Растворный узел для гидропоники с нуля !

Единственное , почему я заинтересовался гидропоникой - возможность автоматизации практически всех процессов от посадки до реализации растений/плодов. Самое первое что я сделал - это было создание таймера, который просто включал/выключал свет, затем электронного pH метра, и, на данный момент я имею полный комплекс оборудования, который требует от меня только периодического слива отработанного раствора в канализацию и чистки фильтров. Растворный узел для приготовления и подачи питательного раствора это только одна из основных частей системы.

Для начала я выложу здесь все узлы которые для этого мне потребовалось реализовать.

Комплекс автоматизированного оборудования

  1. Контроль питательного раствора (EC, pH,уровень раствора)
  2. Контроль микроклимата (приточно-вытяжная вентиляция, нагрев/охлаждение, режим освещения)
  3. Удобное современное управление всем комплексом посредством сенсорного экрана
  4. Добавление любого количества вспомогательных устройств, режим работы которых программируется в зависимости от любых датчиков, имеющихся в системе.

 

О последнем пункте подробнее. Никогда неизвестно что может понадобиться "завтра". Для этого я зарезервировал ряд реле для включения/выключения доп. устройств.

Что касается режимов их работы: мне, например, при тестирования установки не нужно заботиться о плавном изменении концентрации раствора (что критично в реальной работе) при полной его замене, и, я не отстаиваю воду для раствора в течение 3-х суток (что чрезвычайно важно при работе с растениями). Поэтому, при приготовлении нового раствора, я просто лью водопроводную воду прямо в бак. При этом , естественно, pH будет "ползти вверх" . И, если в это время растворный узел будет добавлять компоненты, то они , без сомнения выпадут в осадок. Во избежании этого, через меню системы выставляем работу дозирующих насосов только при pH ниже определённого уровня, я ставлю, 5.8 И таких "тонкостей" очень много. Именно поэтому каждое устройство системы должно иметь возможность настройки по практически каждому датчику, включая режим освещения. Ну, и , о комфорте тоже не забываем  - в ночное время мощные насосы я не включаю, реализация самой гидропонной установки мне это позволяет.

На данный момент все это уже разработано и проходит "обкатку", совершенствуясь и выявляя недостатки в моём гроубоксе на одном растении клубнике (кол-во растений на данный момент не важно, так, как система абсолютно масштабируема). Управляет всеми конечными устройствами микроконтроллер на базе процессора AVR 8 бит. Из-за ограничения его оперативной памяти , равной 8 Кб, имеем в работе максимально 15 датчиков и 25 исполнительных устройств. Этого более, чем достаточно для наших целей. Потребуется больше - просто возьмём другой процессор без дополнительных доработок.

Этот же процессор в данный момент обслуживает и сенсорный экран, из-за этого работу с экраном, по современным меркам, нельзя назвать комфортной. Я пробовал отдельный процессор (такой же слабенький) на экран - уже лучше, но это не стоит того, т.к. ровно в 2 раза увеличиваем "кол-во проводов" ))) , а понадобится это только на время настройки оборудования. Дальше все будет работать автономно и, фактически будем использовать просто как дисплей для простого отображения текущих показаний системы.

В течение года выявилось очень много "узких мест" в системе , и , часть уже была устранена, часть "взята на карандаш". По мере появления свободного времени я занимаюсь доработкой программного обеспечения МК для комфортной работы. Далее буду уже "придумывать" корпуса конечных узлов системы. Их будет два: первый "мозги" с экраном, куда будут подключаться все исполнительные устройства, второй - растворный узел, там будут расположены 4 датчика (pH, EC, T раствора, уровень раствора) и все дозирующие насосы. Здесь все оборудование только на 12 вольт для безопасности. Здесь может ещё понадобится датчик потока, т.к., если насос, по каким-то причинам (забился фильтр, поломка, и т.д.) , не прокачает раствор до датчиков, они, соответственно дадут неверные данные, далее неверно сработают дозаторы и т.д. , что может привести к "порче" всего раствора, и к потере урожая.

Ниже выкладываю видео текущего состояния системы. Как Вы увидите всё работает без участия человека. Обслуживание заключается только в чистке фильтра (у меня аэропоника, это критично) раз в 2 недели. И раз в месяц доливаю концентраты в Баки А и Б, ни, и доливаю кислоту, соответственно в Бак С.

В следующих статьях подробно буду расписывать разработку каждого узла (pH с гальванической развязкой, EC, передатчик всех этих данных в МК). Самое интересное, на мой взгляд будет то, что я сделал pH электрод из pH метра pH-009 (т.к. он самый дешевый, а pH электрод - это "расходный" материал в растворном узле на этапе разработки).

 

Комментарии  
  •  
  •  
  • Ответить
  • Ответить с цитатой
  • Цитировать

# Анатолий Александров » 09.02.2019 23:04

На какой объем раствора рассчитан ваш растворный узел? - не проще купить готовый? Вы всё это сделали для того, чтобы подавать растению то, что по параметрам растению нужно, - извините, а когда и кто проводил изучения истинных потребностей растения (каждого вида, сорта)? Далее. Это все надо обслуживать и, соответственно, платить з/п оператору, а не лучше ли попросить вручную все делать оператора, ведь точных данных о потребностях просто нет? Я давно озабочен подобным узлом, но не дает покоя цена всего этого узла - это же почти столько же, сколько стоит весь гидропонный комплекс
0 +−

Анатолий Александров

  •  
  •  
  • Ответить
  • Ответить с цитатой
  • Цитировать

# дед3 » 09.02.2019 23:28

Вам бы из теории в практики перейти, все вопросы отпадут сами-собой. Какая разница какой "объём", если видно из видео, что все параметры узел корректирует сам. Да хоть море, лишь бы было что дозировать и чем измерять. Остальные вопросы, мягко говоря, уже должны быть "пройдены", если учесть, что в данный момент Вы читаете уже про растворный узел...
Цена готового узла обычно в пределах 1-5 тыс евро, для теплиц это вообще не статья расходов, тем более что они разовые.
0 +−

дед3

Уважаемые спамеры, никакие HTML теги и прочие не поддерживаются. Добропорядочных граждан это правило не касается.
Комментарии
Защитный код
Обновить