ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В ТЕПЛИЦАХ

4.1. АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ В ТЕПЛИЦАХ

В соответствии с нормами технологического проектирования [3] в типовых теплицах делают:

автоматическое поддержание температуры воздуха на заданном уровне в зависимости от освещенности или по временной программе (день—ночь);

автоматическое регулирование относительной влажности воздуха;

автоматическое поддержание температуры поливной воды на заданном уровне;

автоматическое регулирование температуры теплоносителя в системе отопления почвы;

автоматический контроль и регистрацию регулируемых параметров;

программное (временное) управление системами орошения, подкормки растений углекислым газом, испарительного охлаждения и увлажнения, дополнительного облучения рассады, теплозащитных экранов;

дистанционный контроль метеорологических факторов (температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра, интенсивности солнечной радиации);

автоматическую сигнализацию предельных отклонений температуры воздуха, включения электромагнитных клапанов системы полива и увлажнения, работы циркуляционных насосов систем отопления и полива.

Как видим, в промышленных теплицах пока еще нет единой автоматической системы управления технологическим процессом (АСУ ТП). Автоматизированы в основном лишь процессы управления параметрами микроклимата. Такие технологические операции, как полив, подкормка растений, снабжение их углекислым газом и дополнительное облучение рассады, управляются по временным программам, причем алгоритм управления задается агрономом-технологом.

Как правило, все параметры технологического процесса связаны с одним основным фактором внешней среды — освещенностью, и в зависимости от интенсивности солнечного излучения оптимизируются температура воздуха и почвы, потребность в воде, углекислом газе и питательных веществах. Однако автоматизировать управление всем технологическим процессом выращивания растений по критерию оптимальной продуктивности чрезвычайно сложно. Дело в том, что между оптимизацией параметров процесса и конечным результатом лежит значительный временной интервал, а критерий текущей оптимизации — интенсивность фотосинтеза — не всегда совпадает с конечной продуктивностью. К примеру, если оптимизировать процесс выращивания томатов по максимальному фотосинтезу, то они начнут жировать, а урожайность их в этом случае снизится.

Конечно, существует оптимальный алгоритм управления технологическим процессом процессом для конкретной культуры в конкретных условиях, какой и выдается агрономом-технологом оператору систем автоматического регулирования для настройки этих систем на определенный режим. Этот алгоритм в виде экспертной системы может быть заложен в память ЭВМ; сюда же должны периодически поступать метеорологические данные, данные о параметрах микроклимата в теплице, наличии воды и питательных веществ в грунте или в субстрате, показатели состояния растений. Анализируя поступающую информацию, ЭВМ определит, какие управляющие воздействия на исполнительные устройства технологического оборудования нужно осуществить для оптимального протекания процесса выращивания.

В настоящее время системы управления с использованием ЭВМ с той или иной глубиной, обратной связи и степенью оптимизации управления технологическим процессом испытываются в Вильнюсском тепличном комбинате, в теплицах совхоза "Рига" и в ряде других хозяйств.