Розробка комп'ютерно-інтегрованої системи автоматичного керування вентиляційним комплексом промислового пташника на базі комплексу технічних засобів ОВЕН

Abstract

Актуальність теми. Птахівництво в України є традиційною галуззю сільського господарства, чому сприяють кліматичні умови та розвинуте зернове господарство. Птахівництво – скороспіла галузь, менш капіталомістка, більш мобільна в нестійких умовах ринку. Віддача корму у птиці в 3-4 рази вища, ніж у свиней, великої рогатої худоби та овець, і, як результат – собівартість м’яса птиці найнижча, що є найбільш сприятливим фактором підвищення попиту на цей продукт, доступний навіть для споживачів з невисокими доходами. За останні роки валове виробництво продукції птахівництва та попит на неї серед населення постійно зростає. У той же час птахівництво –складний і взаємопов’язаний комплекс технологічних, біологічних, економічних та соціальних факторів. Дану особливість потрібно враховувати при забезпеченні птахівництва ощадливим енергопостачанням Сьогодні процеси міжнародної економічної інтеграції є домінуючими в розвитку світової економіки. Інтеграція України у європейське співтовариство актуалізує проблему продовольчої безпеки, адже стабільний розвиток держави неможливий без вирішення проблеми продовольчої безпеки. Галузь птахівництва є важливою складовою вітчизняного аграрного ринку і безпосередньо впливає на забезпечення продовольчої безпеки країни. Птахівництво належить до тих галузей, розвиток яких дає змогу прискореними темпами поліпшити забезпечення зростаючого попиту населення на високоякісні продовольчі товари тваринного походження. Динаміка останніх років галузі птахівництва характеризується динамічним розвитком. Рентабельність виробництва харчових яєць підприємствами з 1999 до 2012 року кожного року збільшувалася на 1.9%. Те ж саме, і в об’ємах виробництва яєць – у цей період середній приріст виробництва майже 0,81 млрд. одиниць у рік. Таким чином, у 2012 році зафіксовано даної продукції у кількості 19,1 млрд. одиниць, що у 2 рази більше ніж показник 1999 року [34]. З 2014 року виробництво яєць знизилось через економічну кризу та політичну ситуацію в країні – анексію Криму та бойові дії на сході України. Певна кількість підприємств (філіалів) призупинили свою діяльність, деякі зовсім закрилися. Так, за даними Держкомстату України, у 2013 році вироблено 19614,8 млн. шт. яєць, а у 2015 та 2016 - 16782,9 млн. шт. і 15100,4 млн. яєць відповідно [35]. Графік зі звіту Державної служби статистики України [36] Рис. В.1. Динаміка виробництва яєць в Україні (за даними Державної служби статистики України) Нині найбільшими підприємствами галузі є «Миронівський хлібопродукт» та «Агромарс». Їх торгові марки «Наша Ряба» і «Гаврилівські курчата» контролюють 64 % ринку: – 50 % і 14 % відповідно. Прибуток від бізнесу з виробництва птиці, за даними Інвестиційної компанії Dragon Capital, оцінюється в 20–35 % (EBITDA). Серед найбільш значущих проблем, що перешкоджають подальшому поступальному розвитку галузі є: - висока енергоємність виробництва; недостатня конкурентоспроможність вітчизняного виробництва м'яса птиці; - нестабільна робота великих птахофабрик; - наявність застарілої технології та обладнання; - відсутність власних коштів для розширеного відтворення. Проте, галузь птахівництва в Україні, незважаючи на численні проблеми, розвивається поступово і прогресивно. З огляду на перераховані вище проблеми, серед яких необхідно виділити високу енергоємність і наявність застарілої технології та обладнання, тема магістерської роботи спрямована на вирішення саме цих проблем. Тому кваліфікаційна магістерська робота на тему «Розробка комп'ютерно-інтегрованої системи автоматичного керування вентиляційним комплексом промислового пташника на базі комплексу технічних засобів ОВЕН» є актуальною і має практичну значущість. Об'єктом досліджень є процес створення мікроклімату у виробничих приміщеннях промислових пташників для виробництва яєць. Предметом досліджень є взаємозв'язки та закономірності режимів функціонування вентиляційного комплексу та їх вплив на енергоефективність системи створення мікроклімату в пташнику. Метою магістерської роботи є удосконалення системи автоматичного керування температурним режимом в промисловому пташнику для виробництва яєць у літній період, що забезпечить підвищення продуктивності птиці та якості продукції за рахунок покращення мікрокліматичних умов утримання та зменшення споживання електроенергії вентиляційним обладнанням. Задачі магістерської роботи: - обґрунтування кількісних та якісних показників вентиляційного обладнання, що входить до складу вентиляційного комплексу; - розробка математичної моделі створення температурного режиму у пташнику в літній період та визначення його динамічних властивостей; - розробка функціональної схеми автоматизації системи керування температурним режимом у пташнику в літній період; - вибір технічних засобів автоматизації для реалізації САК температурним режимом; - визначення показників якості роботи САК; - розробка електричних схем реалізації САК; - техніко-економічне обґрунтування доцільності впровадження розробленої системи керування. Методи досліджень ґрунтуються на основних положеннях теорії тепло- і масопереносу, математичного моделювання з використанням комп’ютерних технологій.