Példa a modern automatizálás üvegházban történő használatára

Az üvegházak olyan építmények, amelyek célja a természetes zöldségek rövidebb ideig történő termesztése, mint a nyílt talajon. Az üvegházak használata gyakori mind a magántulajdonosok, mind a mezőgazdaság egésze területén.

Korábban az üvegház automatizálása drága és néha elviselhetetlen eljárás volt, ám jelenleg a probléma megoldása nem olyan drága és elég kifizetődő, és a jövőben még nagyobb előnyökkel jár majd.

A zöldségfélék hatékony termesztéséhez szükséges számos tényező megköveteli a modern automatizálás alkalmazását, például:

1) az optimális levegőhőmérséklet automatikus fenntartása;

2) automatikus öntözés;

3) a világítás automatikus beépítése;

4) Automatikus talajmelegítés.

Az optimális levegőhőmérséklet automatikus fenntartása

Paradicsom és uborka termesztésekor, mint az üvegházakban termesztett leggyakoribb növények, kívánatos, hogy a levegő hőmérséklete napközben +18 és +25 ° C legyen, éjjel pedig ne legyen alacsonyabb, mint +16 ° C. A talaj hőmérséklete +10 ° C és magasabb.

A hőmérséklet csökkentését olyan hajtóművekkel hajtják végre, amelyek az üvegház ablakait nyitják meg a szellőzés érdekében, amikor a levegő hőmérséklete emelkedik. Erre a célra használhatja léptetőmotorokegy jel után nyissa ki a szellőzőnyílásokat a kívánt szögbe.

működtető

A hajtóműveket nemcsak hőmérsékleti érzékelővel, hanem egy szélérzékelővel is használják, hogy ne károsítsák a növényeket. A levegőhőmérséklet-érzékelő szerepében egyszerű és olcsó DS18B20 digitális érzékelőt használhat.

érzékelőDS18B20

Öntözés növények

Az automatikus öntözést nedvességérzékelőkkel hajtják végre, amelyek korlátozzák az öntözést, de jobb egy vízfolyás-érzékelőt is velük együtt használni, mivel az egyszerű, olcsó talajérzékelők nagyon gyorsan oxidálódnak és meghibásodnak. Kis gazdaságok számára házi nedvességérzékelőket is használhat az NE555 időzítő alapján.

Ezt a mikroáramkört nem lehet modernnek nevezni, ám sok területen használt megbízható elektronikus eszközvé vált. Az elektródák grafitból kell készülni, amely nem oxidált. A mikroáramkör 3. kimenete csatlakozik a LED-hez, amely jelzi a páratartalom túllépését. Ez a kimenet a vezérlőrendszerhez is csatlakoztatható, és a belőle érkező jel után letiltható vagy bekapcsolható.

A talajnedvesség-érzékelő az NE555 forgácson

Fontos, hogy ismerjük a napi vízmennyiséget (amely az üvegház területétől, a vízben termesztett növények igényeitől, sűrűségétől stb. Függ), akkor elegendő az öntözést vízáram-érzékelőkkel idővel ellenőrizni, és nedvességérzékelőként használni. túlcsordulási riasztások.

Világításvezérlés

Az automatikus világítást a legegyszerűbb megtenni az egyszerűvel fényérzékeny. Amikor a fény csökken, ellenállása növekszik, és így egy ellenőrző jel jön létre az üvegházban lévő lámpák bekapcsolására.

Talajmelegítés

Az automatikus talajmelegítést ugyanúgy hajtják végre, mint a levegőt, de a szelepmozgatók helyett a hőmérséklet-szabályozót használják fűtőelemek vagy fűtő kábel.

Automatizálási vezérlő eszközök

Külön-külön érdemes megemlíteni azokat az eszközöket, amelyek érzékelőktől kapnak információt, elemezik és vezérlőjeleket bocsátanak ki a hajtóművekhez, fűtőelemekhez, vízellátó szelepekhez stb. Az interneten rengeteg cikket találhat olyan platformon, mint a Arduino amelynek alapján javasoljuk a kis üvegházak automatizálásának létrehozását.

Az Arduino egy hardver-szoftver eszköz, amelybe egy korábban belefutott bootloader került, amely lehetővé teszi, hogy a programot mikrovezérlőbe töltse be külön hardverprogramozók használata nélkül.A táblán lévő mikrovezérlőt az Arduino nyelv használatával programozzuk, a huzalozási nyelv (C-szerű) alapján.

Az automatizált üvegházban történő berendezés működésének összes eredménye, ha szükséges, számítógépen vizuálisan követhető.azeb felület képes lehetőséget nyújt nemcsak a hőmérséklet-, páratartalom- és világításérzékelők leolvasásának ellenőrzésére, hanem ezen leolvasások ellenőrzésére is. Az üvegházhatást okozó webkamera segítségével is megfigyelhető.

Az üvegházhatást okozó rendszert egy központi panel vezérli. Arduino, a következőképpen működik: a kapott környezeti adatokat, a páratartalom vagy a levegő hőmérséklet-érzékelőjét továbbítják a központi vezérlőhöz (Arduino), amely összehasonlítja a jelenlegi értékeket az adott értékkel. Ha az egyik érték nem egyezik, akkor az optimális állapot visszaállításához a szelepmozgatót kell működtetni. további Arduino az adatokat egy távoli szerverre küldi megfigyelés céljából az interneten keresztül.

Arduino példa az üvegházhatású automatizálásra

Arduino üvegházhatású automatizálási áramköri példa

Egy speciális programozható egység segítségével a következő paramétereket vezérelheti:

• az üvegház belsejének melegítése;

• vízmelegítés;

• az öntözés gyakorisága és időtartama;

• indítsa el és állítsa le a kényszerített szellőztetést;

• világítás.

A levegő hőmérsékletének szabályozását két küszöbérték határozza meg: a felső határ és az alsó határ. A felső határ túllépésekor a szellőzőnyílások kinyílnak, a ventilátor aktiválódik az üvegházhatású környezet hűtéséhez, függönyök használhatók az elnyomáshoz, és amikor a hőmérséklet az alsó határ alá esik, a ventilátor kikapcsol, a fűtőberendezés bekapcsol, hogy a levegőt előre meghatározott szintre melegítse.

A páratartalom szabályozását a felhasználó által beállított küszöb határozza meg. Amikor az üvegházban a páratartalom egy előre meghatározott küszöb alá csökken, az automatikus öntözőrendszer bekapcsol, majd az optimális állapot helyreállásakor kikapcsol.

A megvilágítást két megadott pont szabályozza: a felső határ és az alsó határ. A felső határ határozza meg, amikor a fény aktiválódik, míg az alsó határ határozza meg, amikor nem világít. Ezt a stratégiát elsősorban a napfény növelésére vagy a nem megfelelő napfény kompenzálására használják a felhasználó kívánságainak megfelelően.

A programozás és a kapcsolat egyszerűsége, valamint az alacsony költségek ellenére véleményem szerint az ilyen projektek végrehajtása az Arduinóban nehéz.

Fő vezérlőkészülékként is használhatómikroszámítógép Raspberry Pi 2egyesíti az Arduino és a személyi számítógép előnyeit, mivel különálló operációs rendszert képes elindítani, és rendelkezik bemeneti / kimeneti portokkal a szolga csatlakoztatásához és az érzékelők jeleinek fogadásához. 

De a legegyszerűbb módszer a kész eszköz megvásárlása programozható relé vagy programozható logikai vezérlő. Az ilyen termékek hazai gyártói közül az OWEN, a Segnetics és mások is legismertebbek. Az alternatív megoldás azok számára, akik megtanultak Arduino programozását, a Controllino PLC.

PLC Controllino: MINI (balra), MAXI (középső) és MEGA (jobbra)

Ennek a PLC-nek az egyetlen hátránya a relékimenetek legfeljebb 6 A-es árammal. De ha az üvegházban kevesebb áramfelvételű elektromos berendezéseket használnak, akkor ez a PLC a legmegfelelőbb.

Ma 3 verzióban kapható: MINI, MEGA, MAXI. Fontos plusz az a képesség, hogy az Ethernet interfészen keresztül csatlakozni tudunk az internethez a távfelügyelet és -vezérlés érdekében. Ez a felület MEGA és MAXI verziókban érhető el.

Így az automatizált üvegház létrehozása manapság egyszerű és viszonylag olcsó feladat a kis gazdaságok számára.