Een voorbeeld van het gebruik van moderne automatisering in een kas

Kassen zijn constructies die bedoeld zijn om natuurlijke groenten in een kortere periode te telen dan in volle grond. Het gebruik van kassen komt veel voor bij particuliere eigenaren en in de landbouw als geheel.

Voorheen was de automatisering van de kas een dure en soms ondraaglijke procedure, maar op dit moment is de oplossing voor dit probleem niet zo duur en loont het behoorlijk, en in de toekomst zal het nog grotere voordelen opleveren.

Veel factoren die nodig zijn voor de effectieve teelt van groentegewassen vereisen het gebruik van moderne automatisering, bijvoorbeeld:

1) Automatisch onderhoud van optimale luchttemperatuur;

2) Automatisch sproeisysteem;

3) Automatische opname van verlichting;

4) Automatische bodemverwarming.

Automatisch onderhoud van optimale luchttemperatuur

Bij het telen van tomaten en komkommers, zoals de meest voorkomende gewassen in kassen, is het wenselijk dat de luchttemperatuur overdag van +18 tot +25 ° C is en 's nachts niet lager dan +16 ° C. De bodemtemperatuur is vanaf +10 ° С en hoger.

Het verlagen van de temperatuur wordt uitgevoerd met behulp van actuatoren die de ramen van de kas openen voor ventilatie wanneer de luchttemperatuur stijgt. Voor deze doeleinden kunt u ook gebruiken stappenmotoren, open bij een signaal de ventilatieopeningen in de gewenste hoek.

aandrijver

Actuatoren worden bij voorkeur niet alleen gebruikt met een temperatuursensor, maar ook met een windsensor, om de planten niet te beschadigen. In de rol van luchttemperatuursensor kunt u een eenvoudige en goedkope DS18B20 digitale sensor gebruiken.

 

 

sensorDS18B20

Planten water geven

Automatisch sproeien wordt uitgevoerd met vochtsensoren die het sproeien beperken, maar het is ook beter om een ​​waterstroomsensor samen met hen te gebruiken, omdat eenvoudige, goedkope bodemsensoren zeer snel oxideren en falen. Voor kleine boerderijen kunt u zelfgemaakte vochtigheidssensoren gebruiken gebaseerd op timer NE555.

Dit microcircuit kan niet modern worden genoemd, maar het heeft zich bewezen als een betrouwbaar elektronisch hulpmiddel dat op veel gebieden wordt gebruikt. De elektroden moeten van grafiet zijn, dat niet is geoxideerd. Uitgang 3 van de microschakeling is verbonden met de LED, die de afvoer van vocht naar buiten signaleert. Deze uitgang kan ook worden aangesloten op het besturingssysteem en kan, na een signaal daarvan, worden uitgeschakeld of ingeschakeld.

Bodemvochtsensor op de NE555-chip

Het is belangrijk om de vereiste waterstroom per dag te kennen (die afhangt van het gebied van de kas, de behoeften van de in het water gekweekte planten, hun dichtheid, enz.), Dan is het voldoende om de irrigatie in de loop van de tijd te regelen met waterstroomsensoren en vochtigheidssensoren te gebruiken als overloop alarmen.

Lichtregeling

Auto verlichting is het eenvoudigst te doen met eenvoudig fotoresist. Wanneer het licht afneemt, neemt de weerstand toe en dus wordt een stuursignaal gevormd om de lichten in de kas aan te doen.

Bodemverwarming

Automatische bodemverwarming wordt net als lucht uitgevoerd, maar in plaats van actuatoren worden temperatuurregelaars gebruikt verwarmingselementen of verwarmingskabel.

Apparaten voor automatisering

We moeten ook zeggen over apparaten die informatie ontvangen van sensoren, analyseren en controlesignalen afgeven aan actuatoren, verwarmingselementen, watertoevoerventielen, enz. Op internet kun je veel artikelen vinden op zo'n platform als Arduino op basis waarvan wordt voorgesteld om automatisering van kleine kassen te creëren.

Arduino is een hardware-softwaretool met een vooraf geïnstalleerde bootloader, waarmee u uw programma in een microcontroller kunt laden zonder afzonderlijke hardwareprogrammeurs te gebruiken.De microcontroller op het bord is geprogrammeerd met behulp van de Arduino-taal, gebaseerd op de bedradingstaal (C-achtig).

