Розробка системи автоматичного керування процесом активного вентилювання зерна в сховищі

Abstract

На сьогоднішній день забезпечення продовольчої безпеки та збереження якості вирощеної сільськогосподарської продукції мають стратегічне значення для агропромислового комплексу України. У цьому контексті технологія післязбиральної обробки та зберігання зерна відіграє вирішальну роль. Вони не лише захищають зібраний врожай від природних факторів псування, але й забезпечують його кондиційні властивості протягом тривалого часу, мінімізуючи втрати сухих речовин та стимулюючи підвищення рентабельності експорту. Від точності підтримки температурно-вологісних режимів у насипу до динаміки повітряного потоку кожен аспект вентилювання має вагоме значення в процесі створення оптимального мікроклімату всередині зерносховища. Розробка системи автоматичного керування процесом активного вентилювання зерна в сховищі є дуже актуальною в контексті зменшення втрат продукції, підвищення її якості, впровадження енергозберігаючих технологій, оптимізації праці та забезпечення високого рівня промислової безпеки підприємства. У даній роботі будуть розглянуті різні аспекти автоматизації технологічного процесу, включаючи математичне моделювання тепломасообмінних явищ та програмне моделювання логіки керування в сучасному інженерному середовищі. Метою дослідження є удосконалення системи автоматизації процесу активного вентилювання зерна з метою підвищення якості та надійності зберігання продукції, зниження витрат електричної та теплової енергії, оптимізації динамічних режимів роботи обладнання та забезпечення живучості системи. Дослідження спрямоване на вдосконалення алгоритмів ПІД-регулювання мікроклімату, впровадження новітніх засобів мікропроцесорної техніки, а також на розробку ефективних методів цифрової фільтрації та діагностики, що дозволить забезпечити максимальну техніко-економічну ефективність роботи зерносховища в умовах сучасного виробництва. Об'єкт дослідження – контури автоматичного регулювання температури повітря зони нагріву калорифера та керування продуктивністю вентилятора в складі технологічного комплексу активного вентилювання зернового насипу. Цей комплекс є ключовим компонентом процесу післязбиральної обробки, який відповідає за примусове нагнітання кондиційного повітря крізь товщу зерна для забезпечення його консервації. Дослідження цього об'єкта включає в себе детальний аналіз математичних моделей тепломасообміну в щільному шарі, визначення оптимальних параметрів налаштування регуляторів та побудову раціональної структури прикладного програмного забезпечення, а також мінімізації часу окупності капітальних вкладень за рахунок автоматизації трудовитрат і зниження браку продукції.