การควบคุมอัตโนมัติในเรือนกระจกด้วย PLC ขนาดกะทัดรัด: การระบายอากาศ, การให้ร่มเงา, การให้น้ำ

เรือนกระจกทำงานบนความจริงที่ง่าย: ว่าอากาศจะต้องเอื้ออำนวย ในขณะที่มันไม่เป็นเช่นนั้น — การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอย่างฉับพลัน, พายุลม, การตัดไฟในตอนเที่ยง — ผลผลิตต้องจ่ายราคา และผู้ปลูกต้องจ่ายใบแจ้งหนี้ PLC ขนาดกะทัดรัดไม่สามารถควบคุมสภาพอากาศได้ แต่สามารถควบคุมการตอบสนองได้ และนั่นคือจุดที่เงินอยู่

ชุดอุปกรณ์เรือนกระจกแบบคลาสสิก: พัดลมระบายอากาศ, หน้าจอให้ร่มเงา, วาล์วให้น้ำ, และโซ่การวัดอุณหภูมิ/ความชื้น ทั้งหมดนี้สามารถติดตั้งบน CPU ขนาดกะทัดรัดเครื่องเดียวที่มีช่องสัญญาณอนาล็อกและเอาต์พุตรีเลย์เพียงไม่กี่ช่อง — ขนาดที่ SR/PR ถูกออกแบบมา

ตรรกะการระบายอากาศที่คิดล่วงหน้า

เทอร์โมสตัทแบบง่ายเปิดและปิดพัดลม — และทำให้พัดลมทำงานสั้น ซึ่งทำให้มอเตอร์ทำงานหนัก PLC เวอร์ชันใช้ฮิสเทอรีซิส: พัดลมหนึ่งเริ่มทำงานที่ 26°C, หยุดที่ 24°C; พัดลมสองเริ่มที่ 29°C; สัญญาณเตือนอุณหภูมิสูงที่ 33°C จะกระตุ้นการให้ร่มเงาและ SMS แถบฮิสเทอรีซิสเป็นพารามิเตอร์บล็อกที่เปลี่ยนได้ในซอฟต์แวร์โดยไม่ต้องสัมผัสแผงควบคุม

เพิ่มตัวจับเวลาและพัดลมจะสลับการทำงาน ทำให้การสึกหรอเท่ากัน นั่นคือความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ที่ทนทานและอุปกรณ์ที่ต้องเปลี่ยนทุกฤดูกาล

การให้ร่มเงาและการตอบสนองต่อแสง

หน้าจอให้ร่มเงาไม่ควรจะเลื่อนออกเพราะลมพัดเพียงครั้งเดียว และควรเลื่อนกลับเมื่อดวงอาทิตย์กลับมา เซ็นเซอร์แสงบนช่องสัญญาณอนาล็อก, สัญญาณความเร็วลมบนช่องสัญญาณดิจิตอล, และเครื่องจักรสถานะเล็กๆ ใน FBD จะจัดการลำดับทั้งหมด: แสงแดดจ้าและลมสงบ → ให้ร่มเงา; สัญญาณเตือนลม → ให้ร่มเงา; กลางคืนหรือลมฟ้า → ให้ร่มเงา, และการหน่วงเวลาการเก็บกลับป้องกันการกระตุก

นั่นอาจจะเป็นยี่สิบบล็อก มันแทนที่คอมพิวเตอร์ควบคุมสภาพอากาศที่มีราคาแพงห้าครั้งและไม่มีการทำงานอื่น

การให้น้ำตามตารางเวลาและเซ็นเซอร์

การให้น้ำต้องอยู่ตามเวลาและเงื่อนไข: ตารางเวลาแบบรายสัปดาห์จาก RTC — ซึ่ง, จำไว้ว่ามันเก็บปฏิทินไว้ได้ยี่สิบวันโดยไม่ต้องใช้ไฟ — ถูกควบคุมโดยเซ็นเซอร์ความชื้นในดินหรือตัววัดระดับน้ำในถัง ดินแห้งและเวลาตาราง? น้ำ. ฝนตกหรือน้ำในถังหมด? ข้ามรอบและบันทึกไว้ ตัวจับเวลาฤดูร้อน/ฤดูหนาวของ RTC ยังรักษาตารางเวลาให้ถูกต้องตลอดการเปลี่ยนแปลง DST

บันทึกมีความสำคัญ ผู้ปลูกโต้แย้งเกี่ยวกับการใช้น้ำ; บันทึกข้อมูลจะช่วยตัดสินใจ

การติดตั้งจริง: โรงเพาะชำสี่ช่อง

สี่ช่อง, แต่ละช่องมีพัดลมระบายอากาศ, หน้าจอและวาล์วให้น้ำของตัวเอง; สถานีอากาศหนึ่งที่ใช้ร่วมกันในสี่ช่องทั้งหมด CPU ซีรีส์ PR เครื่องเดียวพร้อมโมดูลขยายทำงานทั้งไซต์: 32 I/O, โมดูลอนาล็อกหนึ่งสำหรับเซ็นเซอร์, และลิงก์ Modbus ไปยัง PC ขนาดเล็กที่ทำงานหน้าจอฟรี easySCADA ผู้ปลูกตอนนี้สามารถดูสี่ช่องจากจอมอนิเตอร์เดียวและได้รับ SMS เมื่อช่องใดช่องหนึ่งออกจากช่วง

การคืนทุน: หนึ่งฤดูกาลที่หลีกเลี่ยงการสูญเสียผลผลิต คำพูดของผู้ปลูก: "ฉันควรทำสิ่งนี้เมื่อห้าปีก่อน"

