მადლობა ასეთი ვრცელი კომენტარისთვის!
პირველ რიგში, კონკრეტული მოწყობილობის შესახებ, რათა მოხდეს მისი დანიშნულების გაგება. იგი შემუშავდა როგორც DHTxx სენსორების „ჰაბი“, რომლებსაც, სამწუხაროდ, ავტობუსზე მუშაობის უნარი არ აქვთ (იგივე DS18B20-ისგან განსხვავებით). ამიტომ, თავიდან საერთოდ არ ვგეგმავდი მასზე დისპლეის მიმაგრებას, არამედ მხოლოდ სერვერზე მონაცემების გადატანას. მაგრამ მხოლოდ ქუჩაში ან სახლში ტემპერატურის სანახავად, ბრაუზერის ყოველ ჯერზე გახსნა არ არის ძალიან მოსახერხებელი, რის გამოც გამოჩნდა "ოპერაციული მართვის პანელი". ასე რომ, თქვენ შეგიძლიათ მოაწყოთ მონიტორინგი ამ „ბალიშის“ გარეშე და დაუყონებლივ ჩართოთ DHTxx სენსორები Raspberry Pi GPIO-ზე.
თუ თქვენ განახორციელებთ თქვენს ვარიანტს (ჩატვირთვის კონტროლის უნარი შეყვანილი ტემპერატურისა და ტენიანობის პარამეტრების მიხედვით), მე გავაკეთებდი მოწყობილობას ცოტა განსხვავებულად. ეს უნდა იყოს მოდული, რომელსაც აქვს ერთი სენსორის დასაკავშირებლად, 1-2 ჩატვირთვის კონტროლის გამოსავალი, დისპლეი, პარამეტრების პროგრამირების ღილაკები და კომუნიკაციის ინტერფეისი სერვერთან.
ახლა სენსორების დეგრადაციის შესახებ. ფაქტობრივად, ეს ძალიან საინტერესო კითხვაა, მსგავსი სიტუაციით (თუმცა ოდნავ განსხვავებულ სიბრტყეში) მომიწია ჩემს პროფესიულ საქმიანობაში შეჯახება. ასე რომ, ნება მომეცით ცოტა გადავუხვიო:
სამუშაოზე, ჩვენ დიდი ხანია ვცდილობთ დანერგოს მაღალი ძაბვის აღჭურვილობის მონიტორინგის სისტემა წევის ქვესადგურებზე. არის ბევრი "ოფისი", რომელიც ხალისიანად გპირდებათ ასეთი სისტემის შექმნას და გეტყვით რა პარამეტრების აღებაა საჭირო ტექნიკიდან ასეთი მონიტორინგის შესაქმნელად.
იმათ. ჩვენ მოგაწოდებთ დამატებით სენსორებს, დავამყარებთ კავშირს, ვაგროვებთ ინფორმაციას სერვერზე... და შემდეგ ხდება კოლაფსი, როცა აუხსნით მათ, რომ თანამედროვე ქვესადგურებში ჩვენ უკვე ვაგროვებთ მთელ ამ ინფორმაციას პროცესის კონტროლის სისტემაში. და მერე რა უნდა გააკეთოს? ვერავინ შესთავაზებს საღი მათემატიკურ მოდელს (გამომავალი ფუნქცია), რომელიც აჩვენებს აღჭურვილობის დაბერების ტენდენციას. გარდა ამისა, აქ ბევრი რამ არის დამოკიდებული გარე ფაქტორებზე. მაგალითად, თუ ტრანსფორმატორის ბუჩქებზე თოვლია ან წვიმს, ამ შემთხვევაში ბუჩქების საიზოლაციო წინააღმდეგობა მცირდება. მაგრამ ეს არ არის დეგრადაცია, ამიტომ აქ ამინდის პირობები უნდა იყოს გათვალისწინებული და აქ მხოლოდ ტემპერატურისა და ტენიანობის გაზომვა საკმარისი არ არის. და ასეთი ურთიერთდაკავშირებული ფაქტორების დიდი რაოდენობაა.
