دليل تكوين نظام التحكم الآلي في الدفيئة للمراقبة وتكامل المشغل

تم تصميم نظام التحكم الآلي في الدفيئة لمراقبة المتغيرات البيئية وتشغيل المعدات وفقًا لقواعد الإدارة. يتم استخدامه في الدفيئات الزراعية التجارية، والحدائق التجريبية الزراعية، ومواقع البحث العلمي، والدفيئات التعليمية، ومرافق المحاصيل ذات القيمة العالية. قد يقوم النظام بمراقبة الطقس والمناخ الداخلي وحالة التربة والضوء و وهطول الأمطار والإشعاع الشمسي والأشعة فوق البنفسجية ورطوبة الأوراق والمتغيرات الأخرى أثناء التحكم في النوافذ أو بكرات الأفلام أو المراوح أو الستائر المبللة أو الأضواء أو الري أو معدات التسميد.

بالنسبة للشراء، فإن المشكلة الرئيسية هي حدود النظام. بعض المشاريع تحتاج فقط إلى المراقبة والإنذارات. بعضها يتطلب التحكم اليدوي عن بعد. البعض الآخر يتطلب التحكم الآلي مع أقفال السلامة. تمنع الحدود الواضحة الأنظمة ذات الأسعار المنخفضة وتتجنب إجبار وحدة تحكم مراقبة صغيرة على التعامل مع الأحمال الكهربائية التي يجب إدارتها بواسطة خزانة الطاقة أو PLC.

كيف تطور التحكم في الدفيئة إلى نظام متكامل

انتقلت أتمتة الدفيئة من الأدوات التناظرية البسيطة إلى التحكم الموزع والإدارة متعددة العوامل المستندة إلى الكمبيوتر. تستخدم الأنظمة الحديثة أجهزة الاستشعار ووحدات التحكم وواجهات الاتصال وأجهزة التخزين والمنصات البعيدة لدعم التشغيل في جميع الأحوال الجوية. هذا التطور مهم للمشترين لأن نظام الدفيئة الأوتوماتيكي لم يعد مجرد مؤقت أو منظم حرارة. إنها منصة بيانات وتحكم يجب أن تتوافق مع عملية المحاصيل.

تصف المادة التقنية المصدر أنظمة البيوت الزجاجية التي تجمع العديد من العناصر البيئية، وتوفر مخرجات ترحيل للعديد من قنوات المعدات، وتدعم شاشة LCD الكبيرة، وتخزن البيانات من خلال قرص SD أو U، وتتواصل عبر RS232، و، وUSB، وEthernet. وينبغي تقييم هذه الوظائف على أنها قدرات مشروع، وليست ميزات معزولة.

المتغيرات التي يمكن مراقبتها

قد يقوم نظام الدفيئة الكامل بجمع بيانات الطقس الخارجي، ومناخ المحاصيل الداخلي، وبيانات التربة أو الركيزة. تساعد المتغيرات الخارجية على حماية الهيكل ودعم قرارات التهوية. المتغيرات الداخلية تشرح بيئة المحاصيل. تشرح متغيرات التربة حالة المياه والأسمدة في منطقة الجذر. يجب أن يفصل التصميم بين هذه المجموعات لأنها تستخدم لاتخاذ قرارات مختلفة.

موضع وحدة التحكم في بنية الأتمتة

تقع وحدة التحكم بين أجهزة الاستشعار الميدانية والمحركات. فهو يستقبل قيم المستشعر، ويقارنها بالقواعد التي تم تكوينها، ويسجل البيانات، ويعرض الحالة، ويرسل إشارات التحكم. لا ينبغي الخلط بينه وبين خزانة توزيع الطاقة. وحدة التحكم تقرر أو تشير؛ توفر الخزانة الكهربائية التبديل الآمن والحماية وأسلاك الطاقة للمحركات والمضخات والمراوح والأضواء.

عند استخدام مستشعرات الدفيئة RS485، يجب على وحدة التحكم أو مضيف الاستحواذ استقصاء كل عنوان وتحويل قيم التسجيل إلى وحدات هندسية. بالنسبة للتحكم عن بعد عبر Ethernet أو الإنترنت، يجب أن يكون أمان الشبكة وإذن تسجيل الدخول والنسخ الاحتياطي للبيانات جزءًا من مناقشة المشروع.

