คู่มือการกำหนดค่าระบบควบคุมอัตโนมัติของเรือนกระจกสำหรับการตรวจสอบและการรวมตัวกระตุ้น

ระบบควบคุมอัตโนมัติเรือนกระจกถูกสร้างขึ้นเพื่อสังเกตตัวแปรสภาพแวดล้อมและใช้งานอุปกรณ์ตามกฎการจัดการ มันถูกใช้ในเรือนกระจกเชิงพาณิชย์, สวนสาธิตการเกษตร, สถานที่วิจัยทางวิทยาศาสตร์, เรือนกระจกสำหรับการสอน และโรงงานพืชผลที่มีมูลค่าสูง ระบบอาจตรวจสอบสภาพอากาศ ภูมิอากาศภายใน สถานะของดิน แสง CO2 ปริมาณน้ำฝน รังสีแสงอาทิตย์ ยูวี ความเปียกของใบไม้ และตัวแปรอื่นๆ พร้อมควบคุมหน้าต่าง ลูกกลิ้งฟิล์ม พัดลม ม่านเปียก ไฟ ระบบชลประทาน หรืออุปกรณ์ให้ปุ๋ย

สำหรับการจัดซื้อจัดจ้าง ประเด็นสำคัญคือขอบเขตของระบบ บางโครงการต้องการเพียงการตรวจสอบและการเตือนเท่านั้น บางอย่างจำเป็นต้องมีการควบคุมด้วยตนเองจากระยะไกล ส่วนรุ่นอื่นๆ ต้องการการควบคุมอัตโนมัติพร้อมลูกโซ่นิรภัย ขอบเขตที่ชัดเจนจะป้องกันระบบที่มีการเสนอราคาต่ำกว่า และหลีกเลี่ยงการบังคับตัวควบคุมการตรวจสอบขนาดเล็กให้จัดการกับโหลดทางไฟฟ้าที่ควรได้รับการจัดการโดยตู้จ่ายไฟหรือ PLC

การควบคุมเรือนกระจกพัฒนาไปสู่ระบบบูรณาการได้อย่างไร

ระบบอัตโนมัติของเรือนกระจกได้ย้ายจากเครื่องมืออะนาล็อกธรรมดาไปสู่การควบคุมแบบกระจายและการจัดการหลายปัจจัยโดยใช้คอมพิวเตอร์ ระบบสมัยใหม่ใช้เซ็นเซอร์ ตัวควบคุม อินเทอร์เฟซการสื่อสาร อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล และแพลตฟอร์มระยะไกลเพื่อรองรับการทำงานทุกสภาพอากาศ การพัฒนานี้มีความสำคัญสำหรับผู้ซื้อ เนื่องจากระบบเรือนกระจกอัตโนมัติไม่ได้เป็นเพียงเครื่องจับเวลาหรือเทอร์โมสตัทอีกต่อไป เป็นแพลตฟอร์มข้อมูลและการควบคุมที่ต้องตรงกับกระบวนการครอบตัด

แหล่งข้อมูลทางเทคนิคอธิบายถึงระบบเรือนกระจกที่รวบรวมองค์ประกอบด้านสิ่งแวดล้อมมากมาย ให้เอาต์พุตรีเลย์สำหรับช่องอุปกรณ์ต่างๆ รองรับจอ LCD ขนาดใหญ่ จัดเก็บข้อมูลผ่านดิสก์ SD หรือ U และสื่อสารผ่าน RS232, RS485, USB และอีเทอร์เน็ต ฟังก์ชันเหล่านี้ควรได้รับการประเมินว่าเป็นความสามารถของโปรเจ็กต์ ไม่ใช่คุณลักษณะที่แยกจากกัน

ตัวแปรที่สามารถตรวจสอบได้

ระบบเรือนกระจกที่สมบูรณ์อาจรวบรวมสภาพอากาศกลางแจ้ง สภาพภูมิอากาศของพืชในร่ม และข้อมูลดินหรือสารตั้งต้น ตัวแปรกลางแจ้งช่วยปกป้องโครงสร้างและสนับสนุนการตัดสินใจเรื่องการระบายอากาศ ตัวแปรในร่มอธิบายสภาพแวดล้อมของพืชผล ตัวแปรของดินอธิบายสถานะของน้ำและปุ๋ยบริเวณราก การออกแบบควรแยกกลุ่มเหล่านี้เนื่องจากใช้สำหรับการตัดสินใจที่แตกต่างกัน

