1.2.1. Особливості автоматизації сільськогосподарського виробництва

Автоматизації сільського господарства спирається на багатий досвід промисловості. До методів і засобів автоматизації, які застосовуються у тваринництві і рослинництві, пред'являються специфічні вимоги, обумовлені характерними рисами сільськогосподарського виробництва.

На відміну від промисловості в сільському господарстві поряд з технікою використовуються ґрунт і живі організми, машинна технологія тісно переплітається і погоджується з біологічними процесами.

Виробничі процеси в сільському господарстві складні і різноманітні, мають великий обсяг технологічної інформації і тісний взаємозв'язок. Це обумовлює велику різноманітність технологічних процесів, що історично склалися в період використання живої тяглової сили і які знаходяться в стадії незавершеної перебудови на потокове машинне виробництво, а також велике число типів, конструкцій, характеристик і режимів роботи сільськогосподарських машин і установок, багато з яких далеко не завжди пристосовані для застосування на них навіть найпростіших пристроїв автоматики.

Система сільськогосподарських машин має до десяти тисяч найменувань по типах, майже 60% з який призначені для рільництва і близько 30% — для тваринництва і птахівництва.

Важливою особливістю є розосередженість сільськогосподарської техніки по великих площах і віддаленість її від ремонтної бази, відносно мала потужність установок, тихохідність, низька вартість машин і невисокий рівень кваліфікації обслуговуючого персоналу, а також сезонність їхньої роботи в році і нетривале використання протягом доби. Навіть у тваринництві, де операції відбуваються і повторюються щодня по визначеному циклі, загальне число годин роботи машин відносно мале. Отже, засоби автоматики повинні бути дуже різноманітними, відносно дешевими, простими по будові і надійними в експлуатації.

Основна особливість сільськогосподарського виробництва полягає в нерозривному зв'язку техніки з біологічними об'єктами (тваринами і рослинами), для яких характерна безперервність процесів утворення продукції і циклічність її одержання, неможливість збільшення випуску продукції за рахунок прискорення виробництва. У цих умовах автоматика повинна працювати дуже надійно, тому що такий процес не можна перервати і практично неможливо надолужити упущене шляхом інтенсифікації наступного періоду. Наприклад, автоматика у тваринництві повинна забезпечити, циклічність виконання технологічних операцій протягом доби незалежно від погодних умов.

Збурюючі впливи, що діють на об'єкти, мають високий ступінь неоднорідності і випадковості із широкою зміною своїх величин. Багато автоматизованих сільськогосподарських об'єктів мають контрольовані і регульовані параметри, розподілені як по технологічному полю або навіть більшому об’ємі, так і в часі. Наприклад, у нагрівальних установках і сушарках, зерносховищах і овочесховищах, теплицях і тваринницьких приміщеннях необхідно по всьому об'єкті контролювати параметри (температуру, вологість, газовий склад, освітлення і т.п.) і керувати ними.

Для таких об'єктів системи автоматики повинні мати оптимальне число первинних перетворювачів і виконавчих органів і в той же час забезпечувати керування параметрами у всіх розосереджених зонах із заданою точністю і надійністю.

Істотна особливість більшості сільськогосподарських установок— їхня робота на відкритому повітрі, де навколишнє середовище непостійне: широкі межі зміни вологості і температури, наявність домішок, пилу, полови, піску в рільництві чи агресивних газів (аміаку, сірководню і вуглекислого газу) у тваринництві, а також наявність значних вібрацій і поштовхів.

Унаслідок перерахованих особливостей і ряду інших причин методи і засоби автоматизації і вимоги до них у сільському господарстві значно відрізняються від промислових.

При розробці пристроїв автоматики сільськогосподарських установок їх необхідно розраховувати на широкі межі зміни параметрів навколишнього середовища. Це дозволить одержати високонадійні засоби, тому що найбільш ефективним заходом боротьби за підвищення надійності пристроїв автоматики є вибір елементів з малою інтенсивністю відмов і різні способи збільшення надійності при проектуванні. Зазначені специфічні особливості в першу чергу впливають на первинні перетворювачі і виконавчі органи автоматики, що встановлюються безпосередньо на машинах, на які впливають всі несприятливі умови навколишнього середовища. Інші вузли автоматики можна розташовувати в окремих приміщеннях чи спеціальних шафах, що виключають несприятливу дію навколишнього середовища.