Система автоматизации

[aqua2000]

Недавно закончил проект автоматизации системы жизнеобеспечения аквариума. Микроконтроллерная система. Интересно а кому-нибудь такое нужно будет?

[dsk]

Если кому интересно - вот мой вариант ТЗ на такую систему.
Как только полностью определюсь с конкретикой по требованиям - приступлю к разработке, вместе с коллегами.

[vanessa]

1 измерение состава воды - фантазия безгранична;
2управление компрессорами по расписанию, или по датчикам О2, СО2, жесткости, щелочности, редокса;
3 управление фильтрами по расписанию, или по тем же датчикам, в зависимости от прозрачности;

цікаво.... а датчики на кількість розчиненого о2 у воді знаєш які є ?

а про фільтри так взагалі цікаво: навіщо ними по розкладу управляти?

В взагалі вибір процесора схвалюю - сам авр'и люблю. Завтра-післязавтра собі тз писатиму, напишу - виложу

[dsk]

появились первые комментарии на сайте... первые вопросы на форуме.
это говорит о том, что людям интересно.

насколько я понимаю смысл ТЗ - это именно задание, а не решение. в нем пишут требования к разрабатываемой системе. а вот после его утверждения ищут решения, удовлетворяющие требованиям ТЗ. Именно так, от задания к решению, и буду двигаться я и моя команда.

будет очень интересно посмотреть на ваше ТЗ. сравнить. обсудить... может, найдем точки соприкосновения...

[vanessa]

Я багато працював з неправильно чи непосвінстю поставленими ТЗ. Питання реалізуємості системи повинно вирішуватись на етапі постаковки тз, потім може виявитись що таку система просто неможна реалізувати.

Я, наприклад, незнаю чим поміряти концентрація о2 у воді ( в повітрі - знаю, але прилад ну дуже дорогий, газоаналізатори взагалі дуже дорогі)
Немає змісту і управляння силою світтія ламп (ранок/вечір) - люминесцентна лампа просто недозволяє плавного регулювання сили світла. Можна правда частину ламп відключати/включати, якщо їх багато (у мене 4x18Вт), а в кого їх всього дві. Але питання не втім: навіщо це взагалі потрібно?
І таких пунктів багато. Але я б взалі хотів почути думку Іри (Serpentarius'а) про твоє тз, вона працює досить тісно з акваріумати і знає що напевне потрібно а що зайве. Іра відгукнись !!! Я просто працював з технологічними об'єктами і участь технологів у постановці тз приводить до створення більш ефективних систем ніж коли вони б участі не приймали....

[Serpentarius]

Видгукаюсь
То, что я сейчас скажу, является не более, чем моим личным мнением, основанном опять-таки на личном опыте. Кто не согласен - не кидайте в меня тухлыми яйцами и гнилыми помидорами
Смотрю я на вас и думаю: для чего все это? (Это я о ТЗ, разработанном уважаемым dsk) И у меня есть только 3 ответа: 1 - лень заниматься аквариумом. 2 - показать свою крутизну - мол, у меня все на такоооооом уровне -вам и не снилось. 3 - некуда девать свободное время, копаться в банке не хочется, лучше заняться рукоблудием с применением профессиональных знаний . Это ИМХО.
Теперь мое отношение к некоторым позициям ТЗ.

Будем считать, что аквариум у нас видовой, то есть в нем есть и флора, и фауна - рыбы и растения. Все остальные типы аквариумов будем считать производными от этого, со своим набором требований к их содержанию.

С моей точки зрения - неправильный подход. Разные типы аквариумов требуют разного подхода к системам жизнеобеспечения - фильтрации, аэрации, освещения, а также контроля разных параметров воды. (Например, в травнике более критичны рН, жесткость, а в цихлиднике, где нет растений - аммиак, нитриты, нитраты, избыток растворенной органики)

измерение температуры воды;
управление нагревателями воды, по заданной кривой по времени суток;
управление охладителями воды, для поддержания той же кривой;
измерение состава воды - фантазия безгранична;
управление компрессорами по расписанию, или по датчикам О2, СО2, жесткости, щелочности, редокса;
управление фильтрами по расписанию, или по тем же датчикам, в зависимости от прозрачности;
автосифонка грунта - фальшдно, как вариант;
измерения уровня воды;
управление подменой воды - по расписанию слив до заданного уровня и набор до заданного уровня, с диагностикой забивания сливного отверстия и блокировкой подачи воды;
управление протокой воды - перед подачей в аквариум регулировка и стабилизация количества воды, подогрев до заданной температуры свежей воды, с диагностикой забивания сливного отверстия и блокировкой подачи воды.