ตำแหน่งคอนโทรลเลอร์ในสถาปัตยกรรมระบบอัตโนมัติ

ตัวควบคุมตั้งอยู่ระหว่างเซ็นเซอร์ภาคสนามและแอคทูเอเตอร์ รับค่าเซ็นเซอร์ เปรียบเทียบกับกฎที่กำหนดค่า บันทึกข้อมูล แสดงสถานะ และส่งสัญญาณควบคุม ไม่ควรสับสนกับตู้จ่ายไฟ ผู้ควบคุมตัดสินใจหรือส่งสัญญาณ ตู้ไฟฟ้าให้การสลับ การป้องกัน และการเดินสายไฟที่ปลอดภัยสำหรับมอเตอร์ ปั๊ม พัดลม และไฟ

เมื่อใช้เซ็นเซอร์เรือนกระจก RS485 ตัวควบคุมหรือโฮสต์การรับข้อมูลจะต้องสำรวจแต่ละที่อยู่และแปลงค่ารีจิสเตอร์ให้เป็นหน่วยทางวิศวกรรม สำหรับอีเธอร์เน็ตหรือการควบคุมระยะไกลอินเทอร์เน็ต ความปลอดภัยของเครือข่าย การอนุญาตการเข้าสู่ระบบ และการสำรองข้อมูลควรเป็นส่วนหนึ่งของการอภิปรายโครงการ

การบูรณาการแอคทูเอเตอร์ต้องใช้กฎความปลอดภัยในทางปฏิบัติ

การควบคุมอัตโนมัติสามารถปรับปรุงความเร็วในการตอบสนองได้ แต่ก็อาจสร้างความเสี่ยงได้หากกำหนดไว้ไม่ดี ไม่ควรเปิดหน้าต่างเมื่อมีลมแรง ม่านเปียกไม่ควรทำงานโดยไม่มีตรรกะของพัดลม การชลประทานไม่ควรทำงานหากวงจรป้องกันปั๊มรายงานความผิดปกติ ไฟเสริมอาจต้องมีตารางเวลาและการป้องกันความร้อน ด้วยเหตุนี้จึงควรตรวจสอบกฎการควบคุมอัตโนมัติกับรายการอุปกรณ์เรือนกระจกและผู้รับเหมาไฟฟ้า

การใช้งานแบบเป็นขั้นมักจะใช้งานได้จริง ขั้นแรก ติดตั้งการตรวจสอบและการจัดเก็บข้อมูล ประการที่สอง เพิ่มการเตือนและการควบคุมด้วยตนเองจากระยะไกล ประการที่สาม เปิดใช้งานกฎอัตโนมัติหลังจากที่ผู้ปฏิบัติงานเข้าใจการตอบสนองของข้อมูลและอุปกรณ์ ขั้นตอนการทำงานนี้ช่วยให้ผู้ซื้อได้รับบันทึกที่เป็นประโยชน์ก่อนที่จะอาศัยระบบอัตโนมัติ

สถานการณ์การใช้งาน

เรือนกระจกผักเชิงพาณิชย์

ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมภาคสนาม:ความชื้น อุณหภูมิ และความชื้นในดินสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็วภายใต้เหตุการณ์การระบายอากาศและการชลประทาน

รูปแบบการรวมระบบ:ใช้เซ็นเซอร์สภาพอากาศภายในอาคาร เซ็นเซอร์ดิน ตัวควบคุมพร้อมเอาต์พุตรีเลย์ และบันทึกแพลตฟอร์มสำหรับสถานะอุปกรณ์

มูลค่าของผู้ใช้:ผู้ปฏิบัติงานสามารถเชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกับพัดลม ผ้าม่าน แผ่นเปียก หรือการชลประทาน และปรับปรุงการจัดการรายวัน

เรือนกระจกสาธิตเทคโนโลยีขั้นสูง

ความท้าทายด้านสภาพแวดล้อมภาคสนาม:โปรเจ็กต์ต้องการข้อมูลที่มองเห็นได้ การเข้าถึงระยะไกล และการสาธิตตรรกะระบบอัตโนมัติอย่างชัดเจน

รูปแบบการรวมระบบ:ใช้เซ็นเซอร์หลายตัว, จอแสดงผล LCD, ที่เก็บข้อมูล, การอัปโหลดอีเทอร์เน็ตหรือไร้สาย และช่องสัญญาณควบคุมที่จัดทำเป็นเอกสาร

