой (запуск внешнего, внутреннего вентилирования, контроля СО2, контроль температуры потолка и т.д.) и выводит сообщения на индикатор о текущем состоянии процесса и причине, по которой выполняется или не выполняется заданный режим.
Для регулирования в некоторых режимах используется вычисление разность точек росы улицы и продукта, Точка росы вычисляется в соответствии с таблицей, прилагаемой к руководству пользователя.
Для защиты контроллера от несанкционированного доступа все основные параметры защищены паролем.
При обрыве кабеля или неисправности датчика температуры, он автоматически исключается из системы без нарушения работы, при этом выводится предупреждающая сигнализация о неисправном датчике.
При обрыве кабеля или неисправности датчика относительной влажности продукта или улицы, автоматический переход на константное значение (задается пользователем) с выводом предупреждения о работе по УСТАВКЕ.
Состав системы:
Система состоит из электронных блоков:
- контроллера РТ-1 (основной блок системы);
- ИТ-1 (расширительный блок, 8 дополнительных температур продукта, устанавливается при заказе РТ-1 исполнения 7, 8, 9);
- БС-1, БС-2, БС-3 (расширительные блоки для сопряжения с блоком БУС);
- блок БУС (силовой блок, в котором расположены электрические исполнительные элементы (контакторы, тепловые реле, реле времени и д.р.) для управления мощными цепями переменного напряжения ~380В и ~220В);
- блок резервного питания (по заказу), который позволяет блоку РТ-1 контролировать температуру канала и продукта и хранилища (температура потолка) не менее 6 часов в отсутствии питания сети ~220В и закрыть клапаны при выключенном напряжении сети 220В.
Контроллер РТ-1 содержит основные программы управления режимами хранения продукта и является центральным блоком системы. РТ-1 состоит из клавиатуры, жидкокристаллического индикатора с подсветкой, измерительной аналоговой части (температуры, относительной влажности, концентрации СО2 и положения клапанов), дискретным входом, который используется для контроля внешней блокировки и двумя дискретными выходами (один для сигнализации аварий и выхода значений за уставки и один для управления дозированием), интерфейсами RS232 иRS485 и энергонезависимой памяти для хранения данных (настроечных параметров и архива).
Блоки БС-1, БС-2, БС-3 используются для контроля дискретных сигналов ввода/вывода и для промежуточного управления внешними электромагнитными пускателями клапанов, вентиляторов, нагревателей расположенных в БУС (блок управления силовой). В процессе работы контроллер РТ-1 обменивается информацией по интерфейсуRS485 с блоками ИТ-1, БС-1, БС-2, БС-3 .
Возможен удаленный мониторинг (контроль) текущих показаний, аварийных ситуаций и настройка всех параметров системы по интерфейсу RS232, RS485, GSM-модему с использованием компьютера на котором устанавливается программа обмена данными под управлением операционной системы Windows XP/7/8 или GSM-модему или планшета(опция).
Также возможно подключение по интерфейсу RS232 или RS485 (на расстоянии до 1200м) внешнего индикатора от 5’6 до 7' дюйма с сенсорными клавишами и графическим представлением информации (опция).
Система может быть выполнена в разных вариантах исполнения, отличающихся по количеству датчиков и клапанов.
Датчики температуры подключаются по 3-х проводной схеме. Длина кабеля не влияет на точность измерения, точность измерения как при 4-х проводной схеме. Максимальная длина кабеля 200 метров.
Для вариантов исполнения 1-8 возможно использование до 2-х датчиков температуры канала (расчет по среднему значению);
До 16(24) датчиков температуры продукта (для исполнения 1-6 до 8 датчиков продукта и в некоторых вариантах исполнения можно увеличить до 10 датчиков продукта за счет переназначения одного датчика канала и датчика помещения);
До 2-х датчиков относительной влажности продукта (расчет по среднему значению), в случае их неисправности расчет автоматически переходит на вводимое константное значение.
Один датчик температуры хранилища. Один датчик наружного воздуха и один датчик относительной влажности наружного воздуха. При неисправности датчика расчет автоматически переходит на вводимое константное значение. Датчики контроля положения впускным и выпускным клапанами.
Для исполнения 9 используются две камеры подачи внешнего воздуха. Независимое регулирование(включение вентилирования) каждой камеры впускным и выпускным клапаном с индивидуальным датчиками положения и собственному датчику температуры канала и группы датчиков температуры продукта, т.е. получается двух зонное регулирование). Клапаны и вентиляторы могут располагаться по краям хранилища или на боковой длинной стене, определяется при проектировании объекта.
Клапаны могут работать по временному интервалу (с предварительной юстировкой) без датчиков положения, что удешевляет стоимость оборудования, без потери надежности в работе. Возможна комбинация датчик и работа по времени на впускных и выпускных клапанах.
