Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera

Proiect
8.3/10 (3 voturi)
Domeniu: Automatică
Conține 1 fișier: pdf
Pagini : 66 în total
Cuvinte : 15790
Mărime: 2.04MB (arhivat)
Cost: 7 puncte

Cuprins

1. Introducere 1

2. Descrierea serelor .2

2.1 Istoric 2

2.2 Utilitate .3

2.3 Tipuri de structuri 4

3. Caracterizarea sistemului de reglare automată cu regulator PID .8

3.1 Istoricul sistemelor de reglare automată .8

3.2 Elementele componente ale SRA .11

3.3 Structura regulatorului PID 18

4. Caracterizarea sistemului de reglare automată cu regulator fuzzy .22

4.1 Noțiuni introductive despre sisteme inteligente de conducere .22

4.2 Sisteme fuzzy 23

4.3 Operații cu mulțimi fuzzy .25

4.4 Funcții de apartenență .26

4.5 Structura regulatorului fuzzy 30

5. Studiu de caz : Reglarea temperaturii într-o seră 35

5.1 Modelarea în Simulink a evoluției temperaturii într-o seră 35

5.2 Proiectarea sistemului de reglare automată .37

5.2.1 Reglarea temperaturii folosind un regulator PID .37

5.2.2 Reglarea temperaturii folosind un regulator fuzzy .42

5.3 Comparație între performanțele SRA PID și SRA fuzzy 49

6. OLE for Process Control (OPC) 51

6.1 Istoricul standardului OPC .51

6.2 Specificațiile OPC și definirea acestora .53

7. Implementarea în PcVue a panourilor HMI 56

8. Concluzii 61

9. Bibliografie 62

Extras din document

1. Introducere

Scopul principal al unei sere este de a îmbunătăți condițiile de mediu în care plantele sunt crescute. Serele permit o monitorizare atentă și un control optim al parametrilor care influențează creșterea plantelor. Dintre parametrii care influențează dezvoltarea culturilor într-o seră, cel mai important este temperatura.

Condițiile optime pot fi atinse prin mijloace de control al climatului. Modelul evoluției temperaturii interioare a serei constituie un instrument important și necesar pentru proiectarea strategiei de conducere. Controlul automat vine cu foarte multe avantaje, cum ar fi : menținerea parametrilor constanți indiferent de climatul extern, productivitatea crescută, reducerea intervenției umane și altele.

Principalul dezavantaj al cultivării plantelor în mediul de seră, îl reprezintă costul mai ridicat față de cultivarea tradițională în câmp. Pentru compensarea acestui neajuns, productivitatea trebuie crescută, astfel încât investiția inițială într-o seră să se amortizeze în timp util. Mărirea productivității este strâns legată de dirijarea condițiilor climatice către valori optime.

Controlul condițiilor climatice se poate realiza fie prin mijloace tradiționale cum este legea de reglare PID sau prin mijloace inteligente cum este controlul fuzzy.

Lucrarea vizează compararea performanțelor acestor două strategii de conducere și proiectarea unei interfețe de vizualizare cât mai intuitive. Compararea sistemului de reglare cu regulator PID cu cel având regulator fuzzy s-a realizat din trei puncte de vedere : abaterea față de referință, timpul tranzitoriu și timpul scurs de la aplicarea perturbației până la revenirea răspunsului în banda specificată de deviația . În urma simulărilor efectuate, o strategie de conducere s-a dovedit a fi mai performantă decât cealaltă. Deoarece pentru diferite tipuri de intrări, un SRA răspunde diferit și pentru ca rezultatul comparației să fie cât mai apropiat de adevăr, am realizat aceleași simulări pentru intrare Step cât și pentru intrare Repeating Sequence.

Lucrarea este structurată în 9 capitole. Capitolul 2 vizează descrierea serelor, începând cu un scurt istoric, apoi se prezintă avantajele și dezavantajele acestora cât și tipurile diferite de structuri posibile pentru o seră. Capitolul 3 expune principalele aspecte teoretice legate de sistemele de reglare automată și de legea de reglare PID. Capitolul 4 prezintă noțiunile fundamentale ale logicii fuzzy. În capitolul 5 se implementează modelul comportării termice a unei sere și pe baza acestui model se proiectează cele două strategii de conducere, apoi este realizată comparația între aceste două structuri de reglare. Capitolul 6 face referire la standardul OPC și la specificațiile acestuia. În capitolul 7, apelând la un server OPC și folosind un software SCADA și anume PcVue, am proiectat o interfață intuitivă care afișează pentru fiecare sistem de reglare, valorile parametrilor temperatură interioară, eroare și comandă și un grafic care reprezintă variația parametrului selectat în timp real. Capitolul 8 prezintă concluziile care reies în urma acestei lucrări. Lucrarea se încheie, bineînțeles cu bibliografia care cuprinde lista ordonată alfabetic a materialelor informative din care m-am documentat.

2. Descrierea serelor

2.1 Istoric

Ideea creșterii plantelor într-un mediu controlat nu este nouă, ci există de pe vremea romanilor. Una dintre primele sere a fost construită în jurul anului 30 î.Hr. pe vremea împăratului roman Tiberius pentru a satisface lăcomia acestuia pentru castraveți. Grădinarii romani foloseau metode artificiale de creștere a legumelor, similare serelor, pentru a fi disponibile tot timpul anului. Castraveții erau plantați în căruțe cu roți care erau puse în lumina soarelui ziua și adăpostite înăuntru pentru a le ține de cald noaptea. În timp ce romanii își construiau serele din minerale transparente sau roci, descoperirea sticlei a făcut ca serele să devină mult mai practice.

Prima seră modernă a fost ridicată în anul 1599 de botanistul francez Jules Charles în orasul Leiden din Olanda. Sera a fost folosită în principal pentru creșterea plantelor medicinale exotice. Deoarece francezii aveau o pasiune pentru portocale au început să clădească sere pentru a proteja portocalii de îngheț. Experimentarea cu pereți de sticlă înclinați si conducte de încalzire s-a desfășurat pe parcursul secolului XVII. Noile tehnologii și sticla îmbunătățită au dus la conceperea unor structuri mai elaborate care găzduiau plantele pentru satisfacerea aristocrației europene. Perioada de aur a dezvoltării serelor s-a petrecut în cadrul epocii victoriene. La mijlocul secolului XIX sticlă era din abundență și taxele fuseseră abrogate, astfel că bogații începuseră să concureze între ei pentru construirea celor mai elaborate sere. Scopul principal era deasemenea creșterea citricelor și a florilor, nefiind folosite pentru cultivarea unei game mai elaborate de produse. Multe dintre sere erau încălzite cu aer cald produs de un furnal iar altele erau realizate.

Preview document

Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 1
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 2
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 3
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 4
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 5
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 6
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 7
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 8
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 9
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 10
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 11
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 12
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 13
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 14
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 15
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 16
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 17
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 18
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 19
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 20
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 21
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 22
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 23
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 24
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 25
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 26
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 27
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 28
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 29
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 30
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 31
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 32
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 33
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 34
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 35
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 36
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 37
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 38
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 39
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 40
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 41
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 42
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 43
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 44
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 45
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 46
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 47
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 48
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 49
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 50
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 51
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 52
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 53
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 54
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 55
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 56
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 57
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 58
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 59
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 60
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 61
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 62
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 63
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 64
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 65
Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera - Pagina 66

Conținut arhivă zip

  • Sistem de Control si Monitorizzare a Temperaturii Mediului de Sera.pdf

Alții au mai descărcat și

Stație automată de spălat autovehicule

Automatizarea proceselor de productie a insemnat o etapa importanta in dezvoltarea tehnologiei si a dus la insemnate cresteri ale productivitatii...

Regulator Fuzzy vs Regulator PID - Comparare

1. Tema proiectului •Se doreste compararea unui regulator clasic PID cu un regulator FUZZY cu ajutorul unei aplicatii in Simulink care sa regleze...

Aplicatii de Control Utilizand Microcontrolerul PIC16F877

CAPITOLUL 1 PROIECTAREA SISTEMELOR DE REGLARE A DEBITELOR 1.1 Noţiuni introductive Reglarea debitului pare la prima vedere o problemă extrem de...

Modelarea si Simularea unei Sere cu Logica Fuzzy

1.INTRODUCERE Proiectul reprezintă realizarea unui Controller PD cu ajutorul tehnici Fuzzy.Pentru realizarea Controllerului Fuzzy s-a folosit atât...

Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar

1. Introducere In aceasta lucrare se prezinta studiul reglarii unui sistem neliniar, prin metode avansate de control, precum logica fuzzy....

Sistem de Reglare Automata a Temperaturii

Introducere Etapa conducerii complexe a proceselor tehnologice a permis conceperea şi realizarea unor mijloace tehnice care asigură conducerea...

Implementarea și Testarea unor Sisteme de Reglare

1. Obiectul lucrării În industrie există procese lente cu funcţii de transfer care au constante de timp mari care pot să ajungă la zeci de minute...

Studiu Comparativ al Regulatoarelor PID si cu Structura Variabila

Introducere Reglarea automată ocupă un loc important în ansamblul metodelor şi mijloacelor de automatizare. Reglarea nivelului de lichid intr-un...

Ai nevoie de altceva?