Розробка тривимірного зображення технологічного процесу та системи автоматичного керування витрат води в зрошувальному агрегаті

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет біоресурсів та природокористування

Факультет інформаційних технологій

Кафедра комп'ютерних наук

Курсова робота

з дисципліни «Комп'ютерна графіка» на тему:

Розробка тривимірного зображення технологічного процесу та системи автоматичного керування витрат води в зрошувальному агрегаті

Зміст

Вступ

1. Технологічній опис об'єкта

2. Розробка ескізу об'єкта та інтерфейсу системи

3. Конструкція і принцип дії

4. Візуальне відтворення об'єкта автоматизації

5. Розробка інтерфейсу системи

Висновок

Список літератури

Додаток

Вступ

Зрошення - це один з видів гідротехнічних меліорацій. За його допомогою змінюють водно-повітряний режим ґрунту, коли в природних умовах рослинам не хватає вологи. До складу зрошувальної системи входять: джерело зрошення, зрошувальна мережа, споруди і пристрої, що забезпечують забір, подачу і розподіл води по зрошуваному полю. Автоматизовані зрошувальні системи додатково мають комплекс технічних засобів, що забезпечують керування процесом зрошення без участі персоналу (автоматичні системи управління) або з його частковою участю (автоматизовані системи управління).

Зрошувальні системи відрізняються між собою способом подачі води, способом зрошення, конструкцією зрошувальної мережі, режимом роботи в залежності від ступеня забезпеченості поливною водою. За способом подачі води їх поділяють на самопливні і з машинним водопідйомом, за способом зрошення - із поверхневим поливом, дощуванням та з підґрунтовим зволоженням. У свою чергу поверхневий полив може проводитись по борознах, смугами і затопленням. При зрошенні дощуванням застосовують пересувні, напівстаціонарні і стаціонарні дощувальні установки. Конструктивно розрізняють системи з закритою і відкритою зрошувальною мережею.

Ці різновиди зрошувальних систем як об'єктів управління визначають структуру і алгоритми керування зрошенням, а також технічні засоби їх реалізації.

1. Технологічній опис об'єкта

Технічне креслення об'єкта.

Коли вологість ґрунту на будь-якій ділянці вища допустимої норми (наприклад при випаданні опадів), то зрошення не проводиться. Оскільки зволоження кожної ділянки досить тривале, то з метою економії енергії і ліній зв'язку станції мікроклімату живляться централізовано тільки на час зрошення ділянки. Тому в системі передбачено адресне включення живлення станцій комп'ютером через блок живлення БЖ і відповідні комутуючі пристрої станцій.

В системі передбачене автоматичне керування промиванням фільтра за заданою періодичністю. При промиванні вода через клапан ЕКП йде на злив.

Розглянута система керування має зв'язок з АСУ верхнього рівня, яка поєднує окремі зрошувальні системи господарства, оптимізуючи їх роботу. Зокрема, розподіляє воду заповнення між системами краплинного зрошення, у посушливі періоди при дефіциті зрошувальної води коригує норми поливу, виходячи із наявного об'єму зрошувальної води та можливостей її поповнення.

Винахід відноситься до сільського господарства і може бути використане в зрошуваному землеробстві для забезпечення оптимальних режимів вологості грунту.

Мета винаходу-підвищення експлуатаційних якостей шляхом можливості регулювання водоспоживання в період росту і розвитку сільськогосподарських культур.

2. Розробка ескізу об'єкта та інтерфейсу системи

Монтаж системи поливу - один з найважливіших і найбільш відповідальних етапів, що забезпечують ефективну, тривалу і безперебійну роботу системи автоматичного поливу. Монтаж системи автоматичного поливу виконується відповідно до вимог розробленої проектної документації.