يتطلب تكامل المحرك قواعد السلامة العملية

يمكن أن يؤدي التحكم الآلي إلى تحسين سرعة الاستجابة، ولكنه قد يؤدي أيضًا إلى خلق مخاطر إذا تم تعريفها بشكل سيء. لا ينبغي فتح النوافذ تحت الرياح العاتية. يجب ألا تعمل الستائر المبللة بدون منطق المروحة. لا ينبغي تشغيل الري إذا أبلغت دائرة حماية المضخة عن وجود خطأ. قد تحتاج الأضواء الإضافية إلى جداول زمنية وحماية حرارية. ولهذا السبب، يجب مراجعة قواعد التحكم الآلي مع قائمة معدات الدفيئة والمقاول الكهربائي.

غالبًا ما يكون النشر المرحلي عمليًا. أولاً، قم بتثبيت المراقبة وتخزين البيانات. ثانيا، إضافة أجهزة الإنذار والتحكم اليدوي عن بعد. ثالثًا، تمكين القواعد التلقائية بعد فهم المشغلين لاستجابة البيانات والمعدات. يوفر سير العمل هذا للمشتري سجلات مفيدة قبل الاعتماد على الأتمتة.

سيناريوهات التطبيق

الدفيئة النباتية التجارية

تحدي البيئة الميدانية:يمكن أن تتغير الرطوبة ودرجة الحرارة ورطوبة التربة بسرعة في ظل أحداث التهوية والري.

مخطط تكامل النظام:استخدم أجهزة استشعار المناخ الداخلي، وأجهزة استشعار التربة، ووحدة التحكم مع مخرجات الترحيل، وسجلات النظام الأساسي لحالة المعدات.

قيمة المستخدم:يمكن لمشغليربط التغيرات المناخية بالمروحة، أو الستارة، أو الوسادة الرطبة، أو إجراءات الري وتحسين الإدارة اليومية.

دفيئة توضيحية عالية التقنية

تحدي البيئة الميدانية: تتطلب مشروعاتبيانات مرئية وإمكانية الوصول عن بعد وعرضًا واضحًا لمنطق التشغيل الآلي.

مخطط تكامل النظام:استخدم أجهزة استشعار متعددة، وشاشة LCD، وتخزين، وإيثرنت أو تحميل لاسلكي، وقنوات تحكم موثقة.

قيمة المستخدم:يمكن للزائرين والمديرين رؤية عملية الدفيئة القابلة للقياس بدلاً من مظهر المعدات فقط.

الدفيئة للبحث والتعليم

تحدي البيئة الميدانية:تتطلب الأبحاث سجلات بيئية يمكن تتبعها وفترات زمنية مستقرة لأخذ العينات.

مخطط تكامل النظام:قم بتخزين البيانات من خلال قرص SD أو U، وتصدير السجلات، والحفاظ على اتساق أسماء المستشعرات حسب منطقة التجربة.

قيمة المستخدم:يمكن للمدرسين والباحثين استخدام منحنيات حقيقية للتدريس والمقارنة وتقارير المشروع.

التحكم في الري والتسميد في الدفيئة

تحدي البيئة الحقلية:تتأثر قرارات الري برطوبة التربة، و، ومرحلة المحصول، والظروف الجوية.

مخطط تكامل النظام:قم بدمج مستشعرات التربة مع مخرجات وحدة التحكم لإشارة الصمامات أو معدات الري من خلال خزانة محمية.

قيمة المستخدم:يقلل المشروع من الري الأعمى ويدعم إدارة التسميد الموثقة.

ملاحظات تكامل النظام

• أسلاك إشارة المستشعر منفصلة عن أسلاك طاقة المحرك والمضخة.

• قم بإنشاء جدول قنوات لكل مخرج مرحل، بما في ذلك جهاز التحكم والجهد والتيار وقفل الأمان.

• حدد سلوك التجاوز اليدوي والتوقف في حالات الطوارئ قبل تمكين التحكم الآلي.

• قم بتسجيل عناوين RS485 وتسجيل الخرائط وأطوال الكابلات وأرقام أطراف الخزانة.

• تحقق من التخزين المحلي وتصدير البيانات قبل الاعتماد على سجلات النظام الأساسي البعيد فقط.

• استخدم الحماية من الطقس والتأريض لأجهزة الاستشعار الخارجية وخطوط الاتصال.

مستندات المشتريات التي تجعل المشروع واضحًا

يجب أن يتضمن الاستفسار المفيد أبعاد الدفيئة، ونوع المحصول، وقائمة المعدات، وأجهزة الاستشعار المطلوبة، وعدد قنوات التحكم، ومتطلبات الاتصال، ومتطلبات الوصول إلى المنصة، وما إذا كان المشتري يتوقع المراقبة أو التحكم الآلي فقط. إذا كان المشروع يتضمن معدات موجودة، فقم بتوفير صور خزانة التحكم والرسومات الكهربائية حيثما كان ذلك متاحًا.

للقبول، يلزم وجود قائمة أجهزة الاستشعار، ومخطط الأسلاك، وقائمة قنوات الترحيل، ولقطة شاشة للنظام الأساسي، ونتيجة اختبار الإنذار، وعينة تصدير البيانات، وسجل التدريب على التشغيل. تساعد هذه التسليمات المالك على تشغيل النظام بعد التثبيت وتقليل النزاعات حول ما إذا كانت المعدات الموردة تتوافق مع نطاق المشروع.

قرار المشروع الأسئلة الشائعة

س1: ما هو نظام التحكم الآلي في الدفيئة؟

A: هو نظام يقوم بجمع البيانات البيئية الدفيئة وأجهزة التحكم أو الإشارة مثل النوافذ والمراوح والستائر المبللة والأضواء وأجهزة الري والتسميد وفقًا للقواعد التي تم تكوينها.

س2: ما هي المتغيرات التي يجب مراقبتها أولاً؟

A: تعد درجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية والضوء و ورطوبة التربة ودرجة حرارة التربة من متغيرات المرحلة الأولى الشائعة. وتعتمد المتغيرات الإضافية على نوع المحصول وأهداف المكافحة.

س3: هل يمكن لوحدة تحكم واحدة إدارة جميع معدات الدفيئة؟

ج: فقط إذا كان عدد المخارج والواجهة الكهربائية وتصميم خزانة الطاقة ومتطلبات السلامة متطابقًا. تحتاج المحركات والمضخات الكبيرة عادةً إلى موصلات أو دوائر حماية أو تكامل PLC.

س4: لماذا تعد مستشعرات RS485 شائعة في أنظمة الدفيئة؟

ج: تعد مستشعرات RS485 شائعة لأنها تدعم الاتصالات الصناعية، وعنونة الأجهزة المتعددة، والتكامل مع وحدات تحكم الدفيئة، والبوابات، وPLCs، ومنصات المراقبة.

س5: ما الفرق بين المراقبة والتحكم الآلي؟

ج: تقوم مراقبة البيانات بتسجيل البيانات وقد تولد إنذارات. يستخدم التحكم الآلي قواعد التشغيل أو معدات الإشارة. يتطلب التحكم الآلي سلامة أكثر دقة وتصميمًا كهربائيًا.

س6: كيف ينبغي تحديد مخرجات التتابع؟

ج: يجب أن يكون لكل مخرج مرحل اسم قناة، وجهاز يتم التحكم فيه، وحالة التشغيل، وقاعدة التجاوز اليدوية، والواجهة الكهربائية، ومتطلبات قفل الأمان.

س7: هل يظل تخزين البيانات المحلية مفيدًا عندما يكون التحميل السحابي متاحًا؟

ج: نعم. يمكن لتخزين قرص SD أو U المحلي الاحتفاظ بالسجلات أثناء فشل الشبكة وتوفير مصدر بيانات مستقل لمراجعة القبول أو الصيانة.

س8: ما الذي يجب اختباره أثناء التشغيل؟

ج: اختبر كل مستشعر، وعنوان RS485، وقيمة العرض، وسجل التخزين، ووظيفة التحميل، وقاعدة الإنذار، وإخراج التتابع، والتجاوز اليدوي، وسلوك التوقف في حالات الطوارئ.

