Články - obsah článku

Článek   Komentáře   Seznam článků   |<   <<   >>   >|  
Možnosti řízení a automatizace v akvaristice
Martin Šátek
(na AKVARKO.cz vyšlo 1.10.2007)
část 1/2 - [1] [2] 
Tento článek si neklade za cíl vyjmenovat všechny možnosti jak řídit akvárium, ani nechce někomu určovat jakým způsobem akvárium řídit. Cílem je především snaha roztžídit možné způsoby řízení a popsat jejich výhody i nevýhody.
Co najdete v článku:
1. Neřízené akvárium
2. Řízení spínacími hodinami
3. Řízení mikroprocesorem
4. Řízení počítačem
5. Řízení PLC (programovatelný logický automat)
6. Topení
7. Měření chemických parametrů
8. Příklad řízení akvária
9. Shrnutí
1. Neřízené akvárium:
Výhody:
- Nízké pořizovací náklady
Nevýhody:
- Teplota a osvětlení akvária závislé na okolním prostředí
Absolutně neřízené akvárium je sice teoreticky možné, ale hovořit by se takto dalo o prvopočátcích akvaristiky, kdy se akvária vyhřívaly lihovým kahanem. I když v té době vlastně řízení bylo, ale ruční a mnohem náročnější. Dnes je možnost neřídit také. Pokud si někdo postaví akvárium na vhodné místo v pokoji, tak kromě nepřetržitě běžícího čerpadla filtru, nejsou pro chod akvária žádné další požadavky. Bohužel bez čerpadla akvárium moc dlouho nevydrží, zjistil to i p.Loyd v roce 1861. Když bude teplota v pokoji udržovaná v rozumných mezích, určitě by bylo možné takto chovat některé rybky i rostliny. Nyní však opustíme teorii a přejdeme k akváriím, které u nás přece jenom najdeme častěji. Tyto akvária většinou obsahují minimální avšak plně dostačující zařízení pro svůj provoz. Za minimum budeme považovat filtraci, osvětlení a topení. Prakticky ve všech akváriích je osvětlení řízeno.
2. Akvárium řízené spínacími hodinami:
Výhody:
- Snadná i rychlá realizace
- Rozumné cenové náklady
- Spolehlivost
- Jednoduchost obsluhy (jsou i výjimky)
Nevýhody:
- Při velkém počtu hodin vzniká "chaos"
- Nejde realizovat složitější řízení
Tento způsob řízení je vůbec nejrozšířenější a umožňuje až překvapivě komfortně řídit techniku v akváriu. Základní funkcí spínacích hodin bývá řízení osvětlení. Pokud budeme uvažovat digitální spínací hodiny (mechanické již opomeneme) je možné nastavit dobu sepnutí a vypnutí osvětlení s přesností na minuty. Pokud použijeme dvoje případně dvoukanálové spínací hodiny, můžeme rozsvěcení rozdělit na polovinu a tak částečně simulovat rozednívání a stmívání. Výhodou většiny spínacích hodin je vnitřní záložní baterie, která zálohuje samotné hodiny. Tak při výpadku proudu nepřijdeme o nastavené údaje. Pozor však při výběru typu. Některým hodinám při výpadku proudu odpadne relé a po obnovení už zůstane vypnuté. Naskočí až při novém sepnutí hodin dle jejich programu. Hodiny, které používají bistabilní relé, tuto nectnost nemají. Elektronika přesune relé pouze krátkým impulzem do požadované polohy a to v ní již setrvá. Výpadek proudu nemá na polohu relé vliv. Vhodné je i použití spínacích hodin s podsvíceným displejem, ve skříňce pod akváriem nebývá často osvětlení. Spínacími hodinami je možné řídit prakticky cokoliv, ať se jedná o spínání CO2, dávkování hnojiva či krmení.
Výrobců je opravdu mnoho, ale pokud hodláme použít více, než dvoje spínací hodiny je rozumné použít místo provedení do zásuvky, provedení na DIN lištu tedy do rozvaděče. Malý plastový rozvaděč i s kouřovým krycím sklem vypadá mnohem lépe než změť prodlužovacích šňůr se spínacími hodinami v zásuvkách. Do takového rozvaděče můžeme umístit mimo spínacích hodin i jističe, kterými jistíme vyvedené zásuvky pro osvětlovací tělesa, čerpadla, topení, apod. Velice vhodné je instalovat do rozvaděče i proudový chránič s jmenovitým proudem 30mA. Tím se budeme chránit proti úrazu elektrickým proudem, který je při práci v akváriu opravdu velice nebezpečný. POZOR, pokud nejste elektrikáři, nechte si zařízení zapojit od nějakého zkušeného elektrikáře, který může takové práce vykonávat. Kamarád po vyučení není opravdu ten nejvhodnější. Většina elektrikářských firem z okolí Vás nevyžene a určitě se s některým z jejich zaměstnanců dá domluvit. Vy jim můžete všechno připravit a nainstalovat. Vlastní zapojení provedou oni, a protože to jsou profíci, nebude jim to trvat nikterak dlouho. Takto zapojené zařízení Vám bude sloužit spolehlivě a hlavně bezpečně.
Příklad osazení rozvaděče:
  • - Proudový chránič 30mA
  • - Jistič osvětlení
  • - Spínací hodiny dvoukanálové pro osvětlení (dva stupně "rozednívání")
  • - Jistič topení
  • - Jistič čerpadla filtru + ventilu CO2
  • - Spínací hodiny CO2
Všechny jističe by mohly být 1A s charakteristikou B. V případě poruchy osvětlení, nebo vinutí čerpadla vypne bezpečně jistič pouze tento okruh.
3. Akvárium řízené mikroprocesorem:
Výhody:
- Možnost realizace velice pěkného řízení za velice rozumný peníz
- Možnost rozšiřování (pokud jsem na to myslel)
Nevýhody:
- Obrovská spotřeba času, stovky hodin (nevěříte?, věřte)
- Pokud má systém poruchu po n-letech, někdy ani tvůrce již neví, jak funguje
- Není jisté, že to vlastně bude správně pracovat
Možnost řídit akvárium pomocí MCU napadlo asi již hodně elektroniků - akvaristů. Vypadá co vcelku jednoduše. Navrhnu zapojení, vyrobím zařízení, napíši program. Vlastně ono to takhle jednoduché i je, akorát to přináší nečekané komplikace při případné realizaci. Pokud si přesně nerozmyslím, co od zařízení budu očekávat, nemusí to tam jít později dodělat. Konstrukce by měla zvládnout i nějaké to rušení (mixér, start zářivek, vysavač). Procesory se rádi zasukují, a i když se umí sami resetovat, nemuselo by na ten krátký okamžik všecko vypadnout. Jak se s tím poprat to je otázka. Pokud se přes návrh a konstrukci úspěšně přeneseme, zbývá napsat program. A to bývá většinou běh na dlouhou trať. I já jsem kdysi podlehl vidině komfortního řízení akvária pomocí MCU s dotykovým LCD displejem 320x240 bodů. Naštěstí jsem od toho upustil a tak se již mohu kochat pohledem na funkční akvárium.
4. Akvárium řízené počítačem:
Výhody:
- Cenově přijatelné, PC stačí z bazaru
- Vysoký komfort řízení a vizualizace
- Při poruše PC stačí nahrát program do jiného
Nevýhody:
- Zabere mooooooc místa
- Spotřebovává hodně el. proudu (přes noc i víc než akvárium)
- Spolehlivost běžného PC není zrovna velká
- Hlučnost ventilátorů v PC
Možná se to někomu zdá trošku (hodně) ujeté, ale není to tak špatný nápad. Princip je vlastně podobný jako řízení mikroprocesorem. Procesor se také většinou použije jako rozhraní mezi PC a řízenými prvky. PC pak jenom do procesoru posílá data zapni/vypni a on posílá zpět zapnuto/vypnuto. Procesor tak nevykonává žádné složité operace a veškeré řízení přebírá PC. V PC je možné napsat velice přehledný a graficky pěkný program, programovacích jazyků je opravdu mnoho.
