Розробка системи керування мікрокліматом овочесховища з алгоритмами упередженого прогнозування

Abstract

Сучасна автоматизація агропромислового комплексу не стоїть на місці. В умовах постійного зростання обсягів виробництва та необхідності задоволення високих стандартів якості, розробка і впровадження інноваційних систем керування мікрокліматом стають все більш актуальними. Однією з ключових галузей, де автоматизація може підвищити якість та ефективність виробництва є зберігання овочевої продукції. Автоматизація підтримки мікроклімату в овочесховищі має важливе значення і є перспективним напрямком інженерних та наукових розробок. Такі системи зазвичай виконують регулювання температурно-вологісних параметрів у біологічному середовищі та навколишньому повітрі. Тоді як склад і потужність окремих агрегатів та установок залежать від таких чинників, як вид і призначення продукції, що зберігається, та терміни її зберігання. Сучасні технологічні процеси попереднього охолодження, а саме, швидке зниження температури є найнадійнішими та поширеними способами зберігання овочевої продукції. Варто зазначити, що режим зберігання продукції в овочесховищах встановлюють на основі вивчення її властивостей, тривалості зберігання, виду упаковки та ін. Метою даної магістерської кваліфікаційної роботи є розробка інтелектуальної комп'ютерно-інтегрованої системи керування мікрокліматом в овочесховищі з алгоритмами упередженого прогнозування та використання технічних засобів автоматизації. Результати цієї роботи сприятимуть підвищенню ефективності управління процесами зберігання овочів, зниженню енергетичних витрат та покращенню якості продукції, що зберігається. У рамках магістерської кваліфікаційної роботи розглянуто технологічний процес зберігання овочевої продукції. Проведено аналіз різних типів овочесховищ та визначено методи зберігання овочів. Обґрунтовано необхідність впровадження автоматизації процесів зберігання овочів та розроблено функціональну схему автоматизації Особливістю роботи є застосування алгоритму упередженого прогнозування, який дозволяє здійснювати попереджувальне коригування режимів роботи обладнання на основі прогнозу зміни температури та вологості. У результаті розроблено математичну модель об’єкта керування, реалізовано алгоритм прогнозування та проведено моделювання роботи системи. Проведено дослідження стійкості та якості функціонування системи автоматичного регулювання, побудовано перехідний процес об’єкта керування та отримано вартість розробленої системи. Результати проведених розрахунків демонструють ефективність використання такої системи. Розроблено програму та алгоритм керування системою, реалізовано SCADA-систему і візуалізацію технологічного процесу.