Jak robiłem akwarium cz4. - Sterowanie

Moderatorzy: Coari, toommaszeek

Andrew72
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 3278
Rejestracja: 2009-11-05, 21:31

Jak robiłem akwarium cz4. - Sterowanie

Postautor: Andrew72 » 2009-12-17, 00:03

To chyba już ostatnia czwarta część opisująca „jak robiłem akwarium”. W tej części chciałem opisać jak zrealizowałem sterowanie całym akwarium i dla niektórych będzie to najnudniejsza część :) . Sercem automatyki jest szafka sterownicza zabudowana na drzwiach szafki akwariowej w której jest sterownik programowalny Moeller 800. Posiada on 12 wejść z w tym 4 wejścia analogowe 0-10V i 8 wyjść oraz 1 wyjście analogowe.

Poniżej fotografia szafki i schemat ideowy pokrywy z wyjściami i wejściami do sterownika
Obrazek
cdn
Ostatnio zmieniony 2009-12-17, 01:28 przez Andrew72, łącznie zmieniany 1 raz.


Andrew72
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 3278
Rejestracja: 2009-11-05, 21:31

Postautor: Andrew72 » 2009-12-17, 00:11

Sterowanie Grzaniem
Zawsze mnie denerwowało to aby zmienić temperaturę w akwarium to trzeba nie tylko moczyć ręce ale pokrętło było trochę obrośnięte glonem i ręce mi się ślizgały i trudno mi było zmieniać nastawy. Po drugie lubię wiedzieć i dokładnie trzymać zadaną temperaturę. I dlatego zbudowałem układ który składa się z czujnika temperatury , przetwornika sygnału, wykorzystanie sterownika i oczywiście grzałki.
Jak to działa:
Grzałkę mam z termostatem który jest ustawiony ma maksymalną temperaturę 34oC lecz termostat pełni tylko i wyłącznie funkcje bezpieczeństwa nie pozwalający grzać bez końca w przypadku awarii.
Właściwe sterowanie pełni sterownik. Pomiar temperatury realizuje element półprzewodnikowy LM35DZ. Ten element mierzy temperaturę 0-100 oC z tym, że wysyła on sygnał liniowy 0-1V czyli 0oC odpowiada 0V a 100oC daje 1V. Natomiast sterownik przyjmuje 0-10V z rozdzielczością 10 bitową czyli 1024. Wiec sygnał z LM35DZ zostaje 10 krotnie wzmocniony przez układ „wzmacniacza operacyjnego” LM358. W efekcie otrzymuje pomiar 0-100oC z rozdzielczością 0,1oC. A nas akwarystów paletek interesuje najbardziej przedział 28-36. Wiec sygnał wzmocniony wchodzi na wejście analogowe i tam program sprawdza czy zmierzona temp. jest mniejsza czy większa od zadanej temperatury w sterowniku i wynikowo włącza albo wyłącza grzałkę (po przez przekaźnik).
A najlepsze w tym jest to ze zmiana nastawy temperatury to jest bardzo prosta po przez zmianę parametru w sterowniku :) (ale jestem leniwy).
Oprócz tego ze temperaturę widzę na sterowniku to drugi niezależny termometr jest w pokrywie
Poniżej fotografia
- czujnika sterownika i czujnik niezależnego termometra w pokrywie
-czarne pudełko w którym znajduje się wzmacniacz operacyjny wzmacniający sygnał 10 krotnie

cdn

Andrew72
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 3278
Rejestracja: 2009-11-05, 21:31

Postautor: Andrew72 » 2009-12-17, 01:02

Sterowanie oświetleniem
W pokrywie ma 2 obwody oświetleniowe
- 1 obwód : środkowe świetlówki
- 2 obwód: skrajne świetlówki
Obw2 --------------- ----------------
Obw1 --------------- ----------------
Obw2 --------------- ----------------
Każda obwód oświetleniowy można regulować jasnością za pomocą elektronicznych stateczników z regulacją oświetlenia sygnałem 1-10V.
I teraz napotkałem problem który wymagał trochę pogłówkowania, a mianowicie ja dysponowałem tylko 1 wyjście analogowym ze sterownika a obwody oświetleniowe miałem 2 przy jednoczesnej chęci zrealizowania „wschodu i zachodu słońca”. Ale udało się, otóż wykorzystałem funkcję stateczników elektronicznych, że gdy nie mają podanego sygnału na wejście 1-10v (tak jakby przewody nie były podłączone ) to wówczas lampy świecą na 100%.
I tak to realizuje:
O pewnej określonej godzinie do stateczników obwodu 1 podane jest zasilanie 230V wraz z napięciem sterowniczy regulującym natężenie lamy o wartości 0V. W ciągu 15 min (tu mam dolność do ustawienia) napięcie sterownicze wzrasta do 100% czyli 10V w 1023 krokach. Po osiągnięciu 100% czyli pełnej jasności dla obw1 (środkowych świetlówek) następuję odłączenie całkowite napięcia sterowniczego 10V (bo jest max) . Odłączenie napięcia sterowniczego nie powoduje żadnej już zmiany ponieważ zarówno przy 10V jak i przy przerwie świetlówki świecą się maksymalnie jasno.
Odłączone napięcie sterownicze przełącza się na obwód 2 i ustawia się na wartość 0V (należy pamiętać ze zasilanie 230V obwodu 2 jeszcze nie następuje.
Dopiero o ściśle określonej godzinie następuje załączenie zasilania 230V i następuje znów powolny wzrost 0 do 10V w 1023 . Po ok. 15min obwód 2 również świeci w 100%.
W rezultacie uzyskujemy płynny „wschód słońca” o dowolnej godzinie i o dowolnym czasie narastania.
„Zachód słońca” jest analogiczny.
Dodatkową funkcję mam załączenie 100% oświetlenia przez „pstryczka” np. gdy chciałbym sobie oświetlić akwarium w dowolnej chwili .

