Автоматизация теплицы на ПЛК с CoDeSyS 3.5
Этот проект длится ровно 4 года. Я давно хотел автоматизировать у себя полный цикл управления ростом растений в теплице и в открытом грунте. Огородничество — это моё хобби. Хотелось как-то совместить приятное с полезным. Некий такой ПЕТ — проект (проект для души) для IT-ишника.
В 2020 году я предложил автоматизировать теплицу на 5 соток на промышленном оборудовании одному человеку. Он согласился. Сделали автоматическую форточку и полив на Программируемом реле ПР102. И потом понеслось..
С тех пор мы совместно с ним разрабатываем алгоритмы для управления поливом, микроклиматом, генерацией тепла, освещённостью, расчет энергоэффективности. Эти алгоритмы я перевожу в программный код на ПЛК.
Приветствую всех, на связи с вами автор блога. Хочу открыть ветку статей по автоматизации теплиц. Думаю, что кому-то это будет интересно.
С чего всё начиналось…
Начиналось всё с простых задач, открывать форточку по температуре и контролировать скорость ветра, чтобы не сорвало фрамугу, а так же включение полива по недельному таймеру.
Задачи в принципе простые, но оказалось слишком много нюансов. Потому что:
Форточка в каждое время года должна открываться определённым образом.
Полив должен включаться не всегда по времени, а тогда, когда это необходимо растению.
При управлении микроклиматом нужно учитывать энергоэффективность системы, чтобы она не была такой затратной.
Необходимо повысить производительность и рентабельность урожаев.
Для анализа параметров нужно вынести данные в интернет.
Изначально мы смонтировали вот такой шкаф:
Шкаф для управления теплицей на ПР103 и МВ110-8А. Качество не очень, это у меня остались старые фото.
Мотор-Редуктор для форточки.
Это сама форточка.
После этого нам не хватило математического аппарата на программируемом реле и решили перейти на более сложное оборудование и мы остановились на программируемом контроллере ПЛК200. Таким образом расширить свои возможности по управлению полного цикла выращивания растений в любое время года.
Что нужно растениям?
Для получения качественного и большого урожая необходимо соблюдать все условия необходимые растишкам в оптимальных диапазонах в течении всего цикла роста. Сложная задача.
Нужно выдерживать именно Оптимум по всем параметрам, иначе дашь больше — стресс, дашь меньше — болезни.
Автоматика позволяет соблюдать 5 условий одновременно:
Питание в почве;
Тепло грунта;
Тепло воздуха;
Влажность почвы и воздуха;
Освещённость;
Эти задачи мы решали несколько лет.
Автоматика теплицы в 2024 году
Какие работы мы выполнили на сегодняшний день 2 Февраля 2024 год.
Смонтировали шкаф с новым оборудованием ПЛК200
Написан новый алгоритм с учётом всех нюансов
Реализована передача данных в интернет с помощью OwenCloud
Довели алгоритм освещенности до ума
Старый состав оборудования.
Новый смонтированный шкаф с учётом всех потребностей и сложных алгоритмов.
Это таблица всех оперативных, архивных и рассчитанных по формулам параметров. Если кому будет интересно, пишите в комментариях, я могу написать в общих чертах, какие есть параметры. Некоторые наименования есть на английском, не успели исправить. Данных очень много.
Итак, что умеет наша теплица с автоматикой:
Управление форточкой в зависимости от времени года с сохранением тепла в теплице
Управлением поливом в зависимости от накопленной освещенности теплицы
Подача подкормок растениям
Управление генератором тепла для обогрева почвы и умным надувом
Расчет энергоэффективности теплицы по теплу и электричеству
Мониторинг данных и регистрация в графиках в течении 90 дней
Управление освещенностью, расчет длины светового дня, автоматизация досветки в любое время года
Расчет эффективности роста растений по световому потоку
Это неполный список того, что она умеет. Если есть вопросы, пишите в комментариях.
Мы на этом не останавливаемся и двигаемся дальше.
На этом я заканчиваю.
С уважением, Гридин Семен