თქვენს წინადადებას, რომ გააკონტროლოთ სენსორების დეგრადაცია, ერთ-ერთი სენსორის წაკითხვის დატოვების გზით "საშუალო საავადმყოფოს" მნიშვნელობიდან, რა თქმა უნდა, აქვს სიცოცხლის უფლება. მაგრამ გახსოვდეთ, რომ სენსორები უნდა იყოს წინასწარ დაკალიბრებული და უნდა იყოს ზუსტად იგივე პირობებშიგარე ფაქტორებთან მიმართებაში. თუ ასეთი იდეალური პირობებია უზრუნველყოფილი (რაც რეალურ პირობებში ყოველთვის პრობლემატურია), მაშინ ასეთი ალგორითმის განხორციელება სავსებით შესაძლებელია.
ჯეკი და ხოსე, ზაზუნების მშვენიერი წყვილი, ჩემთან ერთად ცხოვრობენ 100 დღე და ღამე. მათი რბილი და თეთრი ქურთუკი სიმშვიდეს და სითბოს მაძლევდა, განსაკუთრებით ზამთრის საღამოებს პროგრამირებისას.
მაგრამ ტრაგედია მოხდა გასულ კვირას. ციმბირიდან ცივი ჰაერი მოვიდა, შენჟენში ტემპერატურა და ტენიანობა მკვეთრად დაეცა. ეს ამინდი 10 დღე გაგრძელდა. ტემპერატურა 10 გრადუსზე იყო და ყოველდღე ძალიან მციოდა. თუმცა, საშინელი რამ მოხდა: ჯეკ და ხოსე, მათ სამუდამოდ მიმატოვეს ...
სევდიანი შუადღე იყო. მათი დაკრძალვის შემდეგ, სახლისკენ მიმავალ გზაზე, ახალი იდეა გამიჩნდა: ჩემი მომავალი ახალი მეგობრებისთვის სახლი იატაკქვეშა გათბობითა და კონდიციონერით გამეკეთებინა.
ნაბიჯი 1: მოდულების მომზადება
როგორც პროგრამული უზრუნველყოფის ინჟინერი, მე არ ვარ ძალიან კარგად ტექნიკით. ამიტომ, გადავწყვიტე გამომეყენებინა გამოსაყენებლად ყველაზე მოსახერხებელი პლატფორმა - Arduino.
ინტერნეტში ძიების შემდეგ ავირჩიე შემდეგი მოდულები:
- Crowduino კონტროლერი: Arduino თავსებადი პლატფორმა, რამდენიმე განახლებული ფუნქციით მარტივად გამოყენებისთვის.
- ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორი და 4.7 kΩ რეზისტორი. მე მჭირდება ეს სენსორი ტემპერატურისა და ტენიანობის მიმდინარე მნიშვნელობების კონტროლერზე გადასატანად.
- LCD ფარი ღილაკებით. ამ LCD-ით მე შემიძლია ვიზუალურად ვაკონტროლო მიმდინარე ტემპერატურა და ტენიანობა.
- 2-არხიანი სარელეო მოდული. ვინაიდან ულტრაბგერითი ნებულაიზერის მოდული იყენებს 5 ვ-ზე მეტ ენერგიას, მე გამოვიყენე სარელეო მოდული ულტრაბგერითი ნებულაიზერის ჩართვა/გამორთვის სამართავად.
- ულტრაბგერითი ნებულაიზერის მოდული ჰაერის ტენიანობის გაზრდისთვის.
- ფარი ხრახნიანი ტერმინალებით, ეს ფარი მეხმარება სადენების მოხერხებულად დაკავშირებაში.
- სითბოს ფირფიტა: ეს სითბოს ფირფიტა მუშაობს როგორც შინაური ცხოველების სახლის გამათბობელი.
- რამდენიმე მავთული.
ძირითადად, ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორი აგზავნის მონაცემებს იმის შესახებ, თუ რამდენად ცივა ირგვლივ Crowduino კონტროლერს. თუ Crowduino-ს კონტროლერი "თვლის" რომ ძალიან ცივა, მაშინ ის აკავშირებს სითბოს ფირფიტას ზაზუნის გასათბობად ან ულტრაბგერითი ნებულაიზერის მოდულს კონდიცირების დასაწყებად.
ნაბიჯი 2: ტემპერატურისა და ტენიანობის გაზომვა
ყველა მოდულის (Crowduino, ტემპერატურის სენსორი, სარელეო მოდული და ა.შ.) ძირითადი კავშირი ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ ფიგურაში.
პირველ რიგში, შეაერთეთ AM2302 ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორი Crowduino კონტროლერის დაფასთან. ჯუმპერის მავთულის გამოყენებით, შეაერთეთ AM2302 სენსორის კვების წყაროები Crowduino კონტროლერის Vcc და GND ქინძისთავები, შემდეგ შეაერთეთ AM2302 სენსორის „SIG“ პინი Crowduino-ს A1-ზე.
გაითვალისწინეთ, რომ AM230-ისა და Vcc-ის „SIG“ პინს შორის უნდა იყოს დაყენებული 4,7 kΩ ტერმინალური რეზისტორი. სინამდვილეში, შეგიძლიათ იპოვოთ მრავალი სხვა ტემპერატურისა და ტენიანობის მოდული, რომლებსაც აქვთ ჩაშენებული ასაწევი რეზისტორი. ამ შემთხვევაში, თქვენ არ გჭირდებათ საკუთარი თავის დატვირთვის რეზისტორის დამატება, რაც ამარტივებს შემდგომ შეკრებას.
ნაბიჯი 3: შეაერთეთ რელე Crowduino კონტროლერთან ულტრაბგერითი ნებულაიზერის მოდულის და თერმული ფირფიტების გასაკონტროლებლად.
შეაერთეთ 2-არხიანი სარელეო მოდულის „IIN1“ და „IN2“ ქინძისთავები Crowduino კონტროლერის A4 და A5 ქინძისთავებთან (ან ხრახნიანი ტერმინალის ფართან), შემდეგ შეაერთეთ დენი სარელეო მოდულს ჯუმპერის სადენებით. ამ გზით, Crowduino-ს შეუძლია ცალ-ცალკე აკონტროლოს 2 რელე ულტრაბგერითი ნებულაიზერის მოდულის და თერმული ფირფიტების ჩართვის/გამორთვისთვის.
და ბოლოს, შეაერთეთ ულტრაბგერითი ნებულაიზერის მოდული და თერმული ფირფიტები რელესთან. ულტრაბგერითი ნებულაიზერის მოდულისთვის, მე გავწყვიტე მისი დადებითი სადენი და შევაერთე მისი ერთი ბოლო რელე 1-ის „COM“ ქინძისთავთან (პინი შუაში). შემდეგი, მე დავუკავშირე მეორე ბოლო რელე 1-ის "NO" გამომავალს. თერმული ფირფიტებისთვის უფრო ადვილი იქნება მათი მილების შედუღება DC სოკეტთან. შეაერთეთ რელე2 ისევე, როგორც ულტრაბგერითი ნებულაიზერის მოდულისთვის.
დაკავშირების შემდეგ, ახალი ზაზუნის სახლის ძირითადი აპარატურა მზად არის.
მიმდინარე ტემპერატურისა და ტენიანობის გასაკონტროლებლად, ჩემს სისტემას დავამატე LCD ფარი ღილაკებით. შეაერთეთ ფარი ღილაკებით ფარს ხრახნიანი ტერმინალებით. სინამდვილეში, ეს ფარი არჩევითია, რადგან ყველას არ სჭირდება ამჟამინდელი ტემპერატურისა და ტენიანობის მნიშვნელობების ვიზუალური ჩვენება.
ჩამოტვირთეთ პროგრამა ქვემოთ და გახსენით იგი თქვენს Arduino IDE-ზე.
ამ პროგრამაში მე დავაყენე ტემპერატურის ზღურბლი 9 გრადუსზე, ხოლო ტენიანობის ზღურბლზე 45-ზე. ანუ, როდესაც სენსორის მიერ გაზომილი ტემპერატურა 9 გრადუსზე დაბალია, crowduino კონტროლერი აკონტროლებს რელეს მოდულს, რათა მიეწოდება ენერგია სითბოს ფირფიტებს. ზაზუნების გასათბობად; როდესაც ფარდობითი ტენიანობა დაეცემა 45%-ზე დაბლა, ულტრაბგერითი ნებულაიზერის მოდული ჩაირთვება ჰაერის ტენიანობის გაზრდის მიზნით.
