Разработка электронной системы на базе программируемого логического контроллера российского производства многофункциональной умной теплицы

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ объекта исследования и существующих аналогов 6
1.1 Анализ объекта исследования 6
1.2 Анализ существующих аналогов 9
2 Разработка системы 13
2.1 Разработка структурной схемы 13
2.2 Разработка алгоритма работы 16
2.3 Выбор комплектующих 17
2.3.1 Выбор ПЛК 17
2.3.2 Выбор микроконтроллера 23
2.3.3 Выбор датчиков 25
2.3.4Выбор LCD-дисплея 28
2.3.5 Выбор ключевых элементов 29
2.3.6 Выбор исполнительных устройств 32
2.4 Разработка принципиальной схемы 33
2.5Разработка печатной платы 35
2.6Оценка надежности 39
3 Технологический раздел 41
3.1 Расчет себестоимости разработки 41
3.2Требования к монтажу и безопасной эксплуатации 45
3.3Техника безопасности 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 52

Весь текст будет доступен после покупки

В период санкций значительно вырос спрос на отечественную сельскохозяйственную продукцию, что повышает необходимость производителей увеличить её производство. Немаловажным является повышение качества продукции, что, в свою очередь, является условием полного перехода на потребление продуктов отечественного производства. При выращивании сельскохозяйственных культур требуется соблюдение технологических регламентов.
В теплицах необходимо стремиться к созданию оптимальных параметров среды выращивания. К сожалению, в простейших теплицах на приусадебных участках в основном на солнечном обогреве не всегда этому уделяется должное внимание. В результате растения находятся в неблагоприятных условиях. Ночью растения переохлаждаются, днем в солнечную погоду перегреваются. Особенно усугубляются неблагоприятные воздействия в теплицах, расположенных на садово-огородных участках, значительно удаленных от мест постоянного проживания владельцев, посещаемых, как правило, лишь в выходные дни. Правильный тепловой режим в теплицах позволяет повысить урожайность в 2-3 раза.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ объекта исследования и существующих аналогов
1.1 Анализ объекта исследования

Теплолюбивые растения, к которым относятся томаты, баклажаны, болгарский перец, огурцы и т.д., дают максимальный урожай только в закрытом грунте.
Микроклимат – это комплекс метеорологических условий в помещении. В тепличных помещениях она определяется тремя основными параметрами: влажностью почвы, температурой окружающего воздуха и степенью освещения внутреннего пространства.
Влажность почвы – это количество влаги в почве, выраженное в процентах от ее веса или объема. Динамика изменения веса почвы определяет водный режим почвы и оказывает огромное влияние как на ход биологических процессов в ней, так и на обеспечение растений водой и, как следствие, на создание урожая.
В практике почву называют сухой, если она не пылит, но при сдавливании рукой кажется сухой (10-15%); свежей, если при сдавливании она оставляет след влаги (20-30%); сырой, если при этом она выпускает воду каплями (31-50%); мокрой, если почва выпускает влагу без всякого давления. Наиболее благоприятная влажность почвы для возделывания растений (в практике ее отождествляют со свежей почвой) создается правильной обработкой почвы, снегозадержанием и орошением.
От процесса фотосинтеза зависит скорость роста и урожайность растений. Источником энергии для фотосинтеза является свет, поэтому, приступая к сборке теплицы защищённого грунта, нужно продумать оптимальное её расположение, позволяющее использовать естественное освещение максимально эффективно. Различают естественное и искусственное освещение. Естественное – это освещение в течение светового дня солнечным светом, а искусственное – это освещение искусственными источниками света в темное время суток, или при недостаточном солнечном свете. Интенсивность света, падающего на определенную плоскость, измеряется в единице «люкс». Летом в солнечный полдень интенсивность света в наших широтах достигает 100 000 люкс. Во второй половине дня яркость света снижается до 25000 люкс. Минимальное количество света, которое требуется для выживания каждому растению, составляет приблизительно 500 люкс. Для нормальной жизни и роста даже неприхотливым растениям с небольшой потребностью в свете необходимо как минимум 800 люкс.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Деменков Н.П. Языки программирования промышленных контроллеров / Под ред. К.А. Пупкова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 172 с;
2 Техническая коллекция Schneider Electric. Выпуск №16. Системы автоматического управления на основе программируемых логических контроллеров.
3 Средства автоматизации. Электронная библиотека документации (версия 5.62). Schneider Electric, 2005;
4 Кравченко А.В. 10 практических устройств на AVR-микроконтроллерах. Книга 1. – М: Издательский дом «Додэка-ХХI», 2008.
5 Кравченко А.В. 10 практических устройств на AVR-микроконтроллерах. Книга 2. – Санкт-Петербург: «КОРОНА-ВЕК», 2009.
6 Кравченко А.В. 10 практических устройств на AVR-микроконтроллерах. Книга 3. – Санкт-Петербург: «КОРОНА-ВЕК», 2011.
7 Прокопенко В. С. Программирование микроконтроллеров ATMEL на языке С. – М: Издательство: МК-Пресс, 2012.
8 Хартов В.Я. Микроконтроллеры AVR. Практикум для начинающих. – М: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.
9 ГОСТ 2.702-2011. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем.
10 ГОСТ 25500-82. Пластики слоистые электротехнические листовые.
11 НТП 10-95. Нормы технологического проектирования теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей и рассады.

Весь текст будет доступен после покупки