มูลค่าของผู้ใช้:ผู้เยี่ยมชมและผู้จัดการสามารถเห็นการทำงานของเรือนกระจกที่วัดได้ แทนที่จะเห็นเพียงรูปลักษณ์ของอุปกรณ์เท่านั้น

เรือนกระจกการวิจัยและการศึกษา

ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมภาคสนาม:การวิจัยต้องการบันทึกด้านสิ่งแวดล้อมที่ตรวจสอบย้อนกลับได้และช่วงเวลาการเก็บตัวอย่างที่มั่นคง

รูปแบบการรวมระบบ:จัดเก็บข้อมูลผ่านดิสก์ SD หรือ U ส่งออกบันทึก และรักษาชื่อเซ็นเซอร์ให้สอดคล้องตามโซนการทดลอง

มูลค่าผู้ใช้:ครูและนักวิจัยสามารถใช้เส้นโค้งจริงสำหรับการสอน การเปรียบเทียบ และรายงานโครงการ

การควบคุมการชลประทานและการปฏิสนธิของเรือนกระจก

ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมภาคสนาม:การตัดสินใจในการชลประทานได้รับผลกระทบจากความชื้นในดิน, EC ระยะการเพาะปลูก และสภาพอากาศ

รูปแบบการรวมระบบ:รวมเซ็นเซอร์ดินเข้ากับเอาต์พุตตัวควบคุมไปยังวาล์วสัญญาณหรืออุปกรณ์ชลประทานผ่านตู้ที่มีการป้องกัน

มูลค่าของผู้ใช้:โครงการลดการรดน้ำแบบ blind และสนับสนุนการจัดการการให้ปุ๋ยที่จัดทำเป็นเอกสาร

หมายเหตุการรวมระบบ

• แยกการเดินสายสัญญาณเซ็นเซอร์ออกจากมอเตอร์และสายไฟของปั๊ม

• สร้างตารางช่องสำหรับเอาต์พุตรีเลย์แต่ละตัว รวมถึงอุปกรณ์ควบคุม แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และอินเตอร์ล็อคเพื่อความปลอดภัย

• กำหนดการแทนที่ด้วยตนเองและการหยุดฉุกเฉินก่อนที่จะเปิดใช้งานการควบคุมอัตโนมัติ

• บันทึกที่อยู่ RS485, รีจิสเตอร์แมป, ความยาวสายเคเบิล และหมายเลขเทอร์มินัลของตู้

• ตรวจสอบที่จัดเก็บในเครื่องและการส่งออกข้อมูลก่อนที่จะใช้บันทึกแพลตฟอร์มระยะไกลเท่านั้น

• ใช้การป้องกันสภาพอากาศและการต่อสายดินสำหรับเซ็นเซอร์กลางแจ้งและสายสื่อสาร

เอกสารการจัดซื้อที่ทำให้โครงการชัดเจน

คำถามที่เป็นประโยชน์ควรรวมถึงขนาดของเรือนกระจก ประเภทพืชผล รายการอุปกรณ์ เซ็นเซอร์ที่ต้องการ จำนวนช่องสัญญาณควบคุม ข้อกำหนดในการสื่อสาร ข้อกำหนดในการเข้าถึงแพลตฟอร์ม และผู้ซื้อคาดหวังเพียงการตรวจสอบหรือการควบคุมอัตโนมัติหรือไม่ หากโครงการเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ที่มีอยู่ ให้จัดเตรียมรูปถ่ายตู้ควบคุมและแบบไฟฟ้าหากมี

เพื่อการยอมรับ จำเป็นต้องมีรายการเซ็นเซอร์ แผนภาพการเดินสายไฟ รายการช่องสัญญาณรีเลย์ ภาพหน้าจอของแพลตฟอร์ม ผลการทดสอบสัญญาณเตือน ตัวอย่างการส่งออกข้อมูล และบันทึกการฝึกอบรมการปฏิบัติงาน การส่งมอบเหล่านี้ช่วยให้เจ้าของใช้งานระบบหลังการติดตั้ง และลดข้อโต้แย้งว่าอุปกรณ์ที่ให้มานั้นตรงกับขอบเขตของโครงการหรือไม่

การตัดสินใจโครงการ คำถามที่พบบ่อย

Q1: ระบบควบคุมอัตโนมัติเรือนกระจกคืออะไร?