กลยุทธ์เซ็นเซอร์สำหรับเรือนกระจก

ใช้เซ็นเซอร์ PT100/PT1000 สำหรับอุณหภูมิที่การเดินสายอนุญาต — พวกเขาอ่านโดยตรงบนช่องสัญญาณอนาล็อกของ CPU โดยไม่ต้องใช้ตัวส่งสัญญาณ ใช้ 0-10V หรือ 4-20mA สำหรับตัวส่งสัญญาณแสงและความชื้น เก็บสายเซ็นเซอร์ให้ห่างจากท่อไฟ; เรือนกระจกเป็นสภาพแวดล้อมไฟฟ้าที่มีเสียงดังและการป้องกัน, ที่ต่อดินที่ปลายหนึ่ง, ไม่ใช่ทางเลือก

โมเดลสภาพอากาศ: ฮิสเทอรีซิส, ขั้นตอน, และการตอบสนองที่ช้า

กระบวนการในเรือนกระจกช้า — นั่นคือของขวัญของพวกเขาสำหรับวิศวกรควบคุม การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิใช้เวลาหลายนาที ไม่ใช่มิลลิวินาที ซึ่งหมายความว่าตัวควบคุมมีเวลาที่จะทำอย่างอ่อนโยน: แถบฮิสเทอรีซิส, พัดลมที่จัดระเบียบ, ตัวจับเวลาหน่วงในทุกการเปลี่ยนแปลง เทอร์โมสตัทแบบ bang-bang ที่ทำให้พัดลมทำงานสั้นไม่ใช่ปัญหาการควบคุม; มันเป็นทางเลือกในการออกแบบ และ PLC ถูกสร้างขึ้นเพื่อเลือกสิ่งที่ดีกว่า

สร้างขั้นตอนโดยคำนึงถึงพืช: พัดลมหนึ่งที่ 26°C, พัดลมสองที่ 29°C, การให้ร่มเงาที่ 32°C, สัญญาณเตือนที่ 34°C — แต่ละตัวมีการหน่วงเวลาที่ป้องกันไม่ให้พัดลมล่า เรือนกระจกไม่ต้องการการตอบสนองในระดับมิลลิวินาที; มันต้องการการตอบสนองที่มีระเบียบ และบล็อกตัวจับเวลาจะให้สิ่งนั้นด้วยพารามิเตอร์ไม่กี่ตัว ผลลัพธ์คือสภาพอากาศที่เคลื่อนที่อย่างนุ่มนวลแทนที่จะเป็นการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และผลผลิตสังเกตเห็นความแตกต่างในคอลัมน์ผลผลิต

บันทึกค่าคลื่นอากาศ เมื่อผู้ปลูกถามว่าทำไมผลผลิตดีขึ้นหรือตัวพัดลมล้มเหลว บันทึกจะตอบด้วยข้อมูลแทนที่จะเป็นเรื่องเล่า บันทึกนั้นยังเป็นข้อมูลนำเข้าสำหรับการปรับปรุงฤดูกาลถัดไป — แหล่งข้อมูลที่ชื่นชอบของวิศวกรควบคุม

การกู้คืนจากการตัดไฟที่ไม่มีใครทดสอบ

นี่คือการทดสอบการเริ่มต้นที่ทุกคนข้ามและเรือนกระจกทุกแห่งต้องการในที่สุด: ดึงไฟหลัก, ดูว่าเกิดอะไรขึ้น, และคืนค่า มาตรฐานที่ไม่รู้จะกลับสู่สถานะเริ่มต้น — พัดลมปิด, วาล์วปิด, หน้าจออยู่ที่เดิม — และเรือนกระจกจะร้อนหรือท่วมขณะที่ไม่มีใครดู ตัวควบคุมที่เตรียมพร้อมจะคืนค่าจากสถานะที่ปลอดภัยล่าสุด, ต่อเนื่องจากตารางเวลาจาก RTC — ซึ่งเก็บปฏิทินไว้ตลอดการขัดข้อง — และเตือนหากสภาพแวดล้อมเคลื่อนที่ระหว่างช่องว่าง

การสำรองข้อมูลยี่สิบวันของ RTC และตัวเลือกหน่วยความจำที่คงอยู่จะตัดสินใจว่าสิ่งใดอยู่รอดจากการขัดข้อง ออกแบบตรรกะการกู้คืนอย่างตั้งใจ: สถานะใดปลอดภัยเมื่อเริ่มใหม่, อะไรต้องการการยืนยันจากผู้ปฏิบัติงาน, และอะไรทำงานอัตโนมัติอีกครั้ง ทดสอบมันครั้งหนึ่ง, โดยตั้งใจ, ระหว่างการเริ่มต้น — ไม่ใช่ระหว่างพายุฤดูร้อนครั้งแรก

การทดสอบการตัดไฟใช้เวลาเพียงสิบ นาทีและแยกการติดตั้งที่อยู่รอดออกจากการติดตั้งที่ทำให้เป็นข่าว ทำมัน, บันทึกมัน, และไปที่พืช

การควบคุมอัตโนมัติในเรือนกระจกไม่ใช่วิทยาศาสตร์จรวด มันคือการใช้ตรรกะที่มีระเบียบกับสภาพอากาศที่ไม่ยอมทำตาม — ซึ่งเป็นสิ่งที่ตัวควบคุมโปรแกรมได้ทำได้ดีที่สุด