Для поддержания температуры есть нормальные, компактные, надежные нагреватели, способные поддерживать заданную температуру в пределах 1 градуса. По охладителям воды написано немало - лучший выход - кондиционер.
Если грамотно подобраны состав и количество растений, рыб, количество корма, световой режим - контролировать О2, СО2 не обязательно - эти показатели будут и так в норме. В травнике компрессор необходим только при перенаселении и если он густо заросший, но только работать он должен в ночное время. В цихлиднике должен работать постоянно.
Что касается рН - есть рН-контроллер (или его можно смастерить, но что он будет показывать - одному Богу известно. Прибор должен быть точным, регулярно калиброваться и периодически поверяться, иначе у него уходят показания, а это чревато).
Далее. Фильтры должны отключаться только на время обслуживания - так что, все равно придется руки намочить
По поводу фальшдна: приходилось мне обслуживать аквариумы с фальшдном - МИНА ЗАМЕДЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ! Отходы-то никуда не деваются, в грунте идут неконтролируемые процессы, и неизвестно, когда и каким образом эта мина взорвется. Те более, мне все равно приходилось дно сифонить регулярно раз в неделю. Поэтому лично я в фальшдне ничего хорошего не вижу.
Ну, по автоподменам и протоке ничего сказать не могу - не практиковала. Здесь лучше выслушать тех, у кого она есть, о ее преимуществах и недостатках.

управление автоматизированной кормушкой для рыб - по расписанию;
управление автоматизированной кормушкой для растений - по расписанию;
управление подачей СО2 - по расписанию или по датчику.

В продаже имеются аккуратные, надежные, функциональные автокормушки. Хотите городить сами - с Богом!
Подкормка растений должна производиться не по расписанию, а по их состоянию и вегетативной массе, ибо может получиться перекос по элементам (добавили новых растений, или почеренковали и уменьшили вегетативную массу). А для этого нужно разное количество удобрений (причем, только в жидкой форме - ведь глиняный шарик или таблетку в грунт придется все равно руками закапывать и опять руки намочить придется )
СО2 подается по показаниям рН-метра - такое устройство тоже имеется

измерение освещенности аквариума;
управление освещением, по заданной кривой по времени суток - рассвет и закат.

С моей точки зрения, в пресноводном аквариуме - это заморочки, излишества и извращение, не влияющие на состояние флоры и фауны. Достаточно поставить таймер. Хотя я в своем аквариуме выключаю свет, когда закрываются точки роста у длинностебельки - лимнофилы и роталы.

режим паузы на время ручного кормления - по нажатию кнопки часть нагрузок (фильтр, компрессор) отключается на заданное время;
режим обслуживания (замена воды, чистки аквариума) - по нажатию кнопки часть нагрузок (фильтр, компрессор) отключается, а часть - включается (освещение), на заданное время;

Не вижу никакого разумного объяснения необходимости выключать фильтр и компрессор во время кормления - никогда этого не делала ни в одном аквариуме. И, как ни странно, никто не пострадал
Ну, а по остальным позициям - любой ваш капрыз, и будете иметь счастье
А вообще, если нагородить то, о чем написано в ТЗ - сколько же это места надо, чтобы все это присобачить к одной несчастной банке неизвестно какой емкости? Да и об эстетике кто-нибудь подумал? Как это будет выглядеть со стороны?
А теперь можете забрасывать меня камнями, или еще чем, что в руки попадется. Только не до смерти

[dsk]

Большое спасибо за отзыв (відгук ). Прочитал с большим удовольствием. Интересный вопрос - зачем и для чего.

Напишу четвёртый, свой, вариант ответа - мне это интересно.

О лени, крутизне и избытке времени речь не идет.

Все комментарии весьма здравые и очень полезные для развития этого свода требований к подобной системе. Подробно отвечать по каждому пункту не буду, потому как это будет из разряда спора о личных предпочтениях и личном опыте, которые у всех по определению разные.

Разрешите использовать ваши комментарии в качестве материала для другой статьи, в противовес обсуждаемой.

[Serpentarius]

Сообщение от dsk

Все комментарии весьма здравые и очень полезные для развития этого свода требований к подобной системе. Подробно отвечать по каждому пункту не буду, потому как это будет из разряда спора о личных предпочтениях и личном опыте, которые у всех по определению разные.

Я даже спорить не буду, потому как сразу оговорилась, что выскажу исключительно свое мнение Но если Вас что-то интересует более подробно, или хотите побеседовать на эту тему - это можно сделать либо в чате, либо в асе. В таком случае, напишите мне в личку, а там разберемся

Сообщение от dsk

Разрешите использовать ваши комментарии в качестве материала для другой статьи, в противовес обсуждаемой.

Безусловно! Рада буду помочь

[dsk]

ок. договорились.

[vanessa]

Пишу свое ТЗ

Функції.
Обовз'язкова програма
1. Керування світлом - вкл/викл
2. Подача СО2 по рН
Довільна
3. Регулювання температури
4. Регулювання обертів кулєра від компа для охолодження літом
5. блокування роботи фільтра після пропадання живлення. про це десь було на форумі написано, Ір, як думаєш, потрібно ?
6. Автокормушка

Інтерфейс
КР-індикатор + 4 кнопки

Примочки
1. регістрація температури/рН, збереження даних днів за 10 роботи.
2. зв'язок з ПК і відображення цих даних у вигляді графіків.

Тепер така думка є про рН-метрію

Прибор должен быть точным, регулярно калиброваться и периодически поверяться, иначе у него уходят показания, а это чревато

Покази його тікають не сильно, в межах 0.1-0.3 рН і власне тут задача стоїть не ругюлювати рН в банці із заданою точність (повірте мені, я ці задачі вирішую по роботі, це дость важко з точки зору теорії автоматичного управління і наявних законів регулювання) а НЕ ПЕРЕДОЗУВАТИ газ, щоб рибам погано не стало.
Я виконую подачу газу по-перше по часу, тобо коли горить світло, по-друге, коли горить світло, по рН. Як запустив в роботу цю систему -все класно: і трава сита і риба ціла, а до того все-таки траванув рибу разок газом. І точність показів рН мені долампочки, головне газ не передозовую. А завдання на рН виставляю так: немає бульбашок на траві - трішки понизити завдання, є бульбашки - ок. Зараз в мене стоїть 7.1, а наскільки це дійсно 7.1 незнаю, можливо 6.8, можливо 7.4. Ну а фабричні прилади самі знаєте скільки коштують, я ж вам скажу ціну промислових приладів, наприклад німецький перетворювач Endress+Hausen коштує ~1000$. і це тільки перетворювач, а ще потрібен електрод, нажаль скільки коштує німецький незнаю, російський ~300грн.
І ще питання: Іра, а ти десь використовувала рН-контролер? Поділись враженнями.

[Serpentarius]

Сообщение от vanessa

5. блокування роботи фільтра після пропадання живлення. про це десь було на форумі написано, Ір, як думаєш, потрібно ?

Может, и нужно (если некому проследить за аквариумом в момент отключения питания). У нас это контролируют сами заказчики или их уполномоченные и сразу нам сообщают. А мы уже принимаем соответствующее решение, держим связь.

Сообщение от vanessa

Зараз в мене стоїть 7.1, а наскільки це дійсно 7.1 незнаю, можливо 6.8, можливо 7.4.

Так 6,8 все-таки отличается от 7,4 (это почти в пределах суточных колебаний рН). Но если бы ты не давал СО2 по этим показаниям - пусть бы так и было. А то у тебя выставлен контроллер на 7,1, а на самом деле там 6,8 - подача СО2 не будет вовремя прекращена, . Кто знает, до какого значения опустится рН? А если еще учесть инерционность системы? Я очень не люблю неконтролируемые процессы. Но это опять-таки мое личное мнение.

Сообщение от vanessa

І ще питання: Іра, а ти десь використовувала рН-контролер? Поділись враженнями.

Контроллер у меня нигде не стоИт. Но рН-метром пользуюсь.

[vanessa]

2 Serpentarius
Розумієш в чім річ: я не міряю рН в акваріумі, я контролюю, наскільки понизиться його значення подачею СО2. Це важливо, оскільки я нетак орієнтуюсь на покази прладу, як на втан трави у банці. І ще, є таке поняття як зміщення показів приладу і систематична похибка, врезультаті те що я наміряв можна скоректувати. Але навіщо? Що тобі дадуть ці знання? Яка різниця скільки рН? Я думаю віжливіше знати на скільки воно змінилось подачею со2.

Далі, я все-таки маю можливість бачити динаміку зміни на графіках, я їх колись приносив у клюб, мені навіть відома величина добових коливань, в моїй банці звісно, я знаю величини інерційності системи. Те, про що ти кажеш, має назву перерегулювання, його величина досить мала ~0.01 рН.
Доречі, якщо народу цікаво, можу виложити графіки роботи систему у фотогалерею, воно ж у мене працює все більше пів-року...

[Serpentarius]

Сообщение от vanessa

2 Serpentarius
Розумієш в чім річ: я не міряю рН в акваріумі, я контролюю, наскільки понизиться його значення подачею СО2. Це важливо, оскільки я нетак орієнтуюсь на покази прладу, як на втан трави у банці. І ще, є таке поняття як зміщення показів приладу і систематична похибка, врезультаті те що я наміряв можна скоректувати. Але навіщо? Що тобі дадуть ці знання? Яка різниця скільки рН? Я думаю віжливіше знати на скільки воно змінилось подачею со2.

Ваня, нельзя изжарить яичницу, не разбив яиц
Как это можно, не меряя рН, отслеживать его изменения? В каких единицах и что ты измеряешь? Потом, есть определенные граничные значения рН, превышать которые чревато для растений и рыб. Значит, абсолютную величину рН хочешь-не хочешь, а надо контролировать.И если ориентируешься на состояние травы, зачем тебе вообще контроллер?

[Грин]

Всё тот же старый спор - аква - наука или искусство?
Я, как старый технарь, электронщик и компьютерщик, предпочитаю ничего не мерять в акве, а шаманить вокруг неё с бубном и молитвами!
А вот желания товарищей по заболеванию всё автоматизировать с точностью до миллиметра не понимаю, но уважаю и с удовольствием помогу советом! Помог бы и каким-нибудь железом ( груды радиодеталей валяются в закромах), но в Донецке - милости просим!

[Serpentarius]

Сообщение от Грин

Всё тот же старый спор - аква - наука или искусство?
Я, как старый технарь, электронщик и компьютерщик, предпочитаю ничего не мерять в акве, а шаманить вокруг неё с бубном и молитвами!
А вот желания товарищей по заболеванию всё автоматизировать с точностью до миллиметра не понимаю, но уважаю и с удовольствием помогу советом! Помог бы и каким-нибудь железом ( груды радиодеталей валяются в закромах), но в Донецке - милости просим!

Ай, спасибо!
Родственная душа! Я тоже придерживаюсь точно такого же мнения - аквариум требует рук человеческих, внимания, заботы, любви (хотя и техническое оснащение должно быть на уровне, НО: без фанатизма!)
А если у кого есть желание все-таки поиграться с техникой - с удовольствием помогу (я тоже инженер, технарь)

[Грин]

Да, естественно, само оборудование должно быть! И быть надёжным, качественным, а вот когда включить свет, с какой интенсивностью и в какую часть аквы, интенсивность пузыряния, скорость и направление потока воды в банке и т.д. - просто люблю регулировать сам, ручками в зависимости от настроения рыбей, растений... НАПРИМЕР, замечал - барометр упал сильно, дождь, рыбцы расселись по углам, дремлют... Я им делаю интим и тишину, пусть дремают. У нас, у людей ведь такое бывает же? Подремать днём под дождик иногда ведь хочется?