Подключаемые датчики Табл.1
|
|
Тип датчика |
Диапазон измерения |
|
Температура канала 1 и 2 |
Датчик ТСП100, Pt100, Pt1000. ТСМ100,ТСН100 (по заказу) |
-50 °С - +120 ° C |
|
Температура продукта 1 -16(32) |
Датчик ТСП100, Pt100, Pt1000. ТСМ100,ТСН100 (по заказу) |
-50 ° C - +120 ° C |
|
Температура хранилища |
Датчик ТСП100, Pt100, Pt1000. ТСМ100,ТСН100 (по заказу) |
-50 ° C - +120 ° C |
|
Температура внешней среды |
Датчик ТСП100, Pt100, Pt1000. ТСМ100,ТСН100 (по заказу) |
-50 ° C - +120 ° C |
|
Относительная влажность продукта и внешней среды |
Датчик с токовым выходом 4-20мА |
0 % - 100 % |
|
Концентрация СО2 |
Датчик с токовым выходом 4-20мА |
0 ппм - 10000 ппм |
|
Датчики положения клапанов |
Датчик с токовым выходом 4-20мА, импульсный, резистивный, а также вместо датчика возможна работа по интервалу времени |
0 % - 100 % |
Основная приведенная погрешность по измерению контроллером температуры не более 0,25%
Основная приведенная погрешность по измерению контроллером токовых сигналов 4-20мА (датчики относительной влажности и концентрации СО2) не более 0,1%
Погрешность по измерению положения клапанов не нормируется.
Разрешающая способность отображения измеренных значений температуры на индикации 0,1°С.
Исполнения системы контроля
Таблица вариантов исполнения по составу измерительных датчиков (исп.7, 8, 9 требует дополнительного блока измерения температур ИТ-1, для исполнение 9 для управления 2-й парой клапанов требуется дополнительный блок БС-2 )
| Датчик (шт.) | Исп. 1 | Исп. 2 | Исп. 3 | Исп. 4 | Исп. 5 | Исп. 6 | Исп. 7 | Исп. 8 | Исп. 9 |
| Температура канала | 2 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 + 1 |
| Температура продукта | 6 | 7 | 8 | 8 | 9 | 10 | 14 | 16 | 16 (32) |
| Температура улицы | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| Температура помещения | 1 | 1 | нет | 1 | 1 | нет | 1 | 1 | 1 |
| Влажность улицы RH% | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Влажность продуктаRH% | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Контроль СО2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Клапан впускной 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Клапан выпускной 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Клапан впускной 2 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1 |
| Клапан выпускной 2 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1 |
Блок-схема системы микроклимата
Схема расположения датчиков в хранилище 20м х 70м с двумя вентиляционными камерами и независимыми датчиками канала
Данное хранилище вентилируется в соответствии с исполнением 9 системы контроля. Регулирование температуры в канале независимое для каждого впускного клапана относительно средней температуры продукта. Подача внешнего воздуха в канал, а так же рециркуляция через вентиляционную камеру с двух сторон хранилища. Так как длина хранилища 70 метров, этим обеспечивается более качественно вентилирование продукта.
При необходимости количество датчиков температуры продукта может быть увеличено до 32.
Система вентиляции секции, выполняемая контроллером РТ-1 в исполнении 1 - 8
Выбор из главного меню параметров настройки, текущих показаний, выбора режима
Используется всего 4 основных режима, есть также 4 дополнительных режима, которые работают совместно с основными:
1.1. Основные режимы
1.1.1. РУЧНОЙ (или РУЧНОЙ ПО ТАЙМЕРУ, РУЧНОЙ ХОЛОДИЛЬНИК, РУЧНОЙ ДОЗИРОВАНИЕ)
1.1.2. СУШКА – ПРОГРЕВ
1.1.3. ПОДСУШКА – ЛЕЧЕНИЕ
1.1.4. ОХЛАЖДЕНИЕ / ХРАНЕНИЕ
1.1.5. ПОДСУШ/ЛЕЧ/ОХЛ/ХРАН (полностью автоматический режим с переключением с режима ПОДСУШКА – ЛЕЧЕНИЕ на режим ОХЛАЖДЕНИЕ / ХРАНЕНИЕ )
1.2. Дополнительные
1.2.1. КОНТРОЛЬ КОНДЕНСАТА
1.2.2. КОНТРОЛЬ СО2
1.2.3. ХОЛОДИЛЬНИК
1.2.4. ДОЗИРОВАНИЕ (с возможностью увлажнения по пороговому значению влажности продукта)
НАСТРОЙКИ Табл. 2
| № п/п | Обозначение на индикаторе | Пояснение работы параметров |
| 3.1 | ОБЩАЯ НАСТРОЙКА | Общие параметры, относящиеся ко всем режимам. Пароль, пуск работы системы, текущее время, задание временных интервалов блокировки вентилирования и т.д. |
| 3.2 | ВЫБОР РЕЖИМА | Выбор текущего режима и вспомогательного режима, а также сброс графика режима |
| 3.3 | ОБЩИЕ УСТАВКИ | Задание интервалов вентилирования |
| 3.4 | УСТАВКИ ДАТЧИКОВ | Ввод гистерезиса для температуры канала, продукта, влажности концентрации СО2, ввод максимального значения шкалы СО2 и уставок относительной влажности. |
| 3.5 | ТАЙМЕР | Позволяет задавать временные интервалы работы в РУЧНОМ режиме и в режиме ОХЛАЖДЕНИЕ/ХРАНЕНИЕ совместно с дополнительным режимом ХОЛОДИЛЬНИК |
| 3.6 | УСТАВКИ СИГНАЛИЗАЦИИ | Граничные значения уставок сигнализации канала, продукта, клапана, концентрация СО2. |
| 3.7 | КОНТРОЛЬ УСТАВОК | Выбор контролируемых параметров сигнализации. |
| Контроль выхода температуры канала, продукта, хранилища, концентрации СО2, положения клапанов за уставки заданных значений сигнализации. | ||
| 3.8 | СИГНАЛИЗАЦИЯ ВНЕШНЯЯ | Выбор контролируемых дискретных входов для сигнализации. |
| 3.9 | НАСТРОЙКА ДАТЧИКОВ | Назначение типа датчика, выбор датчиков продукта, ввод поправок |
| Выбор конфигурации измерительных датчиков. Юстировка клапанов | ||
| 3.10 | ИНТЕРФЕЙС RS232 | Назначается скорость работы с внешними устройствами по интерфейсу RS232 (RS485) и разрешение управление модемом для передачи данных или отправления SMS сообщений. |
ТЕКУЩИЕ ПОКАЗАНИЯ Табл. 3
| № п/п | Обозначение на индикаторе | Пояснение работы параметров |
| 4.1 | ПОКАЗАНИЯ ДАТЧИКОВ | Показывает текущие значения непосредственно от датчиков температуры и относительной влажности. При обрыве или неисправности датчика оно не учитывается и выводится сообщение “НЕТ ДАТЧИКА”. Если датчик не назначен значение отсутствует |
| 4.2 | РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ | Показывает вычисленные средние значения температур, влажности продукта, максимальную разность температур продукта, разность температур канал-продукт, точку росы продукта и внешней окружающей среды (улицы) |
| 4.3 | ДИСКРЕТНЫЕ ВЫХОДЫ БС | Показывает текущее состояние исполнительных устройств, управляемых через блок БС-1, БС-2, БС-3 |
| 4.4 | СИГНАЛИЗАЦИЯ УСТАВОК | Показывает текущее состояние контролируемых параметров |
| 4.5 | ДИСКРЕТНЫЕ ВХОДЫ БС | Показывает текущее состояние восьми дискретных входов дя каждого блока БС-1, БС-2 (в исполнении 9) и одного дискретного входа РТ-1 п. 3.9 |
| 4.6 | СЧЕТЧИК РАБОТ РЕЖИМА | Показывает время текущего вентилирования и суммарные значения времени вентилирования внешнего, внутреннего, контроля СО2, контроля конденсата, холодильника, дозирования, времени блокировки и перерыва питания |
РЕЖИМЫ ХРАНЕНИЯ ПРОДУКТА Табл. 4
| № п/п | Обозначение на индикаторе | Пояснение работы параметров |
| 5.1 | РУЧНОЙ | Позволяет задавать значения или состояние для управляющих исполнительных устройств в ручном режиме или по таймеру с заданными интервалами, без учета текущих показаний датчиков температуры и влажности. |
| 5.2 | СУШКА-ПРОГРЕВ | Подсушивать или подогревать продукт по температурному графику. |
| 5.3 | ПОДСУШКА-ЛЕЧЕНИЕ | Подсушивает, и лечить продукт. Цель работы режима получить требуемую влажность продукта без потери качества продукта. |
| 5.4 | ОХЛАЖДЕНИЕ / ХРАНЕНИЕ | Охлаждает продукт по заданному графику с заданной разностью температур продукта и канала и хранение продукта с поддержанием заданной температуры. |
| 5.5 | КОНТРОЛЬ КОНДЕНСАТА | Вспомогательный режим, контролирующий температуру потолка хранилища. Цель работы режима не допускать образование конденсата на потолке хранилища. Работает с любым основным режимом. |
| 5.6 |
КОНТРОЛЬ СО2 |
Вспомогательный режим контроля содержания СО2 в хранилище. |
| 5.7 | Для проветривания продукта при высокой концентрации СО2 | |
| 5.8 | Работает с любым основным режимом. | |
| 5.9 | ХОЛОДИЛЬНИК | Вспомогательный режим, работающий совместно с основным режимом ОХЛАЖДЕНИЕ / ХРАНЕНИЕ или как самостоятельный режим при совместом выборе режима РУЧНОЙ и ХОЛОДИЛЬНИК. |
| 5.10 | ДОЗИРОВАНИЕ | Вспомогательный режим для подачи реагента или увлажнения продукта. Работает с любым основным режимом или как самостоятельный режим при совместом выборе режима РУЧНОЙ и ДОЗИРОВАНИЕ |
Программа для контроля значений и настройки системы(показана картинка варианта с минимальным количеством датчиков) работает под WIndows XP3/7/8.
Подключив компьютер по интерфейсу RS232 или RS485 и запустив программу, можно настроить параметры системы
удаленно от объекта и в даьнейшем контролировать показания системы. Без удаленного запроса по GSM-модему программа поставляется бесплатно.
 |