CC BY
98
19. ZHislin Ya. M. Oborudovanie dlya proizvodstva kombikormov, obogatitel'nyh smesej, premiksov [Equipment for the production of mixed fodders, concentrating mixtures, premixes], 2-e izd., dop. i pererab, Moscow: Kolos, 1981, 319 p.
20. Myand A. Eh. Kormoprigotovitel'nye mashiny i agregaty [Feed preparation machines and aggregates], Moscow: Mashinostroenie, 1970, 231 p.
21. Mel'nikov S. V., Kirpichnikov F. S. Optimizaciya raboty molotkovoj drobilki, rabotayushchej v zamknutoj vozdushnoj sisteme [Optimization of the hammer mill operating in a closed air system], Mekhanizaciya proizvodstvennyh processov v zhivotnovodstve: Zapiski LSKHI [Mechanization of production processes in animal husbandry: Notes LSHI], L.-Pushkin, 1974, Vol. 60, pp. 3-10.
22. Odegov V. A. K voprosu sovershenstvovaniya rabochego processa molotkovoj drobilki zerna [On the improvement of the working process of the hammer mill], Nauke novogo veka - znaniya molodyh: Tezisy dokladov nauchnoj konferencii aspirantov i soiskatelej [Science of the new century - knowledge of the young: Abstracts of the scientific conference of graduate students and job seekers], Kirov, Vyatskaya GSKHA, 2001, pp. 117-118.
Submitted 23.04.2018, revised 28.05.2018.
About the authors: Aleksandr V. Sozontov, Ph. D. (Engineering),
the associate professor of the chair «Operation and repair of the machine and tractor park» Address: Vyatka state agricultural academy, 610017, Russia, Kirov, October prospect, 133 E-mail: a.v.sozontov@yandex.ru Spin-code: 2555-6327
Leonid A. Lopatin, postgraduate student of the chair «Operation and repair of the machine and tractor park» Address: Vyatka state agricultural academy, 610017, Russia, Kirov, October prospect, 133 E-mail: lopatin.la@mail.ru Spin-code: 3660-2351
Contribution of the authors:
Aleksandr V. Sozontov: research supervision, developed the theoretical framework, analysing and supplementing the text. Leonid A. Lopatin: collection and processing of materials, analysed data, writing the final text.
Author have read and approved the final manuscript.
05.20.02
УДК 631.371:621.31-52
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕМ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ
© 2018
Надежда Петровна Кондратьева, д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Автоматизированный электропривод» Иван Ревович Владыкин, к.т.н., доцент кафедры «Автоматизированный электропривод» Ирина Андреевна Баранова, к.физ-мат.н., доцент кафедры «Автоматизированный электропривод» Сергей Иосифович Юран, д.т.н., профессор кафедры «Автоматизированный электропривод»
Андрей Иванович Батурин, аспирант кафедры «Автоматизированный электропривод» ФГБОУ ВО Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, Ижевск (Россия) Роман Геннадьевич Большин, кандидат технических наук Мария Геннадьевна Краснолуцкая, исследователь, преподаватель-исследователь Негосударственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Учебно-научный инновационный центр «Омега», Ижевск (Россия)
Аннотация
Введение: снижение энергетических затрат при производстве и хранении растениеводческой продукции за счет поддержания требуемых параметров микроклимата (температура, влажность, освещенность) является актуальной задачей. Приведены результаты исследований по автоматическому управлению параметрами микроклимата в защищенном грунте при выращивании овощных культур, хранении зерна в зернохранилищах и создании системы освещения меристемных растений путем использования программируемых логических контроллеров (ПЛК).
Материалы и методы: предложено на основе разработанных алгоритмов и программ для ПЛК корректировать температуру воздуха в теплицах с помощью энергосберегающего экрана, управляемого электроприводом, а в зернохранилищах регулировать влажность и температуру зерна и воздуха. Для облучения растений предложена энергосберегающая система со светильниками с разными по спектральной плотности излучения све-тодиодами и предусматривающая подачу световых импульсов только в световую стадию фотосинтеза. Результаты: программа управления приводом энергосберегающего экрана позволяет автоматически закрывать его при превышении температуры летом выше 30 0С и зимой при достижении температуры в теплице +23 0С, что снижает энергозатраты на 10...12 %. Для управления микроклиматом в зернохранилище разработана программа управления в программном комплексе «CoDeSys» с визуализацией проекта для симуляции различных ситуаций управления. Использование светодиодных светильников, работающих в комбинированном режиме, позволяет сэкономить до 40.. .60 % электроэнергии и повысить продуктивность меристемных растений. Обсуждение: поддержание в зернохранилище температуры около 5 0С и влажности воздуха 65-75 % позволяет увеличить продолжительность хранения зерна при сохранении его влажности в пределах 14-16 %. С помощью импульсного устройства для создания комбинированного режима облучения меристемных растений снижается энергопотребление осветительного оборудования, что повышает эффективность использования электрической энергии на облучение.
Заключение: таким образом, решена задача разработки эффективной автоматической системы регулирования температурно-влажностными режимами в теплицах и зернохранилищах на базе ПЛК, позволяющая существенно экономить энергоресурсы.
Ключевые слова: автоматические системы регулирования, автоматизированная система управления, зернохранилище, импульсный, комбинированный режим облучения, программируемые логические контроллеры (ПЛК), параметры микроклимата, светодиодные облучательные установки, температурно-влажностный режим, энергосберегающий экран, энергосберегающие технологии.
Для цитирования: Кондратьева Н. П., Ревович Владыкин И. Р., Баранова И. А., Юран С. И., Батурин А. И., Большин Р. Г., Краснолуцкая М. Г. Разработка системы автоматического управления электрооборудованием для реализации энергосберегающих электротехнологий // Вестник НГИЭИ. 2018. № 6 (85). С. 36-49.
DEVELOPMENT OF THE SYSTEM OF AUTOMATIC CONTROL OF ELECTRIC EQUIPMENT FOR REALIZATION OF ENERGY SAVING ELECTROTECHNOLOGIES
© 2018
Nadezhda Petrovna Kondrateva, Dr. Sci. (Engineering), professor Ivan Revovich Vladykin, Ph. D. (Engineering) Irina Andreevna Baranova, Ph. D. (Phisics and Mathematics) Sergey Iosifovich Yuran, Dr. Sci. (Engineering), professor Andrey Ivanovich Baturin, postgraduate student of Automatic Electric Drive Department Izhevsk state agricultural academy, Izhevsk (Russia) Roman Gennadievich Bolshin, Ph. D. (Engineering) Mariya Gennedievna Krasnolutskaya, the researcher, the lecturer Non-state educational institution of additional professional education «Educational and scientific innovative center «Omega», Izhevsk (Russia)
Abstract
Introduction: decrease in power expenses by production and storage of crop production, due to maintenance of the required microclimate parameters (temperature, humidity, illumination) is a relevant task. Results of researches on automatic control of microclimate parameters are given in the protected soil at cultivation of vegetable cultures, storage of grain in granaries and creation of system of illumination of meristemny plants by use of the programmable logical controllers (PLC).
Materials and methods: it is offered to correct on the basis of the developed algorithms and programs for PLC air temperature in greenhouses by means of the energy saving screen operated by the electric drive, and in granaries to regulate humidity and temperature of grain and air. For radiation of plants the energy saving system with lamps with light-emitting diodes, different in spectral density of radiation, and providing giving of light impulses only in a light stage of photosynthesis is offered.
Results: the program of control of the drive of the energy saving screen allows to close automatically it at excess of temperature in the summer higher than 30 0C and in the winter at achievement of temperature in the greenhouse + 23 0C that
37
lowers energy consumption by 10...12 %. For management of a microclimate in the granary the program of management in the program CoDeSys complex with visualization of the project is developed for simulation of various situations of management. Use of the LED lamps working in the combined mode allows to save to 40 ... 60 % of the electric power and to increase efficiency of meristemny plants.
Discussion: maintenance in the granary of temperature about 5 0C and humidity of air of 65-75 % allows to increase duration of storage of grain when maintaining its humidity within 14-16 %. By means of the pulse device for creation of the combined mode of radiation of meristemny plants energy consumption of the lighting equipment decreases that increases efficiency of use of electric energy on radiation.
Conclusion: thus, the problem of development of effective automatic system of regulation by temperature moisture conditions in greenhouses and granaries on the basis of PLC allowing to save significantly energy resources is solved. Key words: automatic systems of regulation, programmable logic controllers (PLC), energy saving screen, microclimate parameters, granary, LED irradiating installations, pulsed, combined mode of radiation. temperature moisture conditions, automated control system, energy saving technologies.
For citation: Kondrateva N. A., Vladykin I. R., Baranova I. A., Yuran S. I., Baturin A. I., Bolshin B. G., Krasnolutskaya M. G. Development of the system of automatic control of electric equipment for realization of energy saving electrotechnologies // Bulletin NGIEI. № 6 (85). P. 36-49.
Введение
Экономическая ситуация, сложившаяся в настоящее время в России, способствует тому, что предприятия агропромышленного комплекса (АПК) обязаны повысить качество выпускаемой продукции из-за конкурентной борьбы на рынке. Это приводит к необходимости сокращения расходов и увеличению прибыли. Поэтому предприятиям необходимо использовать такие научно-технические разработки, применение которых позволит сократить затраты на топливно-энергетические ресурсы, что приведет к снижению себестоимости продукции и повышению ее качества. [1, с. 290].
Получение высоких урожаев невозможно без качественного посадочного материала. Из-за неблагоприятных экологических факторов и жестких климатических условий в России посадочного материала, который отвечает современным стандартам, в последние 10-15 лет не хватает. Необходимость изучения и создания системы производства для посадочного материала очень высока. Главной задачей для неё является создание долголетних, ежегодно плодоносящих, удобных в эксплуатации, быстро окупающихся и стабильно приносящих прибыль, адаптированных к местным природно-климатическим условиям насаждений плодово-ягодных культур [2, с. 9; 3, с. 117].
Сегодня имеются практически все возможности для решения любых задач применения источников излучения (ИИ), а наличие большого многообразия технических средств (источников света, световых приборов, ПРА, электронных систем управления освещением) формирует новые принципы и приемы техники применения ИИ, невозможные несколько лет назад. Однако в настоящее время все еще нет альтернативы в ряде технологических процессов, используемых оптическое излучение (ОИ).
Это, прежде всего, культивационные сооружения, в которых ОИ является важнейшим микроклиматическим фактором растений. Кроме того, ОИ может стать удобным и экологически чистым средством в процессах переработки и хранения с.-х. продукции [4, с. 57; 5, с. 78; 6, с. 281].
Одним из вариантов прогрессивных научно-технических разработок является разработка системы автоматического управления
электрооборудованием для реализации
энергосберегающих электротехнологий.
Целью работы является разработка на базе программируемого логического контроллера (ПЛК) системы автоматического управления
электрооборудованием для реализации
энергосберегающих электротехнологий в сооружениях защищенного грунта, в зернохранилище и при облучении меристемных растений, позволяющей существенно снизить затраты на топливно-энергетические ресурсы и повысить качество продукции.
В работе приведены результаты исследований, проведенных авторами, по автоматическому управлению параметрами микроклимата в защищенном грунте при выращивании овощных культур, при хранении зерна в зернохранилищах и при создании рациональной системы освещения (облучения) меристемных растений путем использования программируемых логических контроллеров (ПЛК) и разработкой для них программы управления.
Управление микроклиматом в
зернохранилище для поддержания определенной температуры и влажности, а также целесообразность сушки или охлаждения зерна раньше осуществлялись в ручном режиме. Необходимость сушки или охлаждения зерна определялась по специальным номограммам, по
которым сравнивали влажность воздуха и зерна. Исходя из полученных данных, вручную определяли подачу вентиляционных установок; сушку зерна производили только в теплое время суток, а охлаждение - в холодное время суток [7, с. 105; 8, с. 115; 9, с. 43]. Анализ литературы показал, что для сушки зерна температура подаваемого воздуха должна изменяться в пределах 30-36 оС. Охлаждение обычно проводится в холодное время суток и температура воздуха в зернохранилище не должна опускаться ниже 5 оС, иначе зерно может потерять исходный процент всхожести [10, с. 535; 11, с. 317; 12, с. 300].
Материалы и методы Микроклимат в сооружениях защищенного грунта поддерживается путем управления интенсивностью водяного обогрева, положением вентиляционных фрамуг, подкормкой СО2, зашториванием энергосберегающего экрана, включением циркуляционных вентиляторов и воздушного обогрева. Поддержание заданной температуры воздуха в теплицах производится согласованным управлением температурой теплоносителя в нескольких контурах отопления, количество которых варьируется от 1 до 5 [12, с. 285; 13, с. 741].
Вентиляция осуществляется, как правило, с помощью открытия или закрытия вентиляционных фрамуг (тепличных форточек). Уровень СО2 поддерживается с помощью включения специальных горелок либо с помощью управления подачей концентрированного СО2. Зашторивание экрана позволяет уменьшить потери тепла (термический экран) и ограничить поступление солнечной радиации, как по величине, так и по времени (затеняющий или затемняющий экран). Циркуляционные вентилято-
ры позволяют проводить выравнивание температуры воздуха внутри теплицы и в определенной степени понижают влажность воздуха. Воздушные нагреватели обеспечивают в случае необходимости быстрый дополнительный подогрев воздуха в теплице [12, с. 296; 13, с. 735; 14, с. 127].
Условия температурного режима, в которых развивается растение, оказывают влияние на все процессы его жизнедеятельности: фотосинтез, дыхание, корневое питание, а следовательно, на величину урожая и его качество. Наиболее подходящий температурный режим зависит от факторов окружающей среды: освещенности, влажности и т. д. Учесть это влияние и создать оптимальное сочетание параметров микроклимата в теплице возможно путем автоматизации технологических процессов.
В существующих системах поддержания микроклимата в сооружениях защищенного грунта электрооборудование работает в энергосберегающем режиме. Однако электропривод системы горизонтального зашторивания работает в ручном режиме, выполняя функции закрывания или открытия экрана зашторивания, который по-другому называется энергосберегающим экраном и используется только в летний период для снижения уровня естественной облученности.
Предлагаем затеняющему экрану в зимний период выполнять еще и энергосберегающую функцию, заключающуюся в отсекании объема теплицы под коньком при достижении температуры в теплице меньше 23 0С. На рисунке 1 показана структурная схема, поясняющая энергосберегающие мероприятия в теплице при зашторивании экрана.
Зшфьгтие энергосберегающего
экрана / Power closure-saving screen's
Повышение температуры воздуха соору же н и я защищенного грунта /
Rise in temperature air facilities protected ground
Снижение скорости вращения циркуляционных насосов системы отопления /
Speed reduction rotation of circulating heating system pumps
Снижение расхода теплоносителя в системе отопления /
Reducing the consumption of coolant in the heating system
Рис. 1. Структурная схема, поясняющая энергосберегающие мероприятия Fig. 1. A block diagram for explaining energy saving measures
Для поддержания оптимального микроклимата в зернохранилище для качественного и длительного хранения зерна, а также для того, чтобы иметь возможность сушки и охлаждения зерна, использован программируемый логический контроллер с датчиками влажности и температуры зерна и воздуха в зернохранилище. В систему управления также включен расходомер для контроля подаваемого воздуха в зерновую насыпь и общего воздухообмена в зернохранилище. Для реализации комбиниро-
ванного режима облучения было разработано специальное устройство, электрическая схема которого приведена на рисунке 2. Рассмотрим назначение основных элементов схемы:
- на элементах микросхемы К561ЛН2 D1.1, D1.2 и элементах С1, R1, И2 реализован генератор регулируемой частоты для более точной подборки параметров;
- элементы D1.3 и D1.4 этой микросхемы служат для улучшения фронтов импульсов генератора;
- счётчик Б2 делит частоту входных импульсов в пропорции кратной двум;
- на элементах Б1.5, Б1.6 микросхемы К561ЛН2и Б3.1, Б3.3, Б3.4 микросхемы К561ЛА7 реализуется алгоритм работы устройства;
- инвертор Б3.2 позволяет начать работу с горящих светодиодов;
- на элементах Б3.3, R3, С2 реализован узел первоначального сброса;
- поскольку выходной ток микросхемы К561ЛА7 недостаточен для управления светодио-дами, то в качестве силового усилительного элемента используется составной транзистор с большим коэффициентом усиления; при этом транзистор устанавливается на небольшой теплоотвод (радиатор);
- предохранители F1, F2 осуществляют защиту устройства от перегрузок по току и короткого замыкания;
- микросхема Б4 - это интегральный стабилизатор напряжения на 12 В с внутренней токовой защитой;
- в представленной схеме используется однофазный трансформатор ОСМ 1-0.063 с допустимым током нагрузки на вторичной обмотке 1,5 А;
- светодиод LED25 установлен для индикации и проверки работы устройства;
- светодиоды освещения объединяются последовательно в два светильника по шестнадцать штук на каждом.
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема устройства комбинированного облучения: 1 - составной силовой транзистор; 2 - блок питания Fig. 2. Schematic electric circuit of the device of the combined radiation: 1 - compoundpowertransistor; 2 - supplyunit
Результаты
В условиях защищенного грунта, несомненно, солнечное излучение влияет на температурный режим. Анализ показывает, что при повышении естественной освещенности повышается и температура воздуха, а при повышении температуры, снижается влажность. Таким образом, в условиях защищенного грунта освещенность влияет и на температуру, и на влажность воздуха [14, с. 129].
На основании математической модели прогнозирования и коррекции температурного поля в теплице, описывающей изменение температуры и других параметров микроклимата в зависимости от внешних условий окружающей среды, разработан алгоритм управления микроклиматом в
защищенном грунте (рисунок 3). При опросе датчиков освещенности, температуры наружного воздуха и воздуха сооружения защищенного грунта, влажности и концентрации СО2 микроконтроллер определяет значение параметров микроклимата и затем в соответствии с агротехнологическими требованиями выдает управляющие воздействия на электрооборудование. В зернохранилище для управления микроклиматом была разработана программа управления в специальном инструментальном программном комплексе «CoDeSys» [15, с. 143; 16, с.47; 17, с. 759]. Она позволяет использовать визуализацию проекта для симуляции различных ситуаций управления параметрами микроклимата в зернохранилище.
Рис. 3. Алгоритм управления микроклиматом в защищенном грунте Fig. 3. Algorithm of microclimate control in protected soil
Программа управления микроклиматом создана на языке CFC, представляющая собой схему из непрерывных функциональных блоков с обратной связью. Функциональные блоки, выполняющие обработку команд для дальнейшего управления исполнительными механизмами, написаны на языке ST, который является текстовым языком программирования, аналогичным языку программирования Pascal.
С помощью данной программы можно автоматически регулировать заданные параметры микроклимата.
Управление микроклиматом включает:
1. Поддержание оптимальной температуры воздуха при охлаждении зерна для увеличения продолжительности хранения - не ниже +5 0С.
2. Поддержание влажности воздуха в пределах 65-75 %, обеспечивающей оптимальную при хранении влажность зерна, равную 14-16 %.
3. Обеспечение минимально необходимого расхода воздуха в зависимости от влажности зерна.
Для проверки работоспособности программы была создана ее визуализация, которая представлена на рисунке 4.
Лу
а * V • i- V' ¡'■у "■*:■' M'"" * •'■.¡" .v Л ■ ■: r. ■fi '""Vi;:; - " ' :.' ■■
; >л : - ' : ' • •• • . ; J.v... ■v
'" V, ■ ,V, fil H1. VT 7 :■. * !.
fefl &Я 9
>1
—40.0
—зз.о
—36.0 — 34.0 —32.0 —30.0 —23.0 —26.0 —24.0 22.0 20.0 13.0 16.0 14.0 12.0 10.0 3.0
— 100.0
—35.0
—30.0
—35.0
—30.0
—75.0
—70.0
--65.0
60.0 55.0 50.0 45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0
Номер позиции.' Position number H аименов ание/ Nomination
1 Вентилятор для активного вентилирования зерна1 Fan for active grain ventilation
2 Электрокалорифер1 Electric heater
3 Вентилятор приточной системы вентиляции' air Supply ventilation system
4 Вентилятор вытяжной системы вентиляции Exhaust ventilation system
Температура воздуха/air temperature Влажность зерна/ Moisture of grain Влажность воздуха/air humidity
Расход воздуха/air consumption
0=123405, мЗ/ч (m3/h)
Охлаждение зерна/ cooling of grain
Рис. 4. Визуализация программы поддержания микроклимата при охлаждении зерна Fig. 4. Visualization of the microclimate maintenance program for cooling grain
Она позволяет следить за показаниями датчиков влажности и температуры в данный момент времени. На рисунке 5 объекты, которые играют роль датчиков, представляют собой линейные шкалы (температура воздуха, влажность зерна, влажность воздуха). Они дают возможность имитировать ситуации путем установки различных параметров температуры и влажности. Кроме того, в программе предусмотрена возможность увидеть, какие вентиляционные системы в данный момент активны, а какие находятся в состоянии покоя. На визуализации также отображается значение подачи воздуха
вентиляторами. В данном режиме температура воздуха равна 23 0С, влажность зерна - 20 %, влажность воздуха - 64 % (показания линейных шкал на рисунке 4). По показаниям видно, что при температуре воздуха ниже 30 0С и влажности зерна больше 16 % работают электрокалориферы и установки активной вентиляции зерна. Влажность воздуха составляет 64 %, поэтому приточно-вытяжная вентиляция работает. Подача воздуха при этом зависит от высоты насыпи зерна и его влажности. Рассмотрим пример работы программы для поддержания микроклимата при охлаждении зерна (рисунок 5).
Рис. 5. Визуализация программы поддержания микроклимата при сушке зерна Fig. 5. Visualization of the microclimate maintenance program for drying grain
В данном режиме температура воздуха равна 6,5 0С, влажность зерна - 14 %, влажность воздуха -76 % (показания линейных шкал на рисунке 5).
По показаниям видно, что при температуре воздуха выше 5 0С работают установки активной вентиляции зерна, влажности воздуха больше 75 % работает приточно-вытяжная вентиляция. При уровне влажности зерна 14-16 % электрокалориферы выключены. Подача воздуха при этом зависит от высоты насыпи зерна и его влажности.
Эксперименты по применению комбинированного режима проводились с 2016 года на мери-стемных растениях [18, с. 11; 19, с. 433; 20, с. 427].
Сравнивались два варианта:
1. Существующий вариант (контроль). Постоянное облучение люминесцентными светильниками, включающее 10 люминесцентных ламп мощностью по 14 Вт, работающих по 12 часов в сутки.
2. Предлагаемый вариант. Облучение растений комбинированным способом, включающее: 10 светодиодных ламп мощностью по 8 Вт, работающих по 12 часов в сутки, т. е. 33.3 % времени работы осветительного оборудования в контроле.
Анализ затрат на электропотребление мери-стемной лаборатории показывает высокую эффективность применения нового оборудования, при
стабильном росте растения, как при постоянном облучении [21, с. 63; 22, с. 212; 23, с. 35].
Обсуждение
На основании математической модели прогнозирования и коррекции температурного поля в теплице, описывающей изменение температуры и микроклимата в зависимости от внешних условий окружающей среды, мы разработали алгоритм управления микроклиматом в защищенном грунте. Реализация работы электрооборудования по этому алгоритму позволяет сэкономить до 12 % затрат на ТЭР.
Повышение эффективности работы электропривода отопительно-вентиляционными электроустановками защищенного грунта путем применения микропроцессорных систем управления позволит:
1. Предупредить повышение температуры в теплице выше допустимого значения.
2. Сократить потери тепла.
3. Нагретая таким образом вода будет аккумулировать излишнюю теплоту в теплице и может быть в дальнейшем использована для полива растений, а также для приготовления раствора удобрений.
В зернохранилище для управления микроклиматом была разработана программа управления
ПЛК 150 в специальном инструментальном программном комплексе «CoDeSys». Применение этой программы для управления микроклиматом в зернохранилище как для сушки зерна при его влажности больше 16 %, так и для его охлаждения, позволяет длительно хранить зерно при сохранении его качества.
Оценка экономической эффективности применения устройства, обеспечивающего работу ламп в комбинированном режиме, показала высокую эффективность применения нового оборудования, выражающуюся в уменьшении потребления электроэнергии на 40.. .60 % при стабильном росте растений.
Выводы
1. Предложенный алгоритм позволяет прогнозировать взаимное влияние параметров микроклимата и применить адаптивный принцип работы электрооборудования с гибкой иерархической структурой в режиме реального времени при изменении технологических задач для их поддержания в соответствии с краевыми зонами агротехнологиче-ских требований путем управления работой электропривода энергосберегающего экрана.
2. Программа регулирования работы электрооборудования (свидетельство о государственной
регистрации программы для ЭВМ № 2012610650 «Программа для систем автоматического регулирования температурного режима в теплице») рекомендуется к использованию в условиях защищенного грунта, что позволит снизить потребление тепловой энергии на 10.12 % на единицу площади.
3. Разработана эффективная автоматическая система регулирования температурно-влажностным режимом в зернохранилище, позволяющая экономить энергоресурсы за счет применения ПЛК, который управляет регулируемыми параметрами микроклимата по заданному алгоритму.
4. Опираясь на рекомендации биологов и на предварительно полученные положительные результаты испытаний, предложен комбинированный режим облучения, позволяющий растению более эффективно использовать энергию оптического излучения, что выражается в сокращении потребления электрической энергии не менее чем на 40.60 % при неизменном качестве биологического материала. Для обеспечения комбинированного режима были разработаны специальные электрические схемы, которые проще своих предшественников для разрядных ламп высокого и низкого давления.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Владыкин И. Р., Баранова И. А., Кондратьева Н. П., Козырева Е. А. Повышение эффективности системы теплоснабжения // Материалы регионального научно-практического семинара ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М. Т. Калашникова». Энергоресурсосбережение в промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве и агропромышленном комплексе. Ижевск: ИННОВА. 2016. С. 289-291.
2. Кондратьева Н. П., Корепанов Р. И., Ильясов И. Р., Сомова Е. Н., Маркова М. Г. Результаты опытов по выращиванию меристемных растений под светодиодной фитоустановкой с меняющимся спектральным составом излучения // Агротехника и энергообеспечение. 2017. Т. 1. № 14 (1). С. 5-10.
3. Корепанов Р. И., Лещев А. С., Ильясов И. Р., Шадрин А. А., Амепханов А. С Обоснование параметров светокультуры растений защищенного грунта // В сборнике статей. ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»: Научные труды студентов Ижевской ГСХА. 2016. С. 115-118.
4. Кондратьева Н. П., Большин Р. Г., Краснолуцкая М. Г., Корепанов Р. И., Ильясов И. Р., Литвинова В. М., Сомова Е. Н. Результаты опытов по дозированию фотосинтетически активной радиации микропроцессорной системой, управляющей работой LED фитоустановками // Вестник ВИЭСХ. 2017. № 3 (28). С. 56-64.
5. Кондратьева Н. П., Большин Р. Г., Краснолуцкая М. Г., Корепанов Р. И., Ильясов И. Р., Батурин А. И., Литвинова В. М., Филатова О. М. Разработка микропроцессорных систем автоматического управления работой светодиодных облучательных установок // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. № 4 (53). С. 72-80.
6. Кондратьева Н. П., Краснолуцкая М. Г., Большин Р. Г., Корепанов Р. И., Ильясов И. Р. Светодиодная интеллектуальная фотоустановка // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. 2017. № 19. С. 280-282.
7. Кондратьева Н. П., Владыкин И. Р., Баранова И. А., Краснолуцкая М. Г. Повышение эффективности системы автоматического управления процессом хранения зерна // Инновации в сельском хозяйстве. 2017. № 1 (22). С. 101-106.
8. Кондратьева Н. П., Коломиец А. П., Владыкин И. Р., Баранова И. А. Микропроцессорные системы управления: Учебное пособие. Ижевск: ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА, 2016. 128 с.
9. Чуасов В. М., Сокол Н. В. Активное вентилирование зерновой массы. Краснодар: ФГБОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет. 2010. 45 с.
10. Юкиш А. Е., Ильина О. А. Техника и технология хранения зерна. М. : ДеЛипринт. 2009. 717 с.
11. Пилипюк В. Л. Технология хранения зерна и семян. М. : Вузовский учебник. 2009. 457 с.
12. Владыкин, И. Р. Краснолуцкая М. Г. Ресурсосберегающий режим работы электрооборудования в защищенном грунте для поддержания микроклимата // Материалы регионального научно-практического семинара ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова». Энергоресурсосбережение в промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве и агропромышленном комплексе. Ижевск: ИННОВА. 2016. № 315. С. 292-302.
13. Vladykin I., Elesin L., Kochurova O. The investigation of energy-efficient technologies of carbon dioxide fertilization of biological objects in greenhouses // Yale Review of Education and Science. 2015. № 1 (16). P.736-742.
14. Vladykin I., Kondrateva N., Kochurova O. Mathematical Model of Temperature Mode for Protected Ground // International Journal of Mathematical Models and Methods in Applied Sciences. 2017. V.2. P. 124-129.
15. Программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК150. Официальный сайт [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.owen.ru/catalog/programmiruemij_logicheskrj_kontroller_oven_plk_150/ opisanie (дата обращения 1 марта 2018 г.).
16. Кондратьева Н. П., Коломиец А. П., Владыкин И. Р., Баранова И. А. Инструментальный программный комплекс промысленной автоматизации «CODESYS» И «ZELIO SOFT»: Учебное пособие. Ижевск: ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА. 2015. 58 с.
17. Kondratieva N., Litvinova V., Bolshin R., Krasnolutskaya M. Energy-saving equipment RGB technologies and ultra-violet LEDS for protected soil // Yale review of education and science. 2015. V. 5. № 1 (16). P. 758-761.
18. Кондратьева Н. П., Краснолуцкая М. Г., Лещев А. С., Большин Р. Г. Обоснования применения комбинированного режима облучения растений, учитывающего особенности процесса фотосинтеза // Агротехника и энергообеспечение. 2016. № 3 (12). С. 5-16.
19. Кондратьева Н. П., Краснолуцкая М. Г., Лещев А. С., Большин Р. Г. Обоснование параметров комбинированного режима облучения растений на основе особенностей фотосинтеза // Научно-образовательная среда как основа развития агропромышленного комплекса и социальной инфраструктуры села: материалы международной научно-практической конференции (посвященной 85-летию ФГБОУ ВО Чувашская ГСХА). ФГБОУ ВО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия». 2016. С. 431-435.
20. Кондратьева Н. П., Корепанов Р. И., Краснолуцкая М. Г., Большин Р. Г. Обоснование параметров светокультуры меристемных растений // Научно-образовательная среда как основа развития агропромышленного комплекса и социальной инфраструктуры села: материалы международной научно-практической конференции (посвященной 85-летию ФГБОУ ВО Чувашская ГСХА). ФГБОУ ВО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия». 2016. С. 425-431.
21. Кондратьева Н. П., Коломиец А. П., Большин Р. Г., Краснолуцкая М. Г. Повышение эффективности светодиодных фитоустановок (LED-фитоустановок) в защищеном грунте // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 4 (49). С. 59-69.
22. Ильясов И. Р. Повышение эффективности дозирования ФАР (фотосинтетически активной радиации) // В сборнике статей. ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»: Научные труды студентов Ижевской ГСХА. 2017. С. 212-213.
23. Тихомиров Д. А., Тихомиров А. В. Совершенствование и модернизация систем и средств энергообеспечения - важнейшее направление решения задач повышения энергоэффективности сельхозпроизводства // Техника и оборудование для села. 2017. № 11. С. 32-36.
Дата поступления статьи в редакцию 11.04.2018, принята к публикации 31.05.2018.
Информация об авторах: Кондратьева Надежда Петровна, доктор технических наук, Зав. кафедрой «Автоматизированный электропривод», профессор Адрес: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 426069, Ижевск, ул. Студенческая, 11, каб. 1-104, E-mail: aep_isha@mail.ru Spin-код: 1447-0720
Владыкин Иван Ревович, кандидат тонических наук, доцент кафедры «Автоматизированный электропривод»
Адрес: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия,
426069, Ижевск, ул. Студенческая, 11, каб. 1-115,
E-mail: aep-ivan@mail.ru
Spin-код: 8067-4720
Баранова Ирина Андреевна, к. физико-математич. н., доцент кафедры «Автоматизированный электропривод»
Адрес: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия,
426069, Ижевск, ул. Студенческая, 11, каб. 1-106,
E-mail: zykina_i@mail.ru
Spin-код: 1622-7013
Юран Сергей Иосифович, доктор технических наук, профессор кафедры «Автоматизированный электропривод»
Адрес: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия,
426069, Ижевск, ул. Студенческая, 11, каб. 1-106,
E-mail: yuran-49@yandex.ru
Spin-код: 9290-6033
Батурин Андрей Иванович, аспирант кафедры «Автоматизированный электропривод».
Адрес: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия,
426069, Ижевск, ул. Студенческая, 11, каб. 1-106,
E-mail: aep_andrey@mail.ru
Spin-код: 7200-8782
Большин Роман Геннадьевич, кандидат технических наук, преподаватель
Адрес: Негосударственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования
«Учебно-научный инновационный центр «Омега»,
426069, Ижевск, ул. 7-Подлесная, 85 - 21.
E-mail: romanbolschin@mail.ru
Spin-код: 3358-4034
Краснолуцкая Мария Геннадьевна, исследователь, преподаватель-исследователь, преподаватель
Адрес: Негосударственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования
«Учебно-научный инновационный центр «Омега»,
426069, Ижевск, ул. 7-Подлесная, 85 - 21.
E-mail: aep_mariya@mail.ru
Spin-код: 4771-8088
Заявленный вклад авторов:
Кондратьева Надежда Петровна: научное руководство, формулирование основной концепции исследования, критический анализ и доработка текста.
Владыкин Иван Ревович: проведение анализа и подготовка первоначальных выводов, сбор и обработка материалов, осуществление критического анализа и доработка текста
Баранова Ирина Андреевна: создание проекта исследовательской модели, оформление электронной базы, оформление результатов работы программы в среде CoDeSys в рисунках.
Юран Сергей Иосифович: подготовка текста статьи, осуществление критического анализа и доработка текста Батурин Андрей Иванович: поиск аналитических материалов в отечественных и зарубежных источниках Большин Роман Геннадьевич: проведение экспериментов, статистическая обработка эмпирических данных Краснолуцкая Мария Геннадьевна: проведение экспериментов, статистическая обработка эмпирических данных
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
REFERENCES
1. Vladykin I. R., Baranova I. A., Kondrat'eva N. P., Kozyreva E. A. Povyshenie ehffektivnosti sistemy teplosnabzheniya [Increasing the efficiency of the heat supply system], Materialy regional'nogo nauchno-prakticheskogo seminara FGBOU VO «IzhGTU imeni M. T. Kalashnikova». Energoresursosberezhenie v promyshlennosti, zhilishchno-kommunal'nom hozyajstve i agropromyshlennom komplekse [Materials of the regional scientific and practical seminar of the FGBOU VO «ISTU named after M.T. Kalashnikov». Energy saving in industry, housing and communal services and agro-industrial complex.], 2016, pp. 289-291.
2. Kondrat'eva N. P., Korepanov R. I., Il'yasov I. R., Somova E. N., Markova M. G. Rezul'taty opytov po vyrashchivaniyu meristemnyh rastenij pod svetodiodnoj fitoustanovkoj s menyayushchimsya spektral'nym sostavom izlucheniya [Results of experiments on growing meristem plants under an LED facility with a changing spectral composition of radiation], Agrotekhnika i ehnergoobespechenie [Agrotechnics and power supply], 2017, No. 14 (1), pp. 5-10.
3. Korepanov R. I., Leshchev A. S., Il'yasov I. R., SHadrin A. A., Amephanov A. S Obosnovanie parametrov svetokul'tury rastenij zashchishchennogo grunta [Substantiation of parameters of light culture of plants of protected ground], V sbornike statej. FGBOU VO «Izhevskaya gosudarstvennaya sel'skohozyajstvennaya akademiya»: Nauchnye trudy studentov Izhevskoj GSKHA [In the collection of articles. FGBOU VO «Izhevsk State Agricultural Academy»: Scientific works of students of the Izhevsk State Agricultural Academy], 2016, pp. 115-118.
4. Kondrat'eva N. P., Bol'shin R. G., Krasnoluckaya M. G., Korepanov R. I., Il'yasov I. R., Litvinova V. M., Somova E. N. Rezul'taty opytov po dozirovpniyu fotosinteticheski aktivnoj radiaciimikroprocessornoj sistemoj, upravlyayushchej rabotoj LED fitoustanovkami [The results of experiments on the dosage of photosynthetically active radiation by a microprocessor system that controls the operation of LED phyto-plants], Vestnik VIEHSKH [Bulletin VIEHSKH], 2017, No. 3 (28), pp. 56-64.
5. Kondrat'eva N. P., Bol'shin R. G., Krasnoluckaya M. G., Korepanov R. I., Il'yasov I. R., Baturin A. I., Litvinova V. M., Filatova O. M. Razrabotka mikroprocessornyh sistem avtomaticheskogo upravleniya rabotoj svetodiodnyh obluchatel'nyh ustanovok [Development of microprocessor systems for automatic control of the operation of LED irradiation units], Vestnik Izhevskoj gosudarstvennoj sel'skohozyajstvennoj akademii [Bulletin of Izhevsk State Agricultural Academy], 2017, No. 4 (53), pp. 72-80.
6. Kondrat'eva N. P., Krasnoluckaya M. G., Bol'shin R. G., Korepanov R. I., Il'yasov I. R. Svetodiodnaya intellektual'naya fotoustanovka [LED Intelligent phyto-plants], Aktual'nye voprosy sovershenstvovaniya tekhnologii proizvodstva i pererabotki produkcii sel'skogo hozyajstva [Actual problems of improving the technology ofproduction and processing of agricultural products], 2017, No. 19, pp. 280-282.
7. Kondrat'eva N. P., Vladykin I. R., Baranova I. A., Krasnoluckaya M. G. Povyshenie ehffektivnosti sistemy avtomaticheskogo upravleniya processom hraneniya zerna [Improvement of the efficiency of the automatic grain storage control system], Innovacii v sel'skom hozyajstve [Innovations in agriculture], 2017, No. 1 (22), pp. 101-106.
8. Kondrat'eva N. P., Kolomiec A. P., Vladykin I. R., Baranova I. A. Mikroprocessornye sistemy upravleniya: Ucheb. Posobie [Microprocessor control systems: Textbook], Izhevsk: FGBOU VO Izhevskaya GSKHA, 2016, 128 p.
9. CHuasov V. M., Sokol N. V. Aktivnoe ventilirovanie zernovoj massy [Active ventilation of the grain mass], Krasnodar: FGBOU VPO Kubanskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet, 2010, 45 p.
10. Yukish A. E., Il'ina O. A. Tekhnika i tekhnologiya hraneniya zerna [Technology and technology of grain storage], Moscow: DeLiprint, 2009, 717 p.
11. Pilipyuk V. L. Tekhnologiya hraneniya zerna i semyan [Technology of storage of grain and seeds], Moscow: Vuzovskij uchebnik, 2009, 457 p.
12. Vladykin, I. R. Krasnoluckaya M. G. Resursosberegayushchij rezhim raboty ehlektrooborudovaniya v zashchishchennom grunte dlya podderzhaniya mikroklimata [Resource-saving mode of operation of electrical equipment in protected ground to maintain the microclimate], Materialy regional'nogo nauchno-prakticheskogo seminara FGBOU VO «IzhGTU imeni M. T. Kalashnikova». Energoresursosberezhenie v promyshlennosti, zhilishchno-kommunal'nom hozyajstve i agropromyshlennom komplekse. Izhevsk: INNOVA [Materials of the regional scientific and practical seminar of the FGBOU VO «ISTU named after M. T. Kalashnikov». Energy saving in industry, housing and communal services and agro-industrial complex. Izhevsk: INNOVA], 2016, No. 315, pp. 292-302.
13. Vladykin I., Elesin L., Kochurova O. The investigation of energy-efficient technologies of carbon dioxide fertilization of biological objects in greenhouses, Yale Review of Education and Science, 2015, No. 1 (16), pp.736-742.
14. Vladykin I., Kondrateva N., Kochurova O. Mathematical Model of Temperature Mode for Protected Ground, International Journal of Mathematical Models and Methods in Applied Sciences, 2017, No. 2, pp. 124-129.
15. Programmiruemyj logicheskij kontroller OVEN PLK150. Oficial'nyj sajt [Electronic recourse]. Aviable at: http: //www .owen.ru/catalog/programmiruemij _logicheskij _kontroller_oven_plk_150/opisanie (data obrashcheniya 1 March 2018).
16. Kondrat'eva N. P., Kolomiec A. P., Vladykin I. R., Baranova I. A. Instrumental'nyj programmnyj kompleks promyslennoj avtomatizacii «CODESYS» I «ZELIO SOFT»: Uchebnoe posobie [Instrumental software complex of industrial automation «CODESYS» AND «ZELIO SOFT»], Izhevsk: FGBOU VO Izhevskaya GSKHA, 2015, 58 p.
17. Kondratieva N., Litvinova V., Bolshin R., Krasnolutskaya M. Energy-saving equipment RGB technologies and ultra-violet LEDS for protected soil, Yale review of education and science, 2015, V. 5, No. 1 (16), pp. 758-761.
18. Kondrat'eva N. P., Krasnoluckaya M. G., Leshchev A. S., Bol'shin R. G. Obosnovaniya primeneniya kombinirovannogo rezhima oblucheniya rastenij, uchityvayushchego osobennosti processa fotosinteza [Justification of the application of the combined plant irradiation regime, taking into account the peculiarities of the process of photosynthesis], Agrotekhnika i ehnergoobespechenie [Agrotechnics and power supply], 2016, No. 3 (12), pp. 5-16.
19. Kondrat'eva N. P., Krasnoluckaya M. G., Leshchev A. S., Bol'shin R. G. Obosnovanie parametrov kombinirovannogo rezhima oblucheniya rastenij na osnove osobennostej fotosinteza [Justification of the parameters of the combined regime of plant irradiation on the basis of photosynthesis peculiarities], Nauchno-obrazovatel'naya sreda kak osnova razvitiya agropromyshlennogo kompleksa i social'noj infrastruktury sela: materialy mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (posvyashchennoj 85-letiyu FGBOU VO CHuvashskaya GSKHA). FGBOU VO «CHuvashskaya gosudarstvennaya sel'skohozyajstvennaya akademiya» [The scientific and educational environment as the basis for the development of the agro-industrial complex and the social infrastructure of the village: materials of the international scientific and practical conference (dedicated to the 85th anniversary of the FGBOU of the Chuvash State Agricultural Academy). FGBOU VO «Chuvash State Agricultural Academy»], 2016, pp.431-435.
20. Kondrat'eva N. P., Korepanov R. I., Krasnoluckaya M. G., Bol'shin R. G. Obosnovanie parametrov svetokul'tury meristemnyh rastenij [Substantiation of parameters of light culture of meristem plants], Nauchno-obrazovatel'naya sreda kak osnova razvitiya agropromyshlennogo kompleksa i social'noj infrastruktury sela: materialy mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (posvyashchennoj 85-letiyu FGBOU VO CHuvashskaya GSKHA). FGBOU VO «CHuvashskaya gosudarstvennaya sel'skohozyajstvennaya akademiya» [The scientific and educational environment as the basis for the development of the agro-industrial complex and the social infrastructure of the village: materials of the international scientific and practical conference (dedicated to the 85th anniversary of the FGBOU of the Chuvash State Agricultural Academy). FGBOU VO «Chuvash State Agricultural Academy»], 2016, pp.425-431.
21. Kondrat'eva N. P., Kolomiec A. P., Bol'shin R. G., Krasnoluckaya M. G. Povyshenie ehffektivnosti svetodiodnyh fitoustanovok (LED-fitoustanovok) v zashchishchenom grunte [Increase of efficiency of LED-phyto-plants in protected ground], Vestnik Izhevskoj gosudarstvennoj sel'skohozyajstvennoj akademii [Bulletin of Izhevsk State Agricultural Academy ], 2016, No. 4 (49), pp. 59-69.
22. Il'yasov I. R. Povyshenie ehffektivnosti dozirovaniya FAR (fotosinteticheski aktivnoj radiacii) [Increase the effectiveness of dosing of PHAR (photosynthetically active radiation)], V sbornike statej. FGBOU VO «Izhevskaya gosudarstvennaya sel'skohozyajstvennaya akademiya»: Nauchnye trudy studentov Izhevskoj GSKHA [In the collection of articles. FGBOU VO «Izhevsk State Agricultural Academy»: Scientific works of students of the Izhevsk State Agricultural Academy], 2017, pp. 212-213.
23. Tihomirov D. A., Tihomirov A. V. Sovershenstvovanie i modernizaciyasistem i sredstv ehnergoobespecheniya - vazhnejshee napravlenie resheniya zadach po vysheniya ehnergoehffektivnosti sel'hozproizvodstva [Improvementand Modernization of Systems and Energy Supply Means - the Most Important Directionin Problem Solution of Agricultural Production Energy Efficiency], Tekhnika i oborudovanie dlya sela [Technique and equipment for the village], 2017, No. 11, pp. 32-36.
Submitted 11.04.2018, revised 31.05.2018.
About the authors: Nadezhda P. Kondrateva, Dr. Sci. (Engineering), professor, The head of the department «The automated electric drive», professor Address: Izhevsk state agricultural academy, 426069, Izhevsk, Studencheskaya St., 11, incorporated bank. 1-104, E-mail: aep_isha@mail.ru Spin-code: 1447-0720
Ivan R. Vladykin, Ph. D. (Engineering), The associate professor «The automated electric drive»
Address: Izhevsk state agricultural academy,
426069, Izhevsk, Studencheskaya St., 11, incorporated bank. 1-115,
E-mail: aep-ivan@mail.ru
Spin-code: 8067-4720
Irina A. Baranova, Ph. D. (Phisics and Mathematics), The associate professor «The automated electric drive»
Address: Izhevsk state agricultural academy,
426069, Izhevsk, Studencheskaya St., 11, incorporated bank. 1-115,
E-mail: zykina_i@mail.ru
Spin-code: 1622-7013
Sergey I. Yuran, Dr. Sci. (Engineering), professor of The Automated Electric Drive department. Address: Izhevsk state agricultural academy, 426069, Izhevsk, Studencheskaya St., 11, incorporated bank. 1-106, E-mail: yuran-49@yandex.ru Spin-code: 9290-6033
Andrey I. Baturin, postgraduate student of Automatic Electric Drive Department, Automated Electric Drive departments Address: Izhevsk state agricultural academy, 426069, Izhevsk, Studencheskaya St., 11, incorporated bank. 1-106, E-mail: aep_andrey@mail.ru Spin-code: 7200-8782
Rоman G. Bolshin, Ph. D. (Engineering), teacher
Address: Non-state educational institution of additional professional education
«Educational and scientific innovative center «Omega»,
426069, Izhevsk, st. 7-Podlesnaya, 85 - 21
E-mail: romanbolschin@mail.ru
Spin-code: 3358-4034
Mariya G. Krasnolutskaya, the researcher, the lecturer, teacher
Address: Non-state educational institution of additional professional education
«Educational and scientific innovative center «Omega»,
426069, Izhevsk, st. 7-Podlesnaya, 85 - 21
E-mail: aep_mariya@mail.ru
Spin-code: 4771-8088
Contribution of the authors:
Nadezhda P. Kondrateva: research supervision, developed the theoretical framework, critical analyzing and editing the text.
Ivan R. Vladykin: analysis and preparation of the initial ideas, collection and processing of materials, critical analysis and revision of the text
Irina A. Baranova: created the draft of research model, created an electronic database, put results of the program in the CoDeSys in the figures.
Sergey I. Yuran: writing of the draft, critical analysis and revision of the text.
Andrey I. Baturin: search for analytical materials in Russian and international sources
Rоman G. Bolshin: implementation of experiments, performed statistical processing of empirical data.
Mariya G. Krasnolutskaya: implementation of experiments, performed statistical processing of empirical data
All authors have read and approve the final manuscript.
