Автоматизация в сельском хозяйстве. Мониторинг температуры в овощехранилище.


Небольшая вводная в сельское хозяйство на примере навального хранения картофеля: в хранилище нужно поддерживать температуру 4-5 градусов и влажность 85-95%. В ручном режиме такие параметры довольно тяжело установить хотя бы потому, что в бурт картофеля градусник не установишь. Тут нам на помощь приходит автоматика.

Зарубежные решения для хранения овощей под ключ стоят от 3-4 миллионов. Поэтому решили внедрять автоматизацию своими силами и поэтапно. Первый этап, это измерение температуры в нескольких точках хранилища, вывод всех данных в одном месте, в нашем случае в доме и удаленное управление вентиляцией, пока только включение/выключение вентиляторов.

Система состоит из следующих компонентов: контроллер, датчики, сенсорная панель, пускатели для включения 3-х фазных вентиляторов.

Контроллер. Процессор- stm32f407vgt6 (168MHz, ARM Cortex-M4 с FPU - способен выполнять операции с плавающей запятой на аппаратном уровне). Память - 8кБайт FRAM - энергонезависимая память со скоростью оперативной памяти и неограниченным числом перезаписи. Два порта RS-485. Реализован протокол Modbus RTU (промышленный протокол полевой шины, передача данных до 1км), используется для вывода данных на операторском интерфейсе и(или) для расширения ввода/вывода платы. Есть 8-ми канальная микросхема фирмы Maxim Integrated с интерфейсом 1-wire (используется для подключения дешевых датчиков температуры и влажности, поддерживающих данный интерфейс). Топология сети 1-wire позволяет подключить десятки и даже сотни датчиков на один канал. Для коммутации исполнительных устройств используются 6-и амперные реле. Для подключения датчиков и исполнительных механизмов используются самозажимные клеммники. Весь ввод/вывод гальванически развязан

Датчики. Цифровые температурные датчики в герметичном корпусе, установлены по всему хранилищу и на улице. Данные с датчиков передаются на контроллер и уже оттуда на сенсорную панель.

Управление вентиляторами. В контроллер заложена возможность управления электроприборами, через реле. В нашем случае мы можем включать и выключать вентиляторы, прямо с сенсорной панели и в хранилище. Вентиляторы 3х фазные, поэтому для их включения используются пускатели с тепловым расцепителем.

Сенсорная панель. Показывает текущую температуру в хранилище и позволяет включать вентиляторы прямо с панели, то есть не надо бегать в хранилище для проверки температуры и включения вентиляции.

На данном этапе система "умеет" немного: отображение температуры в хранилище и удаленное управление вентиляторами, но контроллер может гораздо больше. В конечном итоге хотим получить автоматическую систему регулирования температуры и влажности в овощехранилище, с возможностью задания необходимого режима, и удаленного мониторинга системы. Режимы для хранения картофеля отличаются по влажности и температуре и точно их поддерживать возможно только с помощью автоматики. Контроллер спроектирован с запасом, к нему можно подключить до 1000 различных датчиков и 14 различных электроприборов, вентиляцию, обогрев, ионизацию и т.п. Следующим этапом будет подключение датчиков влажности и установка электромеханических задвижек на систему вентиляции, и тестирование вентиляции в автоматическом режиме. Об этом напишу после внедрения в следующей статье.


Просмотров: 109
ОТПРАВЬТЕ СООБЩЕНИЕ

АДРЕС

Россия
Екатеринбург, ул. Еремина 12

+7 (343) 206-12-36

+7 902 44-77-083

МЫ В СОЦСЕТЯХ
  • YouTube Social  Icon
  • Иконка Facebook с прозрачным фоном
  • Vkontakte Social Icon
  • Grey Instagram Icon