část 1/2 - [1] [2] 
 
Seznam všech komentářů najdete na záložce:  Komentáře
Posledních 10 komentářů k článku:
myn  (id: 1371   moji halančíci  
 kategorie malá akvária, objem 19 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  paludárium  
 kategorie střední akvária, objem 126 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  ) 12.10.2007 (11:41)
Zajímavý článek a i velice povedené grafické zpracování (nejen ty obrázky, který jsou teda opravdu pěkné). Přes své nevýhody mě zaujalo akvárium řízené mikroprocesorem a uvítal bych podrobnější informace (mladej přemýšlí, jaký bude dělat maturitní výrobek na eltech. škole tak proč nezabít dvě mouchy )
happymaca  (neregistrovaný návštěvník) 26.10.2007 (10:04)
ahoj ....
uvažuji o řízení přes PC bydlim o přes týden na koleji a tak se musí akvárko osebe poostarat samo ...
Nebyl bys ochoten zveřejnit nějaký ten pc program ?? jestli tedy jsi v pc neco zkousel ??
Toho cosu co mi to zabere v matlabu chjoo ...:o)
Technik  (id: 3376   Rostlinné akvárium PT444  
 kategorie velká akvária, objem 440 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  ITS firemní a bezobslužné  
 kategorie velká akvária, objem 500 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  Život pro drobečky  
 kategorie malá akvária, objem 20 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  ) 26.10.2007 (12:03)
RE: happymaca
Bohužel jsem program pro PC nikdy nedotáhl do použitelné formy. Dnes by musel někdo zvládnout řízení pod XP, nejspíše ovládáním nějakých IN/OUT desek po RS232. Nejhorší je zabezpečit spuštění při výpadku proudu. MCU i PLC najedou během několika mS a vždy správně u PC to tak nebývá.
Lada K.  (neregistrovaný návštěvník) 26.10.2007 (17:04)
Nasel jsem jednu stavebnici na www.stmivac.com. Jedna se o stmivac, ktery ridi zarovku a zarivku. Jsem s timto vyrobkem spokojeny. Spina se spinacimi hodinami. Lada
Technik  (id: 3376   Rostlinné akvárium PT444  
 kategorie velká akvária, objem 440 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  ITS firemní a bezobslužné  
 kategorie velká akvária, objem 500 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  Život pro drobečky  
 kategorie malá akvária, objem 20 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  ) 26.10.2007 (19:42)
RE: Lada K.
Tento stmívač nelze pro regulaci zářivky doporučit. Určitě ne pro zářivku s elektronickým předřadníkem. I výrobce píše jen o regulaci žárovkového svítidla. Jinak zařízení vypadá velice zdařile. Vzhledem k ceně dobrý typ.
Alois  (neregistrovaný návštěvník) 28.2.2008 (21:37)
Pro Myn: Zkus http://forum.mcontrollers.com/ a dovíš se to :)
Waldik  (neregistrovaný návštěvník) 22.4.2008 (13:04)
Kdo má chvilku, koukněte na stránky:

http://www.rsa.ic.cz/
http://waldik.blogspot.com/

Jedná se o Řídící systémy pro akva a terra.
Technik  (id: 3376   Rostlinné akvárium PT444  
 kategorie velká akvária, objem 440 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  ITS firemní a bezobslužné  
 kategorie velká akvária, objem 500 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  Život pro drobečky  
 kategorie malá akvária, objem 20 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  ) 22.4.2008 (14:19)
RE: Waldik
Tento projekt znám, již jsem na něj narazil. Dostupnost pro běžného akvaristu je malá. Člověk neznalý elektroniky a PC, by rád něco co dá do zásuvky a ono to pojede dál samo.
Nikola  (neregistrovaný návštěvník) 9.2.2010 (9:15)
Prave neco takoveho, co pujde vlozit do zasuvky a hned pojede, vyvijime ted s kamosema. Nejedna se o ultra drahe zalezitosti a to co, chceme pouzit je podstatne ovladatelnejsi, jestli tomu aspon spravne rozumim. Urcite budeme merit pH, CO2, teplotu, svetelnost, NOx a chceme k tomu pridat davkovac, aby se dalo hnojivo typu PMDD denne pekne davkovat ve spravny cas. Budu moc rad, kdyz k tomu nekdo z vas pomuze zajimavymi napady.
NsThSdKPrkXZZ  (neregistrovaný návštěvník) 4.7.2011 (11:39)
vchu6F tdlpnvwreqvj
Vložit nový příspěvek do diskuze
Článek   Komentáře   Seznam článků   |<   <<   >>   >|