Ponizej kilka fotek:
Na wyśietlaczu pokazuje bierzący poziom oświtlenia dla obu obwodów

cdn

Andrew72
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 3278
Rejestracja: 2009-11-05, 21:31

Postautor: Andrew72 » 2009-12-17, 01:11

Jeszcze pozostało mi opisac o strerowaniu napełnianiem i spuszczaniem wody. Ale to moze jutro bo dość póżna pora juz ;) I kilka bajerów :)

Awatar użytkownika
zmudzio
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 810
Rejestracja: 2009-01-17, 02:01
Lokalizacja: Poznań - Zalasewo

Postautor: zmudzio » 2009-12-17, 18:10

No nie !!! Musze to zobaczyc !!! ;)
Pozdrawiam

Andrew72
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 3278
Rejestracja: 2009-11-05, 21:31

Postautor: Andrew72 » 2009-12-20, 01:21

Wymiana wody i uzupełnianie
W akwarium mam 2 czujniki poziomu wody – pływakowe. Pierwszy czujnik ma styki NO drugi ma styki NC. Jeśli chodzi o poziom wody to podstawową funkcję pełni czujnik pierwszy w momencie wykrycia poziomu wody wyłącza dolewanie. Drugi czujnik stanowi zabezpieczenie w przypadku awarii pierwszego z drobnym przesunięciem poziomu wody o ok. 0,5 cm. Czujnik 2 jak zadziała to wyłącza całkowicie dolewanie wody bez analizy czy to lanie wody było do akwarium czy do wiaderka. Tu warto zaznaczyć , gdy włączam nalewanie wody RO do wiaderka (na inne cele) to czujnik 1 poziomu wody jest ignorowany bo przecież w akwarium może występować pełen poziom wody
W zasadzie nie korzystam z automatycznej wymiany wody ponieważ raz w tygodniu odmulam dno przez wylewanie ok. 10% wody do kanalizacji. Jak już po czyszczę dno to włączam dolewanie wody. Wodę dolewam w zależności potrzeb z odpowiednią proporcją RO i wody kranowej. Włączanie jest po przez „pstryczki” Dotychczas wlewałem pierw wodę surową potem RO. Obecnie piszę aplikację , aby dolewanie wody było mieszane automatycznie małymi partiami tzn. :
woda surowa, RO, surowa, RO, surowa RO, aż do wykrycia odpowiedniego poziomu wody przez czujnik poziomu wody. Ilość wody surowej i RO jest realizowana wg harmonogramu czasowego różnego dla wody surowej i RO tak, aby ilość dawała KH ok. 4.

Andrew72
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 3278
Rejestracja: 2009-11-05, 21:31

Postautor: Andrew72 » 2009-12-20, 01:25

Czujniki poziomu wody maja przy tafli wody sygnalizatory w postaci LED. Czujnik 1 umownie ma zielony który się świeci jak wody jest za mało, a gaśnie gdy poziom wody jest prawidłowy. Czujnik 2 ma sygnalizator czerwony który jest zgaszony normalnie a w przypadku wykrycia poziomu wody właściwego dla czujnika 2 (niebezpieczny poziom) zaświeca się na czerwono. Trochę na zasadzie analogi świateł drogowych.

Andrew72
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 3278
Rejestracja: 2009-11-05, 21:31

Postautor: Andrew72 » 2009-12-20, 01:39

Dodatkowo sterownik ma 4 przyciski ”gumowe” które zaprogramowałem do:
1. Grzanie grzałką do temp maksymalnej (34oC tyle jest ustawione na grzałce)
2. Lanie wody do wiaderka (czas 3 godziny potem się samoczynnie wyłącza – ¾ wiaderka jest napełnione)
3. Informacje o bieżącym oświetleniu i temperaturze
4. Automatyczne spuszczanie i uzupełnianie wody (puszcza wodę przez 8 min, uzupełnia wodę surową 25min i resztę dolewa wodę R0). Czasy są tak dobrane aby były zachowane proporcje odpowiednie.
Oraz 4 pstryczki:
1. Manualne spuszczenie wody
2. Manualne napuszczanie wody RO
3. Manualne napuszczanie wody surowej
4. Manualne oświetlenie 100%

Jedyna wada jaką widzę to, że wymiana wody powinna być w godzinach wieczornych bo wówczas nie jesteśmy podatni na zmianę ciśnienia w instalacji wodociągowej np. latem za dnia to słabe ciśnienie wody bo ludzie podlewają trawniki.
Sterownik ma duże możliwości cały czas dopracowuje jego algorytm pod swoje potrzeby. Niestety pisanie programu jest dość pracochłonne. Ale to co zrobiłem daje mi już satysfakcję. Podoba mi się również, że wszytko mogę obserwować z komputera.
Również elektrozawór od nawożenia CO2 jest sterowany na razie od godz. do godz. W niedalekiej przyszłości będzie sonda pH.
--------- KONIEC -------
PS. Jak by ktoś chciał kod żródłowy aplikacji to proszę o kontakt na prv - wyślę

Awatar użytkownika
sunflower
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 4056
Rejestracja: 2009-09-17, 19:09
Lokalizacja: Poznań

Postautor: sunflower » 2009-12-20, 10:37

kurcze Andrzej.... to jest coś niesamowitego - Ty to powinieneś usługowo robić :)

Andrew72
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 3278
Rejestracja: 2009-11-05, 21:31

Postautor: Andrew72 » 2009-12-20, 11:49

sunflower pisze:kurcze Andrzej.... to jest coś niesamowitego - Ty to powinieneś usługowo robić :)

Raczej nie bo w tedy nie było by w tym takiej przyjemności a tak była radość z tego co robie i nie liczy się ilość godzin poświęconych.. I niestety wiem, że te klocki "sterownik" nie jest tani(są rozwiązania tańsze). To co opisywałem w częściach 1,2,3,4 to po to, aby ktoś mógł w jakimś zakresie skorzystać i może będzie stanowić jakąś inspiracje dla majsterkowiczów Ale zawsze służę pomocą. Za dawnych lat trochę polizałem elektronikę wiec ,aż tak mi ona obca nie jest ale w cale nie znaczy, ze znam sie na wszystkim. Nawet bym stwierdził, że wiele mi wiedzy w tym zakresie brakuje bo teraz wszystko jest na mikrokontrolerach realizowane czego ja nie potrafię. Będę bardzo zadowolony jak ktoś z tego skorzysta choćby w minimalnym zakresie :). Dla mnie to Wy wszyscy forumowicze jesteście niesamowici jak widzę wasze okazałe dyski i roślinność .
Pozdrawiam
:)

Awatar użytkownika
zmudzio
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 810
Rejestracja: 2009-01-17, 02:01
Lokalizacja: Poznań - Zalasewo

Postautor: zmudzio » 2009-12-20, 13:22

Ile ty nad tym siedzałeś !!!
Chyba sam projekt spędził Ci niejeden sen z powiek !
Jak to pisałem juz wcześniej, jestem pod dużym wrażeniem !!! :shock:

Pozdrawiam

Awatar użytkownika
braczynska
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 652
Rejestracja: 2009-08-10, 09:38
Lokalizacja: Gorzów Wlkp.

Postautor: braczynska » 2009-12-20, 18:10

Ale czad, po prostu cudeńko. :mrgreen: Pozazdrościć, pozazdrościć :>

Awatar użytkownika
robert
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 2045
Rejestracja: 2009-10-15, 16:24
Lokalizacja: Swarzędz
Podziękowania otrzymane: 1 raz

Postautor: robert » 2009-12-20, 21:33

Stary, czapka z głowy!!!!!
Pozdrawiam
Robert

Andrew72
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 3278
Rejestracja: 2009-11-05, 21:31

Postautor: Andrew72 » 2009-12-20, 22:29

zmudzio pisze:Ile ty nad tym siedzałeś !!!
Chyba sam projekt spędził Ci niejeden sen z powiek !
Jak to pisałem juz wcześniej, jestem pod dużym wrażeniem !!! :shock:

Pozdrawiam


Ludzie "zakręceni mają to do siebie ze nie liczą czasu poswieconego na przedmiot zakręcenia :) " Zresztą sami wiecie o tym bo przecież jesteście zakreceni :mrgreen: .
Ciebie ZMUDZIO - Kris to zapraszam albo po świetach albo jutro jak chesz. Bo we wtorek jadę do Łodzi.
A pozostałym forumowiczom dziekuję za słowa uznania :).

Awatar użytkownika
zmudzio
nieuleczalnie zakręcony
nieuleczalnie zakręcony
Posty: 810
Rejestracja: 2009-01-17, 02:01
Lokalizacja: Poznań - Zalasewo

Postautor: zmudzio » 2009-12-20, 23:04

Dzięki Andrzej za zaproszenie ! :mrgreen:
Napewno skorzystam ! Jutro zadzwonie to się umówimy !
Pozdrawiam


Wróć do „Zrób to sam”

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość