Круглогодичная IoT-теплица работает на газе, дровах и электричестве. НТЦ “Арго” разработал новую облачную IoT-платформу, к которой уже подключены климатические LoRaWAN-датчики в круглогодичной теплице и нескольких частных домах. Web-интерфейс позволяет удаленно видеть контролируемые датчики на карте местности и анализировать показания (текущие и в ретроспективе).
Для умной теплицы ООО НТЦ "Арго" разработано и используется в умной деревне "Арго" многофункциональное интеллектуальное устройство МУР 1001.5 I, которое может функционировать как от внешнего блока питания, так и в автономном режиме. В его арсенале имеется шесть входов/выходов, предоставляя возможность работы в разнообразных режимах: Анализ состояния контактов (замкнуто/разомкнуто) предназначен для подключения различных систем, таких как пожарная сигнализация и охранная сигнализация. Измерение температуры в пределах от -50 до +120 градусов Цельсия. Подсчет импульсов от расходомеров холодной и горячей воды, а также газовых счетчиков. Режим аналого-цифрового преобразования (АЦП) и цифро-аналогового преобразования (ЦАП) предназначен для интеграции с системами автоматизации. Дискретный выход для управления силовыми установками. Функциональное назначение каждого входа-выхода определяется программно. В дополнение доступны следующие интерфейсы на выбор: GSM\GPRS, RS 485, LoRa, а также планируется внедрение WiFi. Подробнее об устройстве можно прочитать здесь.
Для умной теплицы ООО НТЦ "Арго" также ведется разработка регулятора скорости вращения РВ – 1 однофазного асинхронного двигателя. Он представляет собой контроллер для дистанционного/ручного управления скоростью оборотов вентилятора в умной теплице. Связь с внешними устройствами осуществляется по протоколу Modbus RTU. Предусмотрена работоспособность устройства при потере связи с контроллером верхнего уровня. Так же предусмотрен перевод устройства в ручной режим. При аварийном отключении последние настройки режима работы сохраняются, что позволяют при перезапуске вывести вентилятор на ту же скорость, которая была до отключения. Устройство позволяет подключить до двух вентиляторов и управлять каждым из них отдельно. На клеммную колодку выведены: сеть питания 220 В и информационный вход RS485. Устройство работает по особому алгоритму, с помощью которого удается предотвратить нежелательные помехи в сети, улучшить гармонический состав тока питания, сгладить частотную характеристику и минимизировать индуктивные выбросы напряжения в нагрузку. Контроллер обладает системой индикации, которая позволяет оценить техническое состояние устройства и текущую мощность по каналам. Ведется непрерывный контроль входных и выходных цепей, что позволяет оперативно принимать решения при нештатных ситуациях. Оповещение контроллера верхнего уровня о нештатных ситуациях производится через байт состояния.
Основные технические характеристики РВ1
|
Напряжение питания
|
220 В, 50 Гц
|
|
Максимальный рабочий ток
|
2 А
|
|
Максимальная выходная мощность
|
360 Вт
|
|
Регулирование мощности
|
5 – 100 % с шагом 10%
|
|
Режимы управления
|
Автоматический/Ручной
|
|
Интерфейс подключения
|
RS485
|
|
Протокол работы
|
Modbus RTU
|
|
Контроль технического состояния
|
Входные/выходные цепи
|
|
Индикация
|
Аларм, текущая мощность по каналам
|
|
Байт состояния
|
Два бита – неисправность входных цепей;
Неисправность силовых ключей.
|
Также для умной теплицы разрабатывается контроллер для управления калориферами в теплице. В теплице (см. рис. 1) расположены 6 калориферов. Четыре из них работают в режиме тепло/холод, два в режиме осушителя воздуха. Регулировка скорости вращения вентиляторов калориферов осуществляется контроллерами скорости вращения КСВ1, либо в ручном режиме. Интерфейс связи между контроллерами RS486. Протокол связи ModBus RTU. Для обеспечения совместимости с частотным преобразователем регистры управления полностью идентичны. Байт состояния контроллера КСВ1 содержит три содержательных бита, указывающих на корректность работы входных и выходных цепей.
Рис. 1 Расположение калориферов.
Комфортные климатические условия обеспечиваются работой ряда автономных систем, управляемых и контролируемых контроллером верхнего уровня. Многоуровневая иерархическая система обладает максимальной гибкостью и надежностью.
Рис. 2 Иерархия контроллеров системы климат контроля.
Контроллер для управления калориферами выполнен на плате контроллера МУР 1001.8 CML TLT, где в качестве микроконтроллера используется ATmega32A. Технические характеристики сведены в таблице:
Основные технические характеристики контроллера для управления калориферами (КУК)
|
Напряжение питания
|
220 В, 50 Гц
|
|
Максимальный ток потребления
|
20 мА
|
|
Режимы управления
|
Автоматический
|
|
Интерфейс подключения
|
RS485
|
|
Протокол работы
| Modbus RTU |
|
Индикация
| Аларм1/ Аларм2/Работа |
Контроллер управления калориферами работает следующим образом. Контроллер опрашивает датчики температуры посредством контроллера датчиков температуры КДТ10 по протоколу ПКУ по шине RS-485. По этой же шине осуществляется управление приводами вентиляторов калориферов КСВ 1 по протоколу Modbus. КУК является slave-устройством по отношению к регистратору/анализатору КВУ, и передает значения температуры датчиков, параметров КСВ 1 по запросу.
При установке одного из КСВ в ручной режим, КУК приостанавливает его управление. Если КСВ переключают обратно в автоматический режим, то КУК при очередном опросе увидит это, и снова перейдет в режим автоматического управления.