ბუნებრივია, თუ თქვენ გჭირდებათ ტემპერატურის ან ტენიანობის ზღვრის შეცვლა, უბრალოდ შეცვალეთ "temLowTrigger" და "humLowTrigger" ტემპერატურისა და ტენიანობის პარამეტრები, რათა ჩართოთ თერმული ფირფიტა და ულტრაბგერითი ნებულაიზერის მოდული.
ნაბიჯი 5: ტესტირება და ინსტალაცია
როდესაც სისტემა მუშაობს, მიმდინარე ტემპერატურისა და ტენიანობის მნიშვნელობების მონიტორინგი შესაძლებელია LCD კლავიატურის გამოყენებით.
მოათავსეთ სითბოს ფირფიტა ზაზუნის სახლის ბოლოში. ასევე დაამატეთ ხის ფქვილი, რადგან ის ინარჩუნებს სახლს სითბოს და მოქმედებს როგორც საბანი. თერმული ფირფიტა გააქტიურდება, როდესაც ტემპერატურა დაეცემა 9 გრადუსს და დარჩება მანამ, სანამ ტემპერატურა არ მიაღწევს 40 გრადუსს. მოათავსეთ ულტრაბგერითი ნებულაიზერის მოდული წყალში დაახლოებით 0,3 მეტრის სიღრმეზე. მოდული გააქტიურდება, როდესაც ფარდობითი ტენიანობა დაეცემა 45%-ზე დაბლა.
ტესტირების შემდეგ სისტემა იდეალურად მუშაობს. თერმული ფირფიტა დაიწყებს გათბობას, თუ ტემპერატურა დაბალია, ასევე დაიწყებს მუშაობას ულტრაბგერითი ნებულაიზერის მოდული. ამავდროულად, LED ინდიკატორი ანათებს.
ვფიქრობ, ამ სისტემის წყალობით ჩემი მომავალი ზაზუნა უბრალოდ ბედნიერი იქნება!
ძირითადი მახასიათებლები:
- ტენიანობისა და ტემპერატურის კონტროლერისთვის გამოყენებული სენსორის ტიპი ერთი საერთოა - NT-310;
- გაზომვის ტემპერატურის დიაპაზონი: -19,9°C..+80,0°C; საზომი ნაბიჯი 1°C;
- გაზომილი ტენიანობის დიაპაზონი: 5%....95%; გაზომვის ნაბიჯი 1%;
- მართვის პრინციპი - ON-OFF (ON-OFF);
- გამომავალი კონტაქტების 2 ჯგუფი: გადართვის კონტროლის კონტაქტი "°C OUT", 2A რეზისტენტული დატვირთვა ტემპერატურისთვის და ჩვეულებრივ ღია "%RH OUT" 2A წინააღმდეგობის დატვირთვა ტენიანობისთვის.
- ტემპერატურის კონტროლის 2 ოპერაციული რეჟიმი "გაგრილება" და "გათბობა" ("გაგრილება" და "გათბობა")
- ტენიანობის კონტროლის 2 ოპერაციული რეჟიმი "დეჰიდრატაცია" "დატენიანება";
- ტემპერატურისა და ტენიანობის კონტროლისთვის ჰისტერეზის პარამეტრების ცალკე დაყენება;
- არჩევანი აბსოლუტურ, შედარებით ტემპერატურას ან სენსორის შეცდომას შორის ALARM კონტაქტისთვის
- COOLING რეჟიმისთვის ჩართვის დაყოვნების დაყენების შესაძლებლობა (გამოიყენება კომპრესორებისთვის);
- ტემპერატურის ან ტენიანობის ფიქსირებული ცვლილების დაყენების შესაძლებლობა (სენსორის მავთულის სიგრძის შეცვლისას;
- ტემპერატურის კონტროლერში მითითებული პარამეტრების პაროლის დაცვა;
- არასტაბილური მეხსიერება (EEPROM მეხსიერება) მონაცემთა შენახვისთვის;
- კონტროლირებად მოწყობილობებთან გათიშვის/დაკავშირების სიმარტივე - კავშირები ხდება სწრაფი დამაკავშირებელი კონექტორების გამოყენებით.
- გაფართოებული ოპერაციული ძაბვის დიაპაზონი - 100...240V, 50-60 Hz
ეს კონტროლერი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ჰიგიროსტატი, ჰიგირომეტრი, ტენიანობის მრიცხველი ან ჰიდრომეტრი (ჰიგირომეტრი, ჰიგირომეტრი), თერმოსტატი, თერმორელე ან სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ რელე ტენიანობის და ჰაერის ტემპერატურის დონის გასაზომად!
Შენიშვნა!!!
- დააკვირდით პოლარობას ტემპერატურის სენსორის შეერთებისას - ამ წესის შეუსრულებლობამ შეიძლება გამოიწვიოს ტემპერატურის კონტროლერის არასწორი მუშაობა და სენსორის დაზიანება.
- კონტროლერის დენის წყაროსთან შეერთებისას გამოიყენეთ 250mA 250V დაუკრავენ, გამოიყენეთ შესაბამისი განყოფილების კაბელი, დაიცავით ელექტრო უსაფრთხოების წესები.
- სიგნალის ქინძისთავებისთვის გამოიყენეთ დამცავი გრეხილი წყვილის კაბელი დამიწებული ფარით. გაატარეთ ეს კაბელი ძლიერი ელექტრომაგნიტური ველებისგან, კონტაქტორებისგან ან დენის კაბელებისგან დაცულ ადგილას.
ყურადღება მნიშვნელოვანია!მიუხედავად იმისა, რომ ეს თერმოსტატი შექმნილია -20 გრადუსზე დაბლა ტემპერატურის გასაზომად და 55 გრადუსზე ზემოთ, თავად მოწყობილობა უნდა დამონტაჟდეს იქ, სადაც ტემპერატურა -20 .... +55 გრადუსია. წინააღმდეგ შემთხვევაში, პლასტმასის კორპუსი შეიძლება დეფორმირებული იყოს და თავად თერმოსტატი შეიძლება ავარიდეს. ამ შემთხვევაში გარანტია უქმდება.
ტემპერატურის კონტროლერები განკუთვნილია ტემპერატურის კონტროლისთვის სხვადასხვა წარმოების პროცესის ავტომატური კონტროლის სისტემებში.
ძირითადი განაწილება მიიღეს ტემპერატურის კონტროლერებმა PID კონტროლერებზე დაფუძნებული. კონტროლერები განსხვავდებიან პარამეტრების და მუშაობის მახასიათებლების რეგულირების ვარიანტებში.
ტემპერატურის კონტროლერების თანამედროვე მოდელები PID კონტროლერებით აღჭურვილია LED ინდიკატორით, რომელიც ასრულებს სხვადასხვა ფუნქციებს:
- გაზომილი პარამეტრის მიმდინარე მნიშვნელობის ჩვენება,
- პარამეტრებში მითითებული მნიშვნელობის ჩვენება,
- მიმდინარე მნიშვნელობის გადახრა მოცემულიდან აბსოლუტურ რიცხვებში ან პროცენტებში,
- მოწყობილობის მუშაობის მდგომარეობის მითითება,
- განგაში.
თერმოსტატის მოდელების უმეტესობა საშუალებას გაძლევთ ჩასვათ კონტროლერები საკონტროლო კაბინეტში ან დაამონტაჟოთ DIN რელსზე. ინსტალაციის გამარტივებისთვის, ზოგიერთ ვარიანტს აქვს ღია ჩარჩოს ცვლილებები.
