Система за управление на микроклимата в оранжериен комплекс  ( GHC2 )

 

Система за управление на микроклимата в оранжериен комплекс  ( GHC2 )

 

Системата за управление на микроклимата в оранжериен комплекс  ( GHC2 ) е предназначена за автоматизиране на управлението на група от оранжерийни блокове ( модули) в съответствие с технологична програма. Последната се задава от специализиран компютър ( Climate Controller) , който функционира като Главна Операторска Станция на технолога. Climate Controller е включен към Интернет посредством безжичен GPRS интерфейс и предоставя възможност за супервайзорско управление на оранжерийния комплекс от отдалечен компютър. Ако е включена тази опция, отдалеченият компютър поема изцяло функциите на Climate Controller, който изпълнява ролята на посредник между него и оранжерийния комплекс.

Climate Controller поддържа непрекъснато радиовръзка с контролерите (Local Controllers) на модулите на оранжерийния комплекс- той построява безжична мрежа с тях, използвайки радиоканал с честота 433 MHz. Броят на управляваните модули и съответни Local Controllers може да бъде от 2 до 15.

Всеки Local Controller управлява един оранжериен модул, който може да бъде отделен оранжериен блок или общ ресурс, обслужващ останалите модули. Един от модулите реализира Метеостанция, осигуряваща информация за метеоусловията във външната среда- слънчева радиация, температура, влажност, скорост на вятъра, датчик за дъжд и др.. Тази информация е достъпна до всеки от Local Controllers, по заявка на последния, изпратена по радиомрежата.

Всеки Local Controller се състои от няколко безжични микроконтролера- поне два, свързани по между си от вътрешна безжична локална мрежа (WLAN), базирана на стек JenNet или Zig Bee Pro (2.44 GHz). Броят и вида на контролерите зависи от спецификата на обработките и типа на изпълнителните устройства работещи в рамките на модула. Един от тези микроконтролери функционира като мрежов Координатор- т.е. той създава вътрешната мрежа и я менажира. Този микроконтролер ( SERV100+) притежава апаратни средства за включване както в радио-мрежата (433 MHz) така и в вътрешната WLAN. По този начин той се явява свързващо звено между двете безжични мрежи. Нещо повече, той притежава допълнително апаратно и програмно осигуряване за връзка по Интернет посредством безжичен GPRS интерфейс. Това негово качество създава възможности при малки оранжерийни обекти да не се използва Climate Controller, като неговите функции се поемат от един от Local Controllers ( предполага се, че последният се свързва по безжичен интернет с отдалечен компютър, който работи като супервайзер).

 

Спесификация на Climate Controller

 

Climate Controller е компютър предназначен за процес -контрол с възможности за управление на до 16 оранжерийни модула. Той  може да контролира до 96 релейни изхода, свързани към нагреватели, вентили на помпи, вентилатори, генератори на CO2, бойлери, осветители, оросители, двупозиционни валви, 3 и 4 пътни смесителни вентили и др..В добавка Climate Controller има възможности за мониторинг на до 704 галванично развързани цифрови входове, 64 оптоизолирани 12 битови аналогови входове (0-10V), управление на до 64 оптоизолирани аналогови изходи (0-10V), управление на до 32 броя опторазвързани аналогови изходи (0-20 mA). Той поддържа безжична радио-мрежа (433 MHz) с Local Controllers на оранжерийните модули и безжичен Интернет по GPRS (за връзка с отдалечен супервайзорски компютър).

Climate Controller е проетиран върху ATX компютър, работещ под Win XP,7,8.1. Той притежава LCD дисплей с добра разрешаваща способност и графичен интерфейс. Програмното му осигуряване включва програмни пакети за създаване и работа с технологични програми:

-                      управление на климата;

-                      напояване и фертигация;

-                      контрол на CO2;

-                      контрол на слънчевата радиация и вътрешното осветление.

Включени са драйвери за работа по радиомрежата и безжичен Интернет на базата на GPRS.

Climate Controller поддържа няколко работни екрана, по- важните от които са:

-                      Главен екран, показващ състоянието на всички измервани и управлявани праметри на различните модули;

-                      Екран за температурен контрол и CO2;

-                      Екран за контрол на напояването и фертигацията.

Всеки от екраните се използва както за наблюдение, така и за промяна на съответните параметри или технологични програми.

 

Спецификация на Local Controller

 

Local Controller контролира микроклимата в даден оранжериен блок( модул) или изпълнява специални функции, като общо за оранжерийния комплекс устройство.

Тези контролери и Climate Controller са включени в безжична радиомрежа, осъществяваща информационния трафик в рамките на обекта.  Всеки Local Controller се състои от няколко безжични микроконтролера- поне два, свързани във вътрешна безжична локална мрежа (WLAN), базирана на стек JenNet или Zig Bee Pro (2.44 GHz). Броят и вида на контролерите зависи от спецификата на обработките и типа на изпълнителните устройства работещи в рамките на модула. Един от тези микроконтролери функционира като мрежов Координатор- т.е. той създава вътрешната мрежа и я менажира. Този микроконтролер ( SERV100+) притежава апаратни средства за включване както в радио-мрежата (433 MHz) така и в вътрешната WLAN. По този начин той се явява свързващо звено между двете безжични мрежи. Нещо повече, той притежава допълнително апаратно и програмно осигуряване за връзка по Интернет посредством безжичен GPRS интерфейс. Това негово качество създава възможности при малки оранжерийни обекти да не се използва Climate Controller, като неговите функции се поемат от един от Local Controllers ( предполага се, че последният се свързва по безжичен интернет с отдалечен компютър, който работи като супервайзер).

Минималната конфегурация на Local Controller включва микроконтролери SERV100+ и SIMO100+ и осигурява управление на 7 релейни изхода, 4 оптоизолирани 12 битови аналогови входове (0-10V), управление на до 4 оптоизолирани аналогови изходи (0-10V), управление на до 2 броя опторазвързани аналогови изходи (0-20 mA). Обслужват се до 42 оптоизолирани цифпови входове и две автономни магистрали от тип 1-Wire bus за достъп до отдалечени сензори с свързани към тях 8 електронни влагомера и 16 електронни термометри.

Local Controller изпълнява получена от Climate Controller или от отдалечен супервайзорски компютар рецепта, използвайки функциите реализирани в неговия фърмуер. Осигурена е апаратна и програмна поддръжка на работата с набор от външни устройства, като:

 

-                      три и четири -пътни смесителни вентили;

-                      газов нагревател;

-                      въздушен циркулатор с вентилатор;

-                      инфра-червен осветител (660-670 nm);

-                      CO2 генератор;

-                      Помпи за водна мъгла (Pump water mist,Water hog humidity)

-                      Възможност за свързване и работа с друго устройство, използващо безжичните JenNet , Zig Bee или жичните RS 485, RS 232 C, CAN BUS.