Архитектура разрабатываемой системы имеет два уровня: нижний – подсистема управления (датчики, микроконтроллер, исполнительные механизмы и оборудование) и верхний – пост оператора (персональный компьютер). Связь между уровнями осуществляется по интерфейсу RS-485. Реализация алгоритмов управления осуществляется с помощью автоматизированного модуля верхнего уровня, который также отвечает за интерфейс на посту оператора (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 – Мнемосхема АСУТП

В состав тепличного хозяйства входят следующие основные технологические установки и системы:

- Кондиционер;

- Система отопления помещения;

- Системы мониторинга климатических условий в помещении;

- Блоки питания для систем мониторинга и контроля;

- Датчики температуры, влажности;

- Пульт управления оператора;

- Фильтр;

- Насос;

- Управляющий контроллер;

3. Анализ требований к системе

Полный перечень требований к системе управления и контроля климата в тепличных хозяйствах можно разделить на ряд подгрупп. Среди них:

- требования к структуре системы;

- требования к функционированию;

- требования к численности и квалификации персонала;

- требования к показателям назначения;

- требования к надежности;

- требования к эргономике и технической эстетике;

- требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению компонентов системы;

- требования к защите информации от несанкционированного доступа;

- требования к защите от влияния внешних воздействий;

- требования по стандартизации и унификации;

Основными являются требования к структуре системы и ее функционированию, которые и будут рассмотрены далее.

Архитектура разрабатываемой системы имеет два уровня: нижний – подсистема управления (датчики, микроконтроллер, исполнительные механизмы и оборудование) и верхний – пост оператора (персональный компьютер). Связь между уровнями осуществляется по интерфейсу RS-485. Реализация алгоритмов управления осуществляется с помощью автоматизированного модуля верхнего уровня, который также отвечает за интерфейс на посту оператора.

Требования к структуре системы

Автоматизированная система управления и контроля климата в тепличных хозяйствах выполнена на базе микропроцессорной техники.

По иерархическому принципу АСУ ККТХ должна подразделяться на уровни:

нижний уровень:

- регуляторами форсунок увлажнения, открытия клапана подачи воды, включения и выключения отопительной системы, и кондиционера;

- датчики температуры воздуха, влажности;

- устройства световой и звуковой сигнализации несанкционированного проникновения на территорию теплицы;

- регулирующие и другие исполнительные механизмы;

- микропроцессорные контроллеры мониторинга и управления регуляторами форсунок увлажнения, открытия клапана подачи воды, включения и выключения отопительной системы и кондиционера.

верхний уровень:

- операторская станция (рабочее место оператора).

Автоматизированный контроль и управление оборудованием контроля климата в тепличных хозяйствах может осуществляться без постоянного присутствия эксплуатационного персонала в зоне размещения технологического оборудования.

Связь между компонентами системы должна осуществляться по физическим и интерфейсным каналам.

АСУ ККТХ должна быть подключена к гарантированной системе электропитания с использованием агрегатов бесперебойного питания.

Каждая операторская станция должна включать:

ЭВМ стандартной конфигурации:

- ОЗУ 128 Мб, накопитель на гибких дисках, накопитель на жестком диске емкостью 10-20 Гб;

- один цветной монитор;

- технологическую клавиатуру;

- манипулятор типа "мышь".

Технологическая клавиатура предназначена для оперативного управления процессом и должна иметь набор функциональных клавиш, программно привязанных к видеограммам дисплея и позволяющих однозначно выполнять команды управления технологическим процессом. Клавиатура должна быть удобной и простой в использовании.

Требования к функционированию системы

АСУ ККТХ должна:

- обеспечивать эффективную работу технологического оборудования без постоянного присутствия эксплуатационного персонала в зоне размещения оборудования с минимальным количеством ручных операций и безопасными условиями труда;

- повышение производительности теплицы за счет жесткого автоматического поддержания требуемых параметров микроклимата;

- обеспечивать высокую надежность автоматического регулирования и управления технологическим процессом за счёт применения современных технических средств и программного обеспечения;

- обеспечивать обслуживающий персонал своевременной и достоверной информацией о ходе технологического процесса;

- обеспечение персонала достоверной и своевременной технологической информацией;

- обеспечивать снижение энергопотребления;

- обеспечивать световую и звуковую аварийную сигнализацию при несанкционированном проникновении на территорию ВЗУ, в павильоны скважин, а также снятии люков с резервуара.

АСУ ККТХ также должна обеспечивать взаимодействие с:

- системами сбора и обработки информации - по физическим каналам связи.

- исполнительными механизмами и агрегатами - по физическим каналам связи;

- пультом управления оператора – по сети RS-485.