A: เป็นระบบที่รวบรวมข้อมูลสิ่งแวดล้อมเรือนกระจกและอุปกรณ์ควบคุมหรือส่งสัญญาณ เช่น หน้าต่าง พัดลม ม่านเปียก ไฟ ระบบชลประทาน และอุปกรณ์ให้ปุ๋ยตามกฎที่กำหนดค่าไว้

Q2: ตัวแปรใดที่ควรตรวจสอบก่อน?

A: อุณหภูมิอากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ แสง CO2 ความชื้นในดิน และอุณหภูมิดินเป็นตัวแปรระยะแรกที่พบบ่อย ตัวแปรเพิ่มเติมขึ้นอยู่กับประเภทการครอบตัดและวัตถุประสงค์การควบคุม

คำถามที่ 3: คอนโทรลเลอร์หนึ่งตัวสามารถจัดการอุปกรณ์เรือนกระจกทั้งหมดได้หรือไม่

A: เฉพาะเมื่อจำนวนเอาต์พุต อินเทอร์เฟซทางไฟฟ้า การออกแบบตู้จ่ายไฟ และข้อกำหนดด้านความปลอดภัยตรงกันเท่านั้น มอเตอร์และปั๊มขนาดใหญ่มักต้องใช้คอนแทคเตอร์ วงจรป้องกัน หรือการผสานรวม PLC

คำถามที่ 4: เหตุใดเซ็นเซอร์ RS485 จึงพบได้ทั่วไปในระบบเรือนกระจก

A: เซ็นเซอร์ RS485 เป็นเซ็นเซอร์ทั่วไปเนื่องจากรองรับการสื่อสารทางอุตสาหกรรม การระบุที่อยู่หลายอุปกรณ์ และการทำงานร่วมกับตัวควบคุมเรือนกระจก เกตเวย์ PLC และแพลตฟอร์มการตรวจสอบ

Q5: อะไรคือความแตกต่างระหว่างการตรวจสอบและการควบคุมอัตโนมัติ?

A: การตรวจสอบบันทึกข้อมูลและอาจสร้างการแจ้งเตือน การควบคุมอัตโนมัติใช้กฎในการทำงานหรือส่งสัญญาณอุปกรณ์ การควบคุมอัตโนมัติต้องใช้ความปลอดภัยและการออกแบบทางไฟฟ้าอย่างระมัดระวังมากขึ้น

Q6: ควรระบุเอาท์พุทรีเลย์อย่างไร?

A: เอาต์พุตรีเลย์แต่ละตัวควรมีชื่อช่อง อุปกรณ์ควบคุม สภาพการทำงาน กฎการควบคุมด้วยตนเอง อินเทอร์เฟซระบบไฟฟ้า และข้อกำหนดการเชื่อมต่อเพื่อความปลอดภัย

คำถามที่ 7: การจัดเก็บข้อมูลในเครื่องยังมีประโยชน์เมื่อมีการอัปโหลดบนคลาวด์หรือไม่

ตอบ: ใช่ ที่เก็บข้อมูลดิสก์ SD หรือ U ในเครื่องสามารถเก็บรักษาบันทึกในระหว่างที่เครือข่ายล้มเหลว และจัดเตรียมแหล่งข้อมูลอิสระสำหรับการตรวจสอบการยอมรับหรือการบำรุงรักษา

Q8: สิ่งที่ควรทดสอบระหว่างการทดสอบการใช้งาน?

A: ทดสอบเซ็นเซอร์ทุกตัว, ที่อยู่ RS485, ค่าที่แสดง, บันทึกการจัดเก็บ, ฟังก์ชันอัพโหลด, กฎการแจ้งเตือน, เอาต์พุตรีเลย์, การแทนที่แบบแมนนวล และพฤติกรรมการหยุดฉุกเฉิน

คำถามที่ 9: ระบบสามารถใช้กับเรือนกระจกเพื่อการวิจัยได้หรือไม่?

ตอบ: ใช่ เหมาะอย่างยิ่งเมื่อชื่อเซ็นเซอร์ ช่วงเวลาการสุ่มตัวอย่าง การจัดเก็บ รูปแบบการส่งออก และบันทึกการสอบเทียบได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง

Q10: ผู้ซื้อควรส่งอะไรมาเพื่อขอใบเสนอราคา?

