Et eksempel på bruk av moderne automatisering i et drivhus

Drivhus er konstruksjoner beregnet for dyrking av naturlige grønnsaker i en kortere periode enn i åpen mark. Bruk av drivhus er vanlig både blant private eiere og i landbruket som helhet.

Tidligere var automatisering av drivhuset en kostbar og til tider uutholdelig prosedyre, men for øyeblikket er løsningen på dette problemet ikke så dyr og lønner seg ganske, og i fremtiden vil det gi enda større fordeler.

Mange faktorer som er nødvendige for effektiv dyrking av vegetabilske avlinger, krever bruk av moderne automatisering, for eksempel:

1) Automatisk vedlikehold av optimal lufttemperatur;

2) Automatisk vanning;

3) Automatisk inkludering av belysning;

4) Automatisk oppvarming av jord.

Automatisk vedlikehold av optimal lufttemperatur

Når du dyrker tomater og agurker, som de vanligste avlingene som dyrkes i drivhus, er det ønskelig at lufttemperaturen er fra +18 til +25 ° C om dagen og ikke lavere enn +16 ° C om natten. Jordtemperaturen er fra +10 ° С og høyere.

Senking av temperaturen utføres ved hjelp av aktuatorer som åpner vinduene i drivhuset for ventilasjon når lufttemperaturen stiger. For disse formålene kan du også bruke trinnmotorer, ved et signal, åpne åpningene til ønsket vinkel.

aktuatoren

Aktuatorer brukes fortrinnsvis ikke bare med en temperatursensor, men også med en vindsensor, for ikke å skade plantene. I rollen som lufttemperaturføler kan du bruke en enkel og billig DS18B20 digital sensor.

 

 

sensorDS18B20

Vanning av planter

Automatisk vanning utføres ved bruk av fuktsensorer som begrenser vanning, men det er også bedre å bruke en vannføringssensor sammen med dem, siden enkle, rimelige jordføler oksiderer veldig raskt og feiler. For små gårder kan du bruke hjemmelagde fuktighetssensorer basert på timer NE555.

Denne mikrokretsen kan ikke kalles moderne, men den har etablert seg som et pålitelig elektronisk verktøy som brukes på mange felt. Elektrodene må være laget av grafitt, som ikke er oksidert. Utgang 3 fra mikrokretsen er koblet til LED, som signaliserer utløpet av fuktighet utover. Denne utgangen kan også kobles til kontrollsystemet, og kan, etter et signal fra det, deaktiveres eller slås på.

Jordfuktighetssensor på NE555-brikken

Det er viktig å kjenne den nødvendige vannføringen per dag (som vil avhenge av arealet i drivhuset, behovene til plantene som er dyrket i vannet, deres tetthet, etc.), da er det tilstrekkelig å kontrollere vanningen ved bruk av vannføringssensorer over tid, og bruke fuktighetssensorer som overløp alarmer.

Belysningskontroll

Auto-belysning er enklest å gjøre med enkelt fotoresist. Når lyset synker, øker motstanden og dermed dannes et kontrollsignal for å slå på lysene i drivhuset.

Jordvarme

Automatisk jordvarme utføres akkurat som luft, men i stedet for aktuatorer brukes temperaturkontroller varmeelementer eller varmekabel.

Enheter for automatiseringskontroll

Vi skal også si om enheter som mottar informasjon fra sensorer, analyserer og utgir styresignaler til aktuatorer, varmeelementer, vannforsyningsventiler, etc. På Internett kan du finne mange artikler på en slik plattform som Arduino på bakgrunn av hvilken det foreslås å lage automatisering av små drivhus.

Arduino er et maskinvare-programvareverktøy med en oppstartslaster som tidligere har blinket inn i det, som lar deg laste programmet inn i en mikrokontroller uten å bruke separate maskinvareprogrammerere.Mikrokontrolleren på tavlen er programmert ved hjelp av Arduino-språket, basert på Wiring-språket (C-lignende).

Alle resultatene av utstyrsdriften i et automatisert drivhus, om nødvendig, kan spores visuelt på en datamaskin.deneb-grensesnitt kan gir en mulighet ikke bare til å overvåke målingene av temperatur-, fuktighets- og lyssensorer, men også til å kontrollere disse nettopp målingene. Det kan også være mulig å overvåke drivhuset gjennom et webkamera.

Drivhuskontrollsystemet styres av et sentralstyre. Arduino, fungerer som følger: de oppnådde miljødataene, luftfuktigheten eller lysets lufttemperaturføler overføres til den sentrale kontrolleren (Arduino) som sammenligner gjeldende verdier med de gitte. Hvis noen av verdiene ikke stemmer, aktiveres aktuatoren for å gjenopprette optimal tilstand. videre Arduino sender data til en ekstern server for overvåking via Internett.

Arduino eksempel for drivhusautomasjon

Eksempel på Arduino drivhusautomatiseringskrets

Ved hjelp av en spesiell programmerbar enhet, kontroll av parametere som:

• oppvarming av det indre av drivhuset;

• vann oppvarming;

• frekvens og varighet av vanning;

• start og stopp tvungen ventilasjon;

• belysning.

Lufttemperaturregulering bestemmes av to terskelgrenser: øvre grense og nedre grense. Når den øvre grensen overskrides, åpnes luftventilene, viften aktiveres for å avkjøle drivhusmiljøet, du kan bruke gardiner for å undertrykke, og når temperaturen synker under den nedre grensen, slås viften av, varmeren slås på for å varme opp luften til et forhåndsbestemt nivå.

Fuktighetskontroll bestemmes av terskelen som er satt av brukeren. når fuktigheten i drivhuset synker under en forhåndsbestemt terskel, slås det automatiske vanningsanlegget på og slås deretter av når den optimale tilstanden er gjenopprettet.

Lysforholdene styres av to gitte punkter: øvre grense og nedre grense. Den øvre grensen bestemmer når lyset skal aktiveres, mens den nedre grensen bestemmer når det er av. Denne strategien brukes hovedsakelig for å øke dagslyset eller kompensere for utilstrekkelig dagslys i henhold til brukerens ønsker.

Til tross for enkelheten med programmering og tilkobling, samt lave kostnader, er etter min mening implementeringen av slike prosjekter på Arduino vanskelig.

Som masterkontrollenhet kan også brukesmikrodatamaskin Raspberry Pi 2kombinere fordelene med Arduino og en datamaskin, da den er i stand til å starte et eget operativsystem og har inngangs- / utgangsporter for tilkobling av slaver og mottak av signaler fra sensorer. 

Men den enkleste måten er å kjøpe en ferdig enhet i form av et programmerbart stafett eller programmerbar logikkkontroller. Av de innenlandske produsentene av slike produkter er OWEN, Segnetics og andre mest kjent. Controllino PLC kan bli et alternativ for de som har lært å programmere Arduino.

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

Den eneste ulempen med denne PLC er reléutgangene med en strøm på opptil 6 A. Men hvis drivhuset bruker elektrisk utstyr med mindre strømforbruk, er denne PLC den beste passformen.

I dag er den tilgjengelig i 3 versjoner: MINI, MEGA, MAXI. Et viktig pluss er muligheten til å koble til Internett via Ethernet-grensesnittet for fjernovervåking og kontroll. Dette grensesnittet er tilgjengelig i MEGA- og MAXI-versjoner.

Dermed er opprettelsen av et automatisert drivhus i dag en enkel og relativt billig oppgave for små gårder.