Et eksempel på at bruge moderne automatisering i et drivhus

Drivhuse er konstruktioner beregnet til dyrkning af naturlige grøntsager i en kortere periode end i åben jord. Anvendelsen af ​​drivhuse er almindelig både hos private ejere og i landbruget som helhed.

Tidligere var automatiseringen af ​​drivhuset en dyr og undertiden uudholdelig procedure, men i øjeblikket er løsningen på dette problem ikke så dyr og betaler sig ganske godt, og i fremtiden vil det give endnu større fordele.

Mange faktorer, der er nødvendige for effektiv dyrkning af vegetabilske afgrøder, kræver anvendelse af moderne automatisering, for eksempel:

1) Automatisk vedligeholdelse af optimal lufttemperatur;

2) automatisk vanding;

3) Automatisk inkludering af belysning;

4) Automatisk jordvarme.

Automatisk vedligeholdelse af optimal lufttemperatur

Når der dyrkes tomater og agurker, som de mest almindelige afgrøder, der dyrkes i drivhuse, er det ønskeligt, at lufttemperaturen er fra +18 til +25 ° C i løbet af dagen og ikke lavere end +16 ° C om natten. Jordtemperatur er fra +10 ° С og højere.

Sænkning af temperaturen udføres ved hjælp af aktuatorer, der åbner vinduerne i drivhuset for ventilation, når lufttemperaturen stiger. Til disse formål kan du også bruge trinmotorerpå et signal, åbn ventilationsåbningerne til den ønskede vinkel.

aktuator

Aktuatorer bruges fortrinsvis ikke kun med en temperatursensor, men også med en vindsensor for ikke at skade planterne. I rollen som lufttemperaturføler kan du bruge en enkel og billig DS18B20 digital sensor.

 

 

sensorDS18B20

Vanding planter

Automatisk kunstvanding udføres ved hjælp af fugtighedsfølere, der begrænser vanding, men det er også bedre at bruge en vandstrømssensor sammen med dem, da enkle, billige jordfølerer oxiderer meget hurtigt og mislykkes. På små gårde kan du bruge hjemmelavede fugtighedsfølere baseret på timer NE555.

Denne mikrokredsløb kan ikke kaldes moderne, men den har etableret sig som et pålideligt elektronisk værktøj, der bruges på mange områder. Elektroderne skal være lavet af grafit, som ikke er oxideret. Udgang 3 fra mikrokredsløbet er forbundet til LED, der signalerer udgangen af ​​fugtighed ud over. Denne udgang kan også tilsluttes styresystemet og kan, efter et signal fra det, deaktiveres eller tændes.

Jordfugtighedsføler på NE555-chippen

Det er vigtigt at kende den krævede vandstrømning pr. Dag (hvilket vil afhænge af drivhusområdet, behovene hos de planter, der er dyrket i vandet, deres densitet osv.), Så er det tilstrækkeligt at kontrollere kunstvanding ved hjælp af vandstrømssensorer over tid og bruge fugtighedsfølere som overløb alarmer.

Belysningskontrol

Auto-belysning er nemmest at gøre med enkel fotoresist. Når lyset falder, øges dens modstand, og derved dannes et styresignal til at tænde lysene i drivhuset.

Jordvarme

Automatisk jordopvarmning udføres ligesom luft, men i stedet for aktuatorer bruges temperaturreguleringer varmeelementer eller varmekabel.

Enheder til automatiseringskontrol

Separat skal det siges om enheder, der modtager information fra sensorer, analyserer og udsender styresignaler til aktuatorer, varmeelementer, vandforsyningsventiler osv. På Internettet kan du finde en masse artikler på en sådan platform som Arduino på grundlag af hvilket det foreslås at oprette automatisering af små drivhuse.