Напрямки роботи:

- Автоматичний полив газонів, полив трави

- Системи автоматичного поливу парків і скверів

- Автополив для дому, дачі, заміського ділянки

- Системи автополиву для котеджних містечок

- Автоматичні системи поливу стадіонів, ігрових комплексів

- Системи зрошення полів, сільськогосподарських угідь

Ефективна робота системи автоматичного поливу забезпечується:

- технічно бездоганним виконанням проекту системи автоматичного зрошення;

- оптимальним підбором обладнання для систем дощування і систем крапельного поливу;

- високопрофесійним монтажем і пуско-налагодженням системи автополиву;

- урахуванням всіх особливостей ділянки та інженерно-технічних комунікацій;

- використанням захисних і контрольних елементів, блоків і систем;

- своєчасним і грамотним сервісним обслуговуванням.

Інтерфейс системи

Мобільні насосні агрегати використовуються для викачування і доставки води в зрошувальні системи або як підкріплювальної насосної станції на зрошувальних лініях. Застосування даних агрегатів вигідно там, де необхідно качати воду без підключення електричної енергії або на мобільних зрошувальних системах. Робоча потужність пропонованих насосних станцій з 5 кВт до 170 кВт. Параметри агрегатів приблизно 5 - 250 л / с, Hасосів 35 - 175 м. Конструкція складається з двоколісного шасі з вбудованим паливним баком. Шасі обладнано стабілізуючими опорами і демонтується дишлом. Блок двигуна і насоса зміцнюється на раму за допомогою сайлентблоков, які амортизують вібрації, що виникають під час експлуатації.

Основне оснащення мобільного насосної станції ІРІМАТ:

* 3 - 6 циліндровий дизельний двигун, охолоджуваний повітрям або водою, включаючи робочі рідини

* відцентровий насос, з'єднаний з двигуном за допомогою гнучкої муфти

* двоколісний шасі з вбудованим баком

* керуюча панель, включаючи електропроводки. Панель не входить в агрегати низької потужності (напр. ІРІМАТ 20)

* ручний вимикач тиску для зупинки агрегату при зниженні тиску нижче встановленого значення у разі аварії на трубопроводі або при перевантаженні насоса

* 24 годинний таймер для установки часу ходу агрегату

* батарея.

3. Конструкція і принцип дії

візуальний тривимірний зображення

На початку поливу задають розрахункову норму у виді нормованого електричного сигналу. При підході до початку першого сектора перемикач П підключає до сумуючого пристрою вологомір, встановленого на лінії радіуса сектора. Сигнал, що відповідає усередненому значенню вологості уздовж фронту поливу подається з сумуючого пристрою С на елемент порівняння заданого і дійсного значення вологості ЕП1. При нерівності цих сигналів їх різниця подається на елемент порівняння ЕП2, де здійснюється порівняння дійсного і необхідного значень положення крана-задавача. У випадку невідповідності керуючий сигнал посилюється напівпровідниковим підсилювачем П надходить на ГВМ привода крана-задавача швидкості машини КЗ. Якщо дійсне положення крана-задавача відповідатиме завданню, то різниця сигналів, що надходять на ЕП2 з ЕП1, і зворотного зв'язку положення ЗЗП, буде нижчою порогу чутливості і повертання запірного крана припиняється.

Після корегування система автоматично відключається перемикачем положення П. Встановлена норма поливу залишається незмінною в межах руху машини у секторі. При підході до другого сектора наступне корегування швидкості руху машини (норми поливу) відбувається аналогічно.

4. Візуальне відтворення об'єкта автоматизації

3D-зображення зрошувального агрегату (POV-RAY).

Код POV-RAY зберігається в додатку 1.

5. Розробка інтерфейсу системи

Граафічне зображення інтерфейсу

Метою кожної зрошувальної системи має бути ефективне використання води. Датчики дощу спільно з усіма водозберігаючими функціями контролерів забезпечують не тільки більш здоровий ріст рослин і газону, але і ще більш ефективно та економно управляє витратою води. Для областей з різними кліматичними умовами деякі датчики включають також датчик заморозків. Бездротові датчики виконують ті ж функції, що і провідні та в той же час мають ряд переваг. Цей тип датчиків може працювати на більшій відстані і не вимагає проводового підключення. Зазвичай, бездротові датчики мають більший перелік функцій, ніж їх провідні аналоги.

