Файл: Разработка автоматизированной системы управления тепличным комплексом на примере компании ооо Завод готовых теплиц г. Москва.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2023

Просмотров: 372

Скачиваний: 16

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

«Московский государственный образовательный комплекс»

Дипломная работа на тему

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ Тема разработки автоматизированной системы ухода за растениями в наши дни является по-прежнему актуальной, так как сельское хозяйство является одной из важнейших отраслей экономики России и имеет большое значение для обеспечения продовольственной безопасности населения. В условиях изменения климата и увеличения населения мира, повышение эффективности производства продуктов питания является необходимым условием для удовлетворения растущего спроса на продукты питания. Умная теплица может существенно улучшить производственные процессы в сельском хозяйстве, что позволит повысить урожайность, снизить затраты и улучшить качество продукции. Кроме того, разработка умных теплиц может стать одним из направлений развития инновационных технологий в сельском хозяйстве, что будет способствовать его модернизации и конкурентоспособности. Автоматизированные системы ухода за растениями могут также помочь снизить нагрузку на фермеров и садоводов, облегчив их труд и повысив эффективность работы. Кроме того, такие системы могут быть полезны в городском озеленении, что поможет улучшить экологическую ситуацию в городах и сделать их более комфортными для жизни.Одним из преимуществ автоматизированной системы управления тепличным комплексом является возможность удаленного управления. Система позволяет контролировать и управлять процессами в теплице с помощью мобильного приложения или веб-интерфейса. Это позволяет операторам быстро реагировать на изменения климата и других параметров и принимать необходимые меры.Еще одним преимуществом системы является возможность сбора и анализа данных. Система собирает данные о климатических условиях, уровне влажности почвы, подсветке и других параметрах. Эти данные могут быть использованы для анализа производительности тепличного комплекса и оптимизации процессов.Цель работы заключается в том, чтобы оптимизировать и облегчить работу мехатронной системы по выращиванию растений в теплице. Уникальность заключается в экономичности использования энергии при поддержании условий для роста растений. Актуальность заключается в эксплуатации автоматической системы в холодном климате. В состав необходимого оборудования для умной теплицы входят: система автоматического полива, система отопления, система освещения и система вентиляцииСпроектировать все необходимые схемы включает в себя разработку электрических и механических схем для каждой системы, а также схему общей системы управления и контроля.Алгоритм работы системы будет включать автоматический контроль температуры и влажности почвы. Система автоматического полива будет запускаться по достижении определенного уровня влажности почвы. Система освещения будет регулироваться в зависимости от времени суток.Задачи: Составить список необходимого оборудования Спроектировать все необходимые схемы Построить алгоритм работы системы Произвести экономический расчёт 1 Теоретическая часть 1.1 Требования к системеАвтоматическая теплица должна будет работать в автономном режиме. Температура для роста клубники должна быть постоянной и держаться на отметке от 20 до 28 градусов. Процент влажности почвы должен быть не менее 60% и не более 75%. Освещение растений должно осуществляться на протяжении 12 часов. При плохом дневном свете должны включаться светодиодные лампы. Ночью растения должны отдыхать. Орошение должно производится по мере засухи почвы, в свою очередь которую будут обнаруживать датчики влажности почвы. Вентиляция теплицы должна работать по принципу естественного проветривания. Энергию система будет получать из солнечного водонагревателя и заменять работу нагревателя в солнечные дни. 1.2 Подбор оборудования Основные устройства Контроллер – представлен на рисунке 1. Задача контроллера состоит в исполнении вшитого в него алгоритма действий. Модель: «Arduino Uno R3». Я выбрал стандартную модель, потому что количество аналоговых и цифровых входов и выходов хватает для эксплуатации автоматической теплицы с небольшим запасом.Пройдемся по основным характеристикам данного контроллера, для этого обратимся к таблице 1. Таблица 1 – Краткое описание контроллера «Arduino Uno R3»

Практическая часть

2.1 Гидравлическая схема

Всего 8 управляемых элементов. Все они будут представлены в Arduino на схеме оборудования рисунок 17, но уже в другой форме.

2.2 Схема оборудования


      1. Расчет заработной платы

Заработная плата рассчитывается по формуле:
(1)
где МО =16242 – месячный оклад, Т – трудоемкость.

Фонд рабочего времени проектировщиков составляет 165 часов в месяц, а минимальная заработная плата 16242 рублей. ЗП = 43900 руб.

Начисления на заработную плату составляют 20% от основной заработной платы. ЗПН=52680 руб.

      1. Производительность оборудования и численность рабочих

Для расчета производительности проектируемой техники необходимо знать норму выработки на рассматриваемой операции. Данный расчет не производится, так как эти характеристики присутствуют в технико-экономических показателях выбранного оборудования, и производительность теплицы остается постоянной и равной 45,5 – 55,5 ягод/нед. Численность рабочих, обслуживающих помещение составляет 1 человек на одну теплицу.

    1. Расчет и обоснование цены проектируемой техники

Экономическое обоснование цены проектируемой техники предусматривает:

– расчет экономического эффекта от производства и использования новой продукции;

– расчет оптовой цены, обеспечивающей повышение экономической эффективности и относительное удешевление новой продукции на единицу конечного полезного эффекта (производительность машины).

Себестоимость проектируемой техники расценивается по статьям затрат, приведенным ниже.

      1. Расчет материальных затрат.

Расчет производится по сводным спецификациям потребности материалов и комплектующих изделий, а также действующим прейскурантом цен. Стоимость системы управления определяется исходя из стоимости покупных приборов, материалов и транспортно-заготовительных расходов.

