Un exemplu de utilizare a automatizărilor moderne într-o seră

Serele sunt construcții destinate cultivării legumelor naturale într-o perioadă mai scurtă de timp decât în ​​teren deschis. Utilizarea serelor este comună atât în ​​rândul proprietarilor privați, cât și în agricultură în ansamblu.

Anterior, automatizarea serii a fost o procedură costisitoare și uneori insuportabilă, dar momentan soluția la această problemă nu este atât de scumpă și destul de plăcută, iar în viitor, va aduce beneficii și mai mari.

Mulți factori necesari pentru cultivarea eficientă a culturilor de legume necesită utilizarea automatizărilor moderne, de exemplu:

1) Întreținerea automată a temperaturii optime a aerului;

2) udare automată;

3) includerea automată a iluminatului;

4) Încălzirea automată a solului.

Întreținerea automată a temperaturii optime a aerului

Când se cultivă roșii și castraveți, ca fiind culturile cele mai obișnuite cultivate în sere, este de dorit ca temperatura aerului să fie de la +18 la +25 ° C în timpul zilei și să nu fie mai mică de +16 ° C noaptea. Temperatura solului este de la +10 ° С și mai mare.

Scăderea temperaturii se realizează cu ajutorul actuatoarelor care deschid ferestrele serii pentru ventilație atunci când temperatura aerului crește. În aceste scopuri, puteți utiliza și motoare pas cu pas, la un semnal, deschideți orificiile de aerisire în unghiul dorit.

element de acționare

De preferință, actuatoarele sunt utilizate nu numai cu un senzor de temperatură, ci și cu un senzor de vânt, pentru a nu dăuna instalațiilor. În rolul senzorului de temperatură a aerului, puteți utiliza un senzor digital DS18B20 simplu și ieftin.

senzorDS18B20

Plantele de udare

Irigarea automată se realizează folosind senzori de umiditate care limitează udarea, dar este mai bine să utilizați împreună cu aceștia un senzor de curgere a apei, deoarece senzorii simpli, ieftini ai solului se oxidează foarte repede și nu reușesc. Pentru fermele mici, puteți utiliza senzori de umiditate de casă bazat pe cronometrul NE555.

Acest microcircuit nu poate fi numit modern, dar s-a stabilit ca un instrument electronic fiabil folosit în multe domenii. Electrozii trebuie să fie din grafit, care nu este oxidat. Ieșirea 3 a microcircuitului este conectată la LED, ceea ce semnalează ieșirea umidității dincolo. Această ieșire poate fi, de asemenea, conectată la sistemul de control și, la un semnal de la acesta, poate fi dezactivată sau pornită.

Senzor de umiditate a solului pe cipul NE555

Este important să cunoașteți debitul de apă necesar pe zi (care va depinde de zona serii, nevoile plantelor crescute în apă, densitatea lor etc.), atunci este suficient să controlați irigarea folosind senzori de curgere a apei în timp și să folosiți senzori de umiditate ca alarme de revărsare.

Controlul iluminatului

Iluminatul automat este cel mai ușor de făcut cu simplu fotorezist. Când lumina scade, rezistența ei crește și astfel se formează un semnal de control pentru a aprinde luminile din seră.

Încălzirea solului

Încălzirea automată a solului se realizează la fel ca aerul, dar în loc de actuatoare, se utilizează controale de temperatură elemente de încălzire sau cablu de încălzire.

Dispozitive de control automatizare

Separat, trebuie spus despre dispozitivele care primesc informații de la senzori, analizează și emit semnale de control către actuatoare, elemente de încălzire, supape de alimentare cu apă etc. Pe Internet puteți găsi o mulțime de articole pe o astfel de platformă Arduino pe baza cărora se propune crearea automatizării unor sere mici.

Arduino este un instrument software-hardware cu un bootloader pre-aprins în el, care vă permite să încărcați programul într-un microcontroler fără a utiliza programatoare hardware separate.Microcontrolerul de pe placă este programat folosind limbajul Arduino, pe baza limbajului de cablare (asemănător cu C).

Toate rezultatele funcționării echipamentelor într-o seră automată, dacă este necesar, pot fi urmărite vizual pe un computer.interfață eb putea oferă o oportunitate nu numai de a monitoriza citirile senzorilor de temperatură, umiditate și iluminare, dar și de a controla aceste lecturi. De asemenea, poate fi posibilă monitorizarea serii printr-o cameră web.

Sistemul de control al serii este controlat de o placă centrală. Arduino, funcționează după cum urmează: datele de mediu obținute, senzorul de umiditate sau temperatura de iluminare a aerului este transmis controlerului central (Arduino) care compară valorile curente cu cele date. Dacă oricare dintre valori nu se potrivește, atunci servomotorul este acționat pentru a restabili starea optimă. mai departe Arduino trimite date către un server de la distanță pentru monitorizare prin internet.

Exemplu Arduino pentru automatizarea de sere

Exemplu de circuit de automatizare a serei Arduino

Cu ajutorul unei unități programabile speciale, controlați parametrii precum:

• incalzirea interiorului serei;

• încălzire cu apă;

• frecvența și durata udării;

• porniți și opriți ventilația forțată;

• iluminat.

Controlul temperaturii aerului este determinat de două limite de prag: limita superioară și limita inferioară. Când se depășește limita superioară, aerisirile se deschid, ventilatorul este activat pentru a răci mediul de seră, puteți utiliza perdele pentru a oprima și când temperatura scade sub limita inferioară, ventilatorul se oprește, încălzitorul se aprinde pentru a încălzi aerul la un nivel prestabilit.

Controlul umidității este determinat de pragul stabilit de utilizator. când umiditatea din seră scade sub un prag prestabilit, sistemul de irigare automat se pornește și se oprește atunci când starea optimă este restabilită.

Starea de iluminare este controlată de două puncte date: limita superioară și limita inferioară. Limita superioară determină când lumina este activată în timp ce limita inferioară determină când este stinsă. Această strategie este utilizată în principal pentru a crește lumina zilei sau pentru a compensa lumina de zi insuficientă în funcție de dorințele utilizatorului.

În ciuda simplității programării și a conexiunii, precum și a costurilor reduse, în opinia mea, implementarea unor astfel de proiecte pe Arduino este dificilă.

Ca dispozitiv de control principal poate fi, de asemenea, utilizatmicrocomputer Zmeura Pi 2combinând avantajele Arduino și un computer personal, deoarece este capabil să lanseze un sistem de operare separat și are porturi de intrare / ieșire pentru conectarea sclavilor și primirea de semnale de la senzori. 

Dar cel mai simplu este să cumpărați un dispozitiv gata, sub forma unui releu programabil sau controler logic programabil. Dintre producătorii autohtoni de astfel de produse, OWEN, Segnetics și altele sunt cele mai cunoscute. Controllino PLC poate deveni o alternativă pentru cei care au învățat cum să programeze Arduino.

Controllino PLC: MINI (stânga), MAXI (mijloc) și MEGA (dreapta)

Singurul dezavantaj al acestui PLC este ieșirile releului cu un curent de până la 6 A. Dar dacă sera folosește echipamente electrice cu un consum mai mic de curent, atunci acest PLC este cel mai potrivit.

Astăzi este disponibil în 3 versiuni: MINI, MEGA, MAXI. Un plus important este capacitatea de a vă conecta la Internet prin interfața Ethernet pentru monitorizare și control de la distanță. Această interfață este disponibilă în versiunile MEGA și MAXI.

Astfel, crearea unei sere automatizate astăzi este o sarcină simplă și relativ ieftină pentru fermele mici.