Особливості моделі:

- Має всі переваги дротяних моделей.

- Індикатор / шкала рівня сигналу.

- Дальність прийому: до 152 м.

- Багатофункціональний приймальний пристрій.

- Широкий LCD дисплей візуально відображає стан датчика.

- Простота установки, бічне прикріплюється захисне покриття.

- Датчик холоду, як опція.

Висновок

У ході виконання курсової роботи я використовував такі програми,як (POV-RAY) для 3D моделювання зрошувального агрегату, AUTOCAD-для технічного креслення об'єкта. Найбільше складним при автоматизації зрошення є отримання достовірної інформації про вологість ґрунту або інтегральної оцінки - вологозапасу кореневмісного шару ґрунту. Надійність цієї інформації визначає ефективність управління процесом зволоження. Зрошувальний агрегат є доцільним у використанні.

Список літератури

1. М.М. Роговой, М.Н. Кондакова, М.Н. Сагановский « Расчеты и задачи по теплотехническому оборудованию предприятий промышленности строительных материалов»

2. Філаткін П.А. Електрообладнання тваринницьких ферм. - 3-е вид., Перераб. і доп. - М.: Агропромиздат, 1987. - 288 с.

3. Воробйов В.А. Експлуатація та ремонт електрообладнання та засобів автоматизації. - М.: Колос, 2004. - 336 с.

4. Бородін І.Ф., Андрєєв С.А.; Автоматизація технологічних процесів і системи автоматичного управління. - М.: Колос, 2005. p

Додаток

Код в(POV-RAY):

#include "colors.inc"

#include "textures.inc"

#include "glass.inc"

#include "metals.inc"

#include "golds.inc"

#include "stones.inc"

#include "stones1.inc"

#include "woods.inc"

#include "stones2.inc"

#include "shapes.inc"

#include "shapes2.inc"

#include "shapes3.inc"

#include "functions.inc"

#include "math.inc"

#include "transforms.inc"

#include "skies.inc"