ტემპერატურის კონტროლერების ფარგლები
ტემპერატურის კონტროლერები გამოიყენება თითქმის ყველა თანამედროვე ინდუსტრიაში სხვადასხვა თერმული დამუშავების პროცესის გასაკონტროლებლად:
- ცხელი წყლით მომარაგების, გათბობის, ვენტილაციის, შენობებისა და შენობების კონდიცირების სისტემები,
- საშრობი კამერები, სამრეწველო ღუმელები სხვადასხვა დანიშნულებისთვის,
- სამაცივრო დანადგარები,
- ხანძარსაწინააღმდეგო და განგაშის სისტემები,
- სხვადასხვა მასალის თერმული დამუშავება: ინექციური ჩამოსხმის მანქანები, ვულკანიზატორები, შედუღების მოწყობილობა და მრავალი სხვა.
ბევრ კონტროლერს, გარდა ტემპერატურის სენსორებისა, შეუძლია იმუშაოს სხვა ტიპის საზომი ინსტრუმენტებით: წნევის სენსორები, ნაკადის სენსორები, ტენიანობის მრიცხველები, დენის სენსორები, სარქვლის პოზიციის სენსორები, კუთხოვანი პოზიციის სენსორები და ა.შ.
ეს საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ ტემპერატურის კონტროლერები მეტალურგიულ ინდუსტრიაში, მანქანათმშენებლობაში, ჩარხების და აღჭურვილობის წარმოებაში, კვების მრეწველობაში, სოფლის მეურნეობაში, საბინაო და კომუნალურ მომსახურებაში, სამთო და გადამამუშავებელ მრეწველობაში.
ტემპერატურის კონტროლერების დანიშნულება
თერმორეგულატორები უზრუნველყოფენ სხვადასხვა ტემპერატურულ პროცესებს: გათბობას, გაგრილებას, მოცემული პარამეტრის შენარჩუნებას და ა.შ. ტემპერატურის კონტროლერები ჩაშენებულია ავტომატური კონტროლის სისტემებში და არეგულირებს დადგენილ პარამეტრებს მოქმედი აღჭურვილობის კონტროლით.
ასევე, კონტროლერებს შეუძლიათ იმუშაონ სხვა ტიპის სენსორებთან, როგორიცაა წნევა, დენი, ტენიანობა და სხვა, რათა გააკონტროლონ შესაბამისი პროცესის პარამეტრები.
ტემპერატურის კონტროლერების უპირატესობები
თანამედროვე ტემპერატურის კონტროლერებს, კონკრეტული მოდელიდან გამომდინარე, შეიძლება ჰქონდეთ სხვადასხვა უპირატესობა:
- ტემპერატურის დონის ერთდროული გაზომვა და რეგულირება,
- მუშაობის მაღალი სიზუსტე,
- პარამეტრის კონტროლის სხვადასხვა ვარიანტები, მათ შორის PID კონტროლერი,
- მოდელების ფართო სპექტრი,
- მრავალარხიანი გაზომვის შესაძლებლობა,
- გათბობისა და გაგრილების პროცესების ერთდროული კონტროლი,
- საწარმოო პროცესების სხვადასხვა პარამეტრის კონტროლი: წნევა, დინება, დენის თვისებები, მიკროკლიმატი და ა.შ.
ტემპერატურის კონტროლერებთან მუშაობის შესაძლო უარყოფითი მხარეები
ტემპერატურის კონტროლერების მთავარი მინუსი არის გაზომვის სიზუსტე და რეგულირება. ამ ინდიკატორზე გავლენას ახდენს გამოყენებული ტემპერატურის სენსორი, ისევე როგორც თავად მოწყობილობის შესაძლებლობები. პროცესებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ კონტროლის მაღალ სიზუსტეს, უნდა შეირჩეს მოდელები მინიმალური შეცდომით და მაღალი სიზუსტის სენსორებთან მუშაობის შესაძლებლობით.
ტემპერატურის კონტროლერების მუშაობის პრინციპი
ტემპერატურის კონტროლერის მუშაობის პრინციპია ტემპერატურის სენსორიდან შემავალი სიგნალის მიღება და აღჭურვილობის კონტროლის სიგნალის გენერირება გაზომილი პარამეტრის მიღებული მნიშვნელობის მნიშვნელობის საფუძველზე. გამომავალი სიგნალის მახასიათებლებიდან გამომდინარე, საკონტროლო სიგნალი შეიძლება წარმოიქმნას სხვადასხვა გზით.
