Приветствую
Задался я вопросом создания своей начинки для управления инкубатором, хотел поинтересоваться у знающих, что еще следует добавить и учесть?
Получилось примерно так:
1) 4 датчика температуры – при разных показателях температуры на датчиках включаются вентиляторы для перемешивания воздуха. (разница температур задается программно)
2) Снятие показаний с датчиков температуры, при понижении температуры подача питания на нагревательный кабель, включение 2х вентиляторов для разгона воздуха по инкубатору (отдельные вентиляторы от смешивающих воздух), при достижении требуемой температуры выключение нагревательного кабеля и вентиляторов (время отключения вентиляторов после выключения нагревательного кабеля задается программно)
3) Снятие показаний с датчиков температуры, при превышении заданной температуры открытие заслонок и включение вентиляторов – защита от перегрева
4) 2 датчика влажности - при разных показателях влажности на датчиках включаются вентиляторы для перемешивания воздуха. (разница влажности задается программно)
5) Снятие показаний с датчика влажности, при понижении влажности включается 2 вентилятора стоящие на емкости с водой, соответственно при достижении требуемой влажности вентиляторы выключаются
6) Вентиляция – управление вентиляторами для подачи свежего воздуха (на какое время и с какой периодичностью включается задается программно)
7) Управление вращения лотками (с какой периодичностью и какое количество оборотов двигателя – можно регулировать наклон)
8) Температуру и влажность можно задавать как постоянную на весь процесс инкубации, так и индивидуально для каждого дня (с возможностью сохранять программу)
9) Подача воды в емкость для повышения влажности при достижении минимального уровня
10) Алерт при выходе из строя датчиков и оборудования (вентиляторов, нагревательных элементов)
11) Алерт при постоянной высокой – низкой температуре, влажности – (постоянство – время сколько держится температура, влажность и какие значения задается программно)
12) Возможность ручного включения той или иной опции – не по расписанию с панели управления
13) Возможность подключения к ПК и управление с него (мониторинг)
P/S показатели влажности и температуры снимаются с точностью 0,1%
Возникли вопросы
Нужно ли ставить все-таки тен в емкость с водой для увеличения влажности?
Свежий воздух стоит подавать через нагревательный тен или можно на прямую?
Что Еще стоит учесть?
Есть смысл делать подобные вещи на инкубаторы вместительностью от 1000 яиц.
Почитайте три темы
1. Инкубаторы серии MultiLife (Бориса Кравчик)
2. Обзор предварительного на 1750 яйцемест и выводного на 1200 яйцемест инкубаторов MultiLife
3. Какой функционал необходим для «идеального» инкубатора?
Алексей Евгеньевич, Спасибо! Читаю!
При начале работы над проектом Вам необходимо определиться с типом применяемых датчиков температуры, Точность всей системы определяется по точности измерительного элемента, таким образом, для обеспечения необходимой для Ваших задач необходимо применение датчиков с допуском по точности АА, и 15 разрядный АЦП, абсолютное большинство всех массовых терморегуляторов и близко не соответствуют заявленным параметрам. В соседней ветке форума сходная тема, на промышленном контроллере со стандартным датчиком температуры я могу гарантировать только 0,2 градуса точности…
К выше сказанному могу добавить и от себя как разработчика, сначала стоит тщательно изучить известные разработки, многое передовое как правило вкладывается в промышленные инкубаторы. Второй немаловажный момент это конструкция и компоновка самого корпуса, как ни странно это и диктует определенные условия к электронике и ее алгоритму работы. В качестве примера возьму некоторые сведения из первого поста, первое что привлекло мое внимание это большое количество датчиков температуры и влажности для ТЗ. Если интенсивность воздухообмена внутри камеры недостаточна то и возникает разнобой в температуре в разных точках камеры, то же самое относится и к влажности (помимо этого стоит учесть и способ увлажнения воздуха). Помимо принужденной конвекции необходим и воздухообмен с внешней средой (удаление углекислого газа и притока новой порции воздуха). Если на всю конвекцию отвести достаточную мощность, то все более-менее обеспечит приемлемый разной температуры и влажности, если идет экономия мощности, то вылезают все эти проблемы с неравномерностью, в конечном итоге идут много попыток как-то устранить различными способами, в т. ч. большим числом датчиков и маломощных вентиляторов. В итоге получается несколько типовых вариантов, где эти характеристики приведены к определенному компромису, некоторые из них получены на основе расчетов, другие - эмпирически, точнее методом проб и ошибок с учетом опыта предшественников.
Подведя итоги, могу привести следующие соображения:
- Компоновку корпуса взять как у промышленных, только придется их приспособить для меньших габаритов.
- Не экономить на мощности для принужденной конвекции и внешнего воздухообмена
- Датчиков температуры достаточно 1-2 шт, с малой инерционностью и достаточной точностью
- Датчиков влажности достаточно 1 с необходимой точностью
- Включить весь сервис для управления всей начинкой инкубатора, упомянутый сервис в 1-м посте остается в силе
- Включить весь сервис для дистанционного мониторинга и управления от компьютера или сотового телефона (тоже упомянуто в 1-м посте)
В заключение могу отметить и одну не решенную полностью проблему в промышленных инкубаторах, это проблемы вентилятора. Она состоит в присуствии мертвой зоны в виде конуса, осование в центре и вершина от центра, типовым решением этой проблемы является переменный наклон лопасти пропеллера вентиляторе (поближе к центру наклон лопасти больше, к краю он меньше). Это в какой-то мере смягчает проблему, но не устраняет полностью. Если эта проблема будет решена, то внутри камеры можно обойтись одним датчиком температуры и одним влажности. Помимо этого я подброшу еще одну идею для автоматики, это добавление одного датчика температуры снаружи, т. е. для помещения где расположен сам инкубатор, по разности температуры камеры и помещения можно программно задать динамику управления нагревателем. Многие ПИД-регуляторы заточены для самой камеры и не совсем полно учитывают потери тепла через стенки инкубатора и температуру в помещении, в лучших блоках управления они учитываются косвенно, по динамике нарастания или спада температуры. Так что спроектировать хороший блок с прекрасной программой будет сложно, поэтому многие вынуждены упрощать некоторые пункты ТЗ для получения более дешевого блока управления с приемлемым набором функций и сервиса.