Alle resultaten van de werking van apparatuur in een geautomatiseerde kas, indien nodig, kunnen visueel worden gevolgd op een computer.deeb-interface kan bieden niet alleen de mogelijkheid om de meetwaarden van temperatuur-, vochtigheids- en lichtsensoren te controleren, maar ook om deze meetwaarden te regelen. Het kan ook mogelijk zijn om de kas via een webcam te bewaken.

Het kasregelsysteem wordt bestuurd door een centraal bord. Arduino, werkt als volgt: de verkregen omgevingsgegevens, de luchtvochtigheidssensor voor vochtigheid of verlichting wordt naar de centrale controller verzonden (Arduino) die de huidige waarden vergelijkt met de gegeven waarden. Als een van de waarden niet overeenkomt, wordt de actuator geactiveerd om de optimale status te herstellen. verder Arduino stuurt gegevens naar een externe server voor monitoring via internet.

Arduino-voorbeeld voor kasautomatisering

Voorbeeld Arduino kasautomatiseringscircuit

Door middel van een speciale programmeerbare eenheid, controle van parameters zoals:

• het verwarmen van het interieur van de kas;

• water verwarming;

• frequentie en duur van water;

• start en stop geforceerde ventilatie;

• verlichting.

Luchttemperatuurregeling wordt bepaald door twee drempelwaarden: de bovengrens en de ondergrens. Wanneer de bovengrens wordt overschreden, gaan de ventilatieopeningen open, wordt de ventilator geactiveerd om de kasomgeving te koelen, kunt u gordijnen gebruiken om te onderdrukken en wanneer de temperatuur onder de ondergrens daalt, wordt de ventilator uitgeschakeld en wordt de verwarming ingeschakeld om de lucht te verwarmen tot een vooraf bepaald niveau.

De vochtigheidsregeling wordt bepaald door de drempel die door de gebruiker is ingesteld. wanneer de luchtvochtigheid in de kas onder een vooraf bepaalde drempel daalt, wordt het automatische irrigatiesysteem ingeschakeld en vervolgens uitgeschakeld wanneer de optimale toestand wordt hersteld.

De lichtomstandigheden worden geregeld door twee gegeven punten: de bovengrens en de ondergrens. De bovenste limiet bepaalt wanneer het licht wordt geactiveerd, terwijl de onderste limiet bepaalt wanneer het uit is. Deze strategie wordt voornamelijk gebruikt om het daglicht te verhogen of te compenseren voor onvoldoende daglicht volgens de wensen van de gebruiker.

Ondanks de eenvoud van programmeren en verbinding, en de lage kosten, is het naar mijn mening moeilijk om dergelijke projecten op de Arduino te implementeren.

Als een masterbesturingsapparaat kan ook worden gebruiktmicrocomputer Raspberry Pi 2het combineren van de voordelen van Arduino en een personal computer, omdat het in staat is een afzonderlijk besturingssysteem te lanceren en invoer / uitvoerpoorten heeft voor het aansluiten van slaves en het ontvangen van signalen van sensoren. 

Maar de eenvoudigste manier is om een ​​kant-en-klaar apparaat te kopen in de vorm van een programmeerbaar relais of programmeerbare logische controller. Van de binnenlandse fabrikanten van dergelijke producten zijn OWEN, Segnetics en anderen het best bekend.Een alternatief voor degenen die hebben geleerd hoe Arduino te programmeren, kan de Controllino PLC zijn.

PLC Controllino: MINI (links), MAXI (midden) en MEGA (rechts)

Het enige nadeel van deze PLC zijn de relaisuitgangen met een stroomsterkte tot 6 A. Maar als de kas elektrische apparatuur gebruikt met minder stroomverbruik, dan is deze PLC de beste pasvorm.

Vandaag is het beschikbaar in 3 versies: MINI, MEGA, MAXI. Een belangrijk pluspunt is de mogelijkheid om via de Ethernet-interface verbinding te maken met internet voor bewaking en bediening op afstand. Deze interface is beschikbaar in MEGA- en MAXI-versies.

Daarom is het creëren van een geautomatiseerde kas tegenwoordig een eenvoudige en relatief goedkope taak voor kleine boerderijen.