س9: هل يمكن استخدام النظام في البيوت البلاستيكية البحثية؟

ج: نعم. وهي مناسبة عندما تتم إدارة أسماء المستشعرات وفترات أخذ العينات والتخزين وتنسيق التصدير وسجلات المعايرة بعناية.

س10: ما الذي يجب على المشتري إرساله للحصول على عرض أسعار؟

A: أرسل حجم الدفيئة والمحصول ومتطلبات المستشعر وقائمة المشغلات ومستوى التحكم المتوقع وحالة الطاقة وطريقة الاتصال واحتياجات النظام الأساسي ومعلومات الخزانة الموجودة.

ملفات القبول للمقاولين والمالكين

يجب أن ينتهي مشروع التحكم الآلي في الدفيئة بالمستندات التي يمكن للمالك استخدامها بعد مغادرة فريق التثبيت. يجب أن تتضمن هذه الملفات قائمة أجهزة الاستشعار، وجدول قنوات وحدة التحكم، وجدول إخراج التتابع، ومخطط طرفية الخزانة، وإعدادات الاتصال، وقائمة حسابات النظام الأساسي، وقائمة قواعد الإنذار، وإجراءات التشغيل القصيرة. وبدون هذه السجلات، تعتمد الصيانة اللاحقة على الذاكرة بدلاً من التوثيق الهندسي.

يجب أن يسجل ملف القبول أيضًا الوظائف التلقائية والوظائف التي تظل يدوية. وهذا أمر مهم لأن المشترين يفترضون أحيانًا أن كل جهاز متصل يعمل تلقائيًا بالكامل. يمنع الملف الواضح سوء الفهم ويساعد المشغلين على معرفة الإجراءات التي لا تزال تتطلب تأكيدًا بشريًا.

أخطاء التكوين الشائعة

• استخدام مستشعر درجة حرارة داخلي واحد لتمثيل عدة مناطق دفيئة مختلفة.

• توصيل التحكم في المشغل قبل التأكد من الحمل الكهربائي ومتطلبات قفل الأمان.

• إعطاء أجهزة الاستشعار أسماء غير واضحة مثل درجة الحرارة 1، ودرجة الحرارة 2، بدون معلومات الدفيئة والمنطقة.

• تجاهل التخزين المحلي والاعتماد فقط على التحميل السحابي في المواقع ذات الاتصال غير المستقر.

• تحديد عتبة واحدة لجميع الفصول بدلاً من تعديل القواعد حسب مرحلة المحاصيل وفترة التشغيل.

كيفية الاختيار بين وحدة التحكم وتكامل PLC

تكون وحدة التحكم في الدفيئة مناسبة عندما يحتاج المشروع بشكل أساسي إلى المراقبة البيئية وإشارات التتابع وتخزين البيانات ومنطق المعدات الروتينية. يصبح تكامل PLC أكثر ملاءمة عندما يكون لدى البيت الزجاجي بالفعل تحكم معقد في المحرك، أو متشابك، أو محولات تردد، أو خزانات متعددة، أو تسلسل كهربائي صارم. في العديد من المشاريع، يتم الجمع بين التصميم العملي: يتم التعامل مع أجهزة الاستشعار والسجلات من خلال نظام المراقبة، في حين يتم التعامل مع التحكم في المشغل الثقيل من خلال خزانة الأتمتة الكهربائية الموجودة.

ملخص

يجب تصميم نظام التحكم الآلي في الدفيئة حول المتغيرات المراقبة وكائنات التحكم ومسارات الاتصال والتخزين وحدود السلامة. يمكن أن تدعم تكوينات المراقبة والتحكم في الدفيئة NiuBoL أجهزة استشعار RS485 والعرض المحلي وتخزين البيانات والاتصالات عن بعد وقنوات الترحيل المتعددة حسب متطلبات المشروع. يجب أن يركز قرار الشراء على منطق التشغيل القابل للاستخدام، والتكامل الموثق، وسجلات القبول الواضحة.