Стоимость покупных изделий определяется потребным количеством этих изделий на проектируемую систему управления и ценой единицы изделия, определяемой по прейскуранту. Полученные данные при расчете затрат сводятся в таблицу 6.

Таблица 6. Расчет материальных затрат на приборы.

№ п/п

Наименование изделия

Кол-во

Цена, руб.

Сумма, руб.

1

Контроллер Arduino uno R3

Микропроцессор: ATmega-328P

1

950

950

2

Твердотельное реле

JQC3F-5VDC-C

10

50

500

3

Кнопка

4

25

100

4

Датчик влажности почвы

YL-38

2

250

500


Продолжение таблицы 6.

5

Датчик температуры и влажности воздуха

DHT22

1

240

240

6

Датчик температуры почвы

DS18B20

2

302

604

7

Фоторезистор

MLG 5506

1

50

50

8

ЖК дисплей 20*4

1

350

350

9

Циркуляционный насос

ВИХРЬ Ц-25/4

2

2390

4780

10

Нагревательный элемент

01.202-1

1

462

462

11

Электромагнитный клапан

BRC-03-015

5

2305

11525

12

Светодиодная лампа

FITO 135W

2

21770

43540

13

Труба для отопления

50м

1

2936

2936

14

Труба для орошения

100м

1

55

55

15

Расширительный бак

STH-0006

1

2352

2352

16

Солнечный водонагреватель

Энерготрейд

1

23900

23900

17

Металлическая бочка

1

1170

1170

18

Фильтр

IFYCVCILM2S0N

1

710

710

Продолжение таблицы 6.

19

Термопривод

400С

2

1611

3222




Итого по приборам







97945




Транспортно-заготовительные расходы (5%)







4897




Сумма материальных затрат







102842


      1. Затраты на основную заработную плату производственных рабочих.

Величина заработной платы основных производственных рабочих при проектировании новой техники может рассчитываться исходя из технологической трудоемкости и средней тарификационной ставки (часовой) по формуле:
(2)
где Тт – технологическая трудоемкость; Стср – средняя тарификационная ставка (часовая). Найдем среднюю тарификационную ставку для старшего технолога-конструктора по городу Красноярск: Стср = 16242/165 ч = 98,5 руб.

Расчет сводим в таблицу 7.

Таблица 7. Трудоемкость монтажа и установки оборудования.

№п/п

Наименование изделия

Количество

Затраты труда, чел. час

На единицу

На требуемое

Количество

1

Контроллер Arduino uno R3

Микропроцессор: ATmega-328P

1

1

1

2

Твердотельное реле

JQC3F-5VDC-C

10

0,5

5

3

Кнопка

4

0,5

2

Продолжение таблицы 7.

4

Датчик влажности почвы

YL-38

2

0,5

1

5

Датчик температуры и влажности воздуха

DHT22

1

0,5

0,5

6

Датчик температуры почвы

DS18B20

2

0,5

1

7

Фоторезистор

MLG 5506

1

0,5

0,5

8

ЖК дисплей 20*4

1

1

1

9

Циркуляционный насос

ВИХРЬ Ц-25/4

2

2

4

10

Нагревательный элемент

01.202-1

1

2

2

11

Электромагнитный клапан

BRC-03-015

5

1,5

7,5

12

Светодиодная лампа

FITO 135W

2

2

4

13

Труба для отопления

50м

1

8

8

14

Труба для орошения

100м

1

5

5

15

Расширительный бак

STH-0006

1

1

1

16

Солнечный водонагреватель

Энерготрейд

1

3

3

17

Металлическая бочка

1

0,5

0,5



Продолжение таблицы 7.

18

Фильтр

IFYCVCILM2S0N

1

0,5

0,5

19

Термопривод

400С

2

1

2




Итого







Тm = 49,5



(3)


      1. Затраты на дополнительную работную плату.

Величина этих затрат вычисляется по формуле:
(4)
где Кд – процент начисленной дополнительной заработной платы (Кд=10%).

(5)


      1. Затраты на отчисление по социальному страхованию.

Величина этих затрат вычисляется по формуле:
(6)
где Кс – размер отчислений на социальное страхование (Кс = 39%, включая 1% на медицинское обслуживание + безработица).
(7)



      1. Косвенные затраты на производство продукции.

Эти затраты представляют собой сумму расходов на содержание оборудования, цеховых и общезаводских (общехозяйственных) помещений. Расчет этих затрат производится в процентах к основной заработной плате по формуле:

(8)
где Нк – норматив косвенных расходов, который составляет 107.1.
(9)


      1. Сводный расчет оптовой цены новой техники.

Результаты расчетов по пунктам 1-5 сводим в таблицу 8.

Таблица 8. Сводный расчет оптовой цены.

№ п/п

Наименование статей затрат

Сумма, руб.

1

Материальные затраты с учетом транспортно-заготовительных расходов

102842

2

Основная заработная плата производственных рабочих

4875,75

3

Дополнительная заработная плата производственных рабочих

487,575

4

Отчисления по социальному страхованию

2091,7


Продолжение таблицы 8.

5

Косвенные затраты на производство продукции

5221,93

6

Нормативная себестоимость (сумма с п.1 по п. 5)

115518,9503

7

Внепроизводственные расходы (0.8% от п.6)

924,151602

8

Полная себестоимость (сумма п.6 и п.7)

116443,1019

9

Нормативная прибыль (25% от п.8)

29110,77548

10

Оптовая цена (сумма п.8 и п.9)

145553,8774




      1. Цена проектируемой техники.

Цена проектируемой техники (Цп) складывается из цены базового оборудования (Цб) и оптовой цены всей системы (Цопт):
(10)

    1. 1   2   3   4   5