A: ส่งขนาดเรือนกระจก ครอบตัด ข้อกำหนดเซ็นเซอร์ รายการแอคชูเอเตอร์ ระดับการควบคุมที่คาดหวัง สภาพพลังงาน วิธีการสื่อสาร ความต้องการของแพลตฟอร์ม และข้อมูลตู้ที่มีอยู่

ไฟล์การยอมรับสำหรับผู้รับเหมาและเจ้าของ

โครงการควบคุมเรือนกระจกอัตโนมัติควรลงท้ายด้วยเอกสารที่เจ้าของสามารถใช้ได้หลังจากทีมงานติดตั้งออกไป ไฟล์เหล่านี้ควรประกอบด้วยรายการเซ็นเซอร์ ตารางช่องตัวควบคุม ตารางเอาต์พุตรีเลย์ แผนภาพเทอร์มินัลของตู้ การตั้งค่าการสื่อสาร รายการบัญชีแพลตฟอร์ม รายการกฎการแจ้งเตือน และขั้นตอนการทำงานสั้นๆ หากไม่มีบันทึกเหล่านี้ การบำรุงรักษาในภายหลังจะขึ้นอยู่กับหน่วยความจำมากกว่าเอกสารทางวิศวกรรม

ไฟล์การยอมรับควรบันทึกด้วยว่าฟังก์ชันใดเป็นแบบอัตโนมัติและฟังก์ชันใดยังคงเป็นแบบแมนนวล นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากบางครั้งผู้ซื้ออาจคิดว่าอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อทุกเครื่องเป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมด ไฟล์ที่ชัดเจนช่วยป้องกันความเข้าใจผิด และช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานทราบว่าการกระทำใดที่ยังต้องได้รับการยืนยันจากมนุษย์

ข้อผิดพลาดในการกำหนดค่าทั่วไป

• การใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิภายในอาคารหนึ่งตัวเพื่อแสดงโซนเรือนกระจกที่แตกต่างกันหลายแห่ง

• การเชื่อมต่อส่วนควบคุมแอคชูเอเตอร์ก่อนยืนยันข้อกำหนดเกี่ยวกับโหลดทางไฟฟ้าและการเชื่อมต่อด้านความปลอดภัย

• ให้เซ็นเซอร์ชื่อไม่ชัดเจน เช่น อุณหภูมิ 1 อุณหภูมิ 2 โดยไม่มีข้อมูลเรือนกระจกและโซน

• ละเว้นที่เก็บข้อมูลในเครื่องและอาศัยเฉพาะการอัปโหลดบนคลาวด์ในไซต์ที่มีการสื่อสารที่ไม่เสถียร

• การตั้งค่าเกณฑ์หนึ่งรายการสำหรับทุกฤดูกาล แทนที่จะปรับกฎตามระยะการครอบตัดและระยะเวลาการทำงาน

วิธีตัดสินใจระหว่างตัวควบคุมและการรวม PLC

ตัวควบคุมเรือนกระจกเหมาะสำหรับเมื่อโครงการส่วนใหญ่ต้องการการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม สัญญาณรีเลย์ การจัดเก็บข้อมูล และตรรกะของอุปกรณ์ตามปกติ การบูรณาการ จะเหมาะสมมากขึ้นเมื่อเรือนกระจกมีการควบคุมมอเตอร์ที่ซับซ้อน การเชื่อมต่อกัน ตัวแปลงความถี่ ตู้หลายตู้ หรือมีการจัดลำดับทางไฟฟ้าที่เข้มงวดอยู่แล้ว ในหลายโครงการ การออกแบบที่ใช้งานได้จริงถูกรวมเข้าด้วยกัน: เซ็นเซอร์และบันทึกได้รับการจัดการโดยระบบตรวจสอบ ในขณะที่การควบคุมแอคชูเอเตอร์หนักได้รับการจัดการโดยตู้ระบบอัตโนมัติทางไฟฟ้าที่มีอยู่

สรุป

ระบบควบคุมอัตโนมัติเรือนกระจกควรได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงตัวแปรที่ถูกตรวจสอบ วัตถุควบคุม เส้นทางการสื่อสาร การจัดเก็บ และขอบเขตความปลอดภัย การกำหนดค่าการตรวจสอบและควบคุมเรือนกระจก NiuBoL สามารถรองรับเซ็นเซอร์ RS485 จอแสดงผลในเครื่อง การจัดเก็บข้อมูล การสื่อสารระยะไกล และช่องรีเลย์หลายช่องตามความต้องการของโครงการ การตัดสินใจจัดซื้อจัดจ้างควรมุ่งเน้นไปที่ตรรกะการปฏิบัติงานที่ใช้งานได้ การบูรณาการที่จัดทำเป็นเอกสาร และบันทึกการยอมรับที่ชัดเจน