#declare Camera_0 = camera {

location <20, 20,60>

look_at <-40, 0, 0>

}

#declare Camera_1 = camera {

location <-30, 30,100>

look_at <-30, 0, 0>

}

#declare Camera_2 = camera {

location <60, 40, 65>

right x*image_width/image_height

look_at <-10, 10, 40>

}

camera{Camera_2}

light_source

{

<20, 100, 30>

color White

}

sky_sphere {S_Cloud2}

plane

{

<0,1,0>,-2

texture{Jade} }

#declare vse = union{

cylinder { <0,5,-17.5>, <0,5,43.3>,0.2

texture { T_Silver_5A }

}

#declare hodova = union {cylinder { <0,5,9.9>, <-4,-1,9.9>,0.2

texture { T_Silver_5A}

}

cylinder { <0,5,9.9>, <4,-1,9.9>,0.2

texture { T_Silver_5A }

}

cylinder { <-4,-1,9.9>, <4,-1,9.9>,0.2

texture { T_Silver_5A }

}

}

object{hodova}

#declare wheel = union{cylinder { <4,-1,10.7>, <4,-1,10>,1

pigment {color Black }

}

cylinder { <-4,-1,10.7>, <-4,-1,10>,1

pigment {color Black }

}

cylinder { <4,-1,9.7>, <4,-1,9>,1

pigment {color Black }

}

cylinder { <-4,-1,9.7>, <-4,-1,9>,1

pigment {color Black }

}

}

object{wheel}

cylinder { <0,5,12.4>, <0,14.9,12.4>,0.2

texture { T_Silver_5A }

}

cylinder { <0,5,-17.5>, <0,14.75,12.4>,0.2

texture { T_Silver_5A }

}

cylinder { <0,14.75,12.4>, <0,5,43.3>,0.2

texture { T_Silver_5A }

}

cylinder { <0,5,14.9>, <-4,-1,14.9>,0.2

texture { T_Silver_5A }

}

cylinder { <0,5,14.9>, <4,-1,14.9>,0.2

texture { T_Silver_5A }

}

cylinder { <4,-1,14.7>, <4,-1,14>,1

pigment {color Black }

}

cylinder { <-4,-1,14.7>, <-4,-1,14>,1

pigment {color Black }

}

cylinder { <-4,-1,15>, <-4,-1,15.7>,1

pigment {color Black }

}

cylinder { <4,-1,15>, <4,-1,15.7>,1

pigment {color Black }

}

cylinder { <4,-1,14.9>, <-4,-1,14.9>,0.2

texture { T_Silver_5A }

}

#declare bochka = union{

cylinder { <20, 1.8, -29.5>, <25,1.8,-29.5>, 0.2

texture { T_Stone26 }

}

cylinder { <19.9,1.8,-27.5>, <25.1,1.8,-27.5>, 4

texture { T_Silver_5A }

}

object{wheel translate<22,-3,-34>}

object{hodova translate <22,-3,-34>}

object{wheel translate<22,-3,-41>}

object{hodova translate <22,-3,-41>}

object{wheel translate <0,-3,22.5>}

object{hodova translate <0,-3,22.5>}

object{wheel translate <0,-3,-35.5>}

object{hodova translate <0,-3,-35.5>}

cylinder { <20, 1.8, 30.5>, <25,1.8,30.5>, 0.2

texture { T_Stone26 }

}

cylinder { <19.9,1.8,30.5>, <25.1,1.8,30.5>, 4

texture { T_Silver_5A }

}

object{wheel translate<22,-3,24>}

object{hodova translate <22,-3,24>}

object{wheel translate<22,-3,17>}

object{hodova translate <22,-3,17>}

cylinder { <27,-5,-27.5>, <26.7,2,-27.5>,0.3

texture { T_Silver_5A }

}

cylinder { <27,-5,30.5>, <26.7,2,30.5>,0.3

texture { T_Silver_5A }

}

#declare lllll = difference{

torus { 0.65, 0.3

texture { T_Silver_5A }

rotate z*90

rotate y*90

translate <26,2,-27.5>

}

plane { <0, 1, 0>, 2 pigment {color Black }}

}

object { lllll }

#declare lllll = difference{

torus { 0.65, 0.3

texture { T_Silver_5A }

rotate z*90

rotate y*90

translate <26,2,30.5>

}

plane { <0, 1, 0>, 2 pigment {color Black }}

}

object { lllll }

}

object {bochka translate <0,3,10>}

cylinder { <0,-22,-29.5>, <0,0,-29.5>, 0.2

texture { T_Silver_5A } rotate<0,0,90> translate<0,5,12.38>

}

cylinder { <0,-22,30.5>, <0,0,30.5>, 0.2

texture { T_Silver_5A } rotate<0,0,90> translate<0,5,12.38>

}}

object { vse translate <-30,0,5>}

#declare xox=-12.5;

#while (xox <12)

cone { <-30.4, 1, xox>, 1,

<-30.4, 2, xox>, 0

pigment { color White}

}

#declare xox=xox+4;

#end

#declare xox=48.3;

#while (xox >22)

cone { <-30.4, 1, xox>, 1,

<-30.5, 2, xox>, 0

pigment { color White}

}

#declare xox=xox-4;

#end

#declare lol=-12.5;

#while (lol <12)

cylinder { <-30.5,1,lol>, <-30.5,5,lol>,0.2

texture { T_Silver_5A }

}

#declare lol=lol+4;

#end

#declare lol=48.3;

#while (lol >22)

cylinder { <-30.3,1,lol>, <-30.5,5,lol>,0.2

texture { T_Silver_5A }

}

#declare lol=lol-4;

#end

Размещено на Allbest.ru

...