Arduino er et hardware-software-værktøj med en forhåndsblinket en bootloader der giver dig mulighed for at indlæse dit program i en mikrocontroller uden at bruge separate hardware-programmerere.Mikrokontrolleren på tavlen er programmeret ved hjælp af Arduino-sproget, baseret på ledningssprog (C-lignende).

Alle resultaterne af udstyrets drift i et automatiseret drivhus kan om nødvendigt spores visuelt på en computer.deneb-interface kan giver mulighed for ikke kun at overvåge målingerne af temperatur-, fugtigheds- og lyssensorer, men også til at kontrollere netop disse aflæsninger. Det kan også være muligt at overvåge drivhuset gennem et webcam.

Drivhusstyresystemet styres af et centralt bord. Arduino, fungerer som følger: de opnåede miljødata, luftfugtigheds- eller belysningstemperaturføler transmitteres til den centrale regulator (Arduino) som sammenligner de aktuelle værdier med de givne værdier. Hvis nogen af ​​værdierne ikke stemmer overens, aktiveres aktuatoren for at gendanne den optimale tilstand. yderligere Arduino sender data til en ekstern server til overvågning via Internettet.

Arduino-eksempel til drivhusautomation

Eksempel på Arduino drivhusautomatiseringskredsløb

Ved hjælp af en speciel programmerbar enhed styres sådanne parametre som:

• opvarmning af det indre af drivhuset;

• vand opvarmning;

• vandingsfrekvens og varighed;

• start og stop tvungen ventilation;

• belysning.

Lufttemperaturstyring bestemmes af to tærskelgrænser: den øvre grænse og den nedre grænse. Når den øvre grænse overskrides, åbnes luftventilerne, ventilatoren aktiveres for at afkøle drivhusmiljøet, gardiner kan bruges til undertrykkelse, og når temperaturen falder under den nedre grænse, slukkes ventilatoren, tændes varmelegemet for at opvarme luften til et forudbestemt niveau.

Fugtighedskontrol bestemmes af den tærskel, der er indstillet af brugeren. når fugtigheden i drivhuset falder til under en forudbestemt tærskel, tændes det automatiske kunstvandingssystem og slukkes derefter, når den optimale tilstand gendannes.

Belysningstilstanden styres af to givne punkter: den øvre grænse og den nedre grænse. Den øverste grænse bestemmer, hvornår lyset skal aktiveres, mens den nedre grænse bestemmer, hvornår det er slukket. Denne strategi bruges hovedsageligt til at øge dagslyset eller kompensere for utilstrækkeligt dagslys i henhold til brugerens ønsker.

På trods af enkelheden i programmering og forbindelse samt de lave omkostninger er efter min mening implementeringen af ​​sådanne projekter på Arduino vanskelig.

Som masterkontrolenhed kan også brugesmikrocomputer Raspberry Pi 2der kombinerer fordelene ved Arduino og en personlig computer, da den er i stand til at starte et separat styresystem og har input / output-porte til at forbinde slaver og modtage signaler fra sensorer. 

Men den nemmeste måde er at købe en færdiglavet enhed i form af et programmerbart relæ eller programmerbar logik controller. Af de indenlandske producenter af sådanne produkter er OWEN, Segnetics og andre bedst kendt. Et alternativ for dem, der har lært at programmere Arduino, kan være Controllino PLC.

PLC Controllino: MINI (venstre), MAXI (midten) og MEGA (højre)

Den eneste ulempe ved denne PLC er relæudgangene med en strøm på op til 6 A. Men hvis drivhuset bruger elektrisk udstyr med mindre strømforbrug, er denne PLC den bedste pasform.

I dag fås den i 3 versioner: MINI, MEGA, MAXI. Et vigtigt plus er muligheden for at oprette forbindelse til internettet via Ethernet-interface til fjernovervågning og kontrol. Denne grænseflade er tilgængelig i MEGA- og MAXI-versioner.

Således er oprettelsen af ​​et automatiseret drivhus i dag en enkel og relativt billig opgave for små gårde.