Узел автоматики теплицы. Микроклимат
Приветствую всех читателей.
Люблю вообще тему защищенного грунта, а в частности такие сооружения, как теплицы для выращивания овощей, фруктов и ягод. Лет 5 назад задавался вопросом, как это всё можно автоматизировать и упростить жизнь дачнику, огороднику и фермеру.
В 2020 году появился объект с реальными условиями - итальянская теплица на 5 соток. Там я проводил эксперименты работы автоматики, писал алгоритмы и подпрограммы для наиболее эффективного выращивания помидоров и огурцов.
Скажем так, эти алгоритмы бесконечные. Для каждого сорта и для каждой культуры свои условия. Но общий смысл работы улавливается.
С вами на связи автор канала, Гридин Семен, хочу в статьях сохранить след своих работ по автоматизации теплицы.
Занимался я этим вопросом несколько лет. Есть небольшие пробелы в работе автоматики теплицы. Хочется немного поделиться своим опытом и размышлениями. Если у вас будут предложения и вопросы, пишите в комментариях.
Основной функционал микроклимата
Основа микроклимата является поддержание температуры и влажности. С помощью каких исполнительных органов всё это делается? Форточкой, отоплением и вентиляцией.
Итак, основной функционал.
Регулировка внутренней температуры теплицы путем автоматизированного проветривания с помощью фрамуги. По трём датчикам температуры - Тюг, Тсевер, Тнаружнего воздуха (Тн.в.). При чем по Тн. в. корректируется степень открытия форточки. Весной-осенью один режим работы, лето и зима другие режимы.
Установка сервиса корректировки степени открытия на введенные показатели по силе и направления ветра.
Включение внутренней вентиляции путем перекоса температур Тюг и Тсевер. Для выравнивания температур по всему объему.
Уставки температур 4, для поддержания различных температурных условия жизненного цикла растения в сутки. Утром одна температура, днем 2-ая температура, вечером третья, ночью четвертая.
Расчет времени восхода и захода солнца для правильной корректировки уставок температур в течении дня. Учитывается месяц для выращивания.
Расчет положения форточки рассчитывается либо с помощью мат. аппарата, либо с помощью датчиков обратной связи(второй вариант лучше, потому что точнее).
И в качестве доп. делал расчет дефицита водяного пара. Этот параметр говорит вам вообще о жизнедеятельности растения. Очень важная физическая единица.
Датчики физ. величин возможно подключать как по цифровому интерфейсу, так и непосредственно на входы контроллера.
Обязательно должны быть концевики на полное открытие и на полное закрытие форточки.
Расчет точки росы и абсолютной влажности.
Какой контроллер?
Программы писались на промышленном ПЛК отечественного производителя фирмы ОВЕН.
Одна на CoDeSyS 3.5 для ПЛК200, другая на Owen Logic для Программируемых реле ОВЕН ПР.
Всё это вместе выводится в облако OwenCloud, для отчетности, мониторинга и анализа данных. Так же можно посмотреть графики и Архивы на 90 дней. Можно самому расписать логику работы аварий. Достаточно универсальная штука.
ПЛК200
ПР102
Разница между ними в сложности мат. расчетов и объёма передаваемых тегов в Облако.
Что в Облаке?
В облако можно вывести абсолютно любой параметр для записи и для чтения.
Используется OwenCloud.
Часть алгоритмов
Понятно, чтобы не быть голословным. Покажу часть алгоритмов.
Owen Logic.
ФБ для работы форточки в различных режимах.
Работа 4 уставок.
Пример работы в Codesys. Работа форточки.
Запись уставок Температур в зависимости от времени суток.
Подробнее можно посмотреть тут.
