Контроллер для теплиц и сити-ферм

Рад всех приветствовать. Много лет изучаю форум и вот пришёл момент и мне вступить в ваши ряды. 

Начну по порядку. Разрабатываю и собираю контроллер для своих собственных нужд, потому как ничего подобного найти невозможно. Контроллер будет применяется для выгонки маточных растений земляники садовой. Каждый сорт будет получать свое питание и полив. Планируется около 80 зон полива и контроля

Краткое описание. Контроллер собирается на базе промышленного контроллера фирмы сименс. На данный момент большая часть работы уже проделана. Написан растворный узел, система климатического контроля, получаем данные освещённости, даллее по списку установка метеостанции для управления фрамугами отопление и т.д

В систему внедрена облачная панель которая позволяет получать доступ к системе из любого уголка света при наличии интернета, и с любого устройства будь то телефон, планшет или компьютер. Можно как правсматривать данные, так и менять все параметры, формировать отчёты, графики, таблицы, сохранять все данные и отсылать их на сервер для дальнейшего анализа. 

В данный момент пишу алгоритм по контролю влажности по весу. 

Тему о весовом контроле ниже прочитал, но так и не увидел внятного ответа. 

Вообщем вопрос вот в чём.

Расчет решил производить по данному алгоритму. 

Данные для ввода в контроллер:вес сухого субстрата, вес полностью напитаного до дренажа и влагоемкость самого субстрата. 

Даллее все цифры просто для понимания о чем я говорю. 

Допустим вес сухого субстрата в горшке равен 1000гр.вес полностью напитаного без растения 2340 гр. Влагоемкость субстрата 95%(допустим кокосовый субстрат)заданая влажность субстрата 75%

Собственно сам расчет

Из 2340гр вычитаем вес сухого субстрата 1000гр. Получаем полную влагоемкость субстрата 1340гр. Эти 1340грамм делим на максимальную влагоемкость субстрата, в нашем случае 95%. Получаем 14,105гр вес на 1% влажности. 

Даллее весь расчёт пойдёт от этой цифры так как даже с учётом увеличения веса растения объем субстрата менятся не будет. 

Далле расчёт идёт так: из 95% влагоемкости субстрата вычитаем заданную влажность 75% получаем 20%. Умножаем 20% на вес 1%(14,105) и получаем 282,1 грамма. Тоесть когда вес снизится на эти 282,1 гр это будет влажность 75% и производится полив. 

Теперь чтобы отвязаться от веса растения расчёт производится так. Сажаем растение в субстрат, поливаем до дренажа и замеряет вес. Допустим у нас получилось 2422гр.через 3 минуты после полива записываем вес и дальнейший расчёт ведём от этого веса до следующего полива. Тоесть от 2422гр вес понижается. Как только он понизится на раннее высчитаное значение 282,1гр это и будет 75% влажности субстрата. В режиме реального времени мы видим показания влажности. 

Расчет идёт от последнего замера веса после полива. Допустим вес через 15 минут после последнего полива снизился на 49гр. Теперь 49грамм делим на вес 1%(14,105) получаем 3,4739%влажности. из 95%влажности вычитаем 3,4739% и получаем влажность 91,5261%  в реальном времени. 

Тоесть фактически мы можем получать 3 параметра. Влажность субстрата реальную с учётом веса растения, вес в граммах для расчёта следующего полива, и вес самого растения (что позволит контролировать рост и набор массы) 

Если есть где-то ошибка или может вообще не правильно веду расчёт, рад буду услышать ваше мнение.

Есть ещё конечно много вопросов, но для начала хотелось бы получить ответ на этот. 

И если есть какие то данные как рассчитывается норма и частота полива от прихода солнечной энергии и температуры буду премного благодарен. 

У субстрата может быть заданная влажность в виде фиксированного значения только в исследовательском смысле. На практике в мате, горшке и любом другом применяемом обьеме, она сильно различается по горизонтам. Если Вы планируете выращивать в реальности, на это нужно обратить внимание Обеспечить в одной теплице различное питание для 80 сортов- невероятная затея.

В 31.01.2022 в 20:43, Андрей Викторович Пучков сказал:

У субстрата может быть заданная влажность в виде фиксированного значения только в исследовательском смысле. На практике в мате, горшке и любом другом применяемом обьеме, она сильно различается по горизонтам. Если Вы планируете выращивать в реальности, на это нужно обратить внимание Обеспечить в одной теплице различное питание для 80 сортов- невероятная затея.

Этот расчёт не будет использоваться напрямую для расчёта полива. Это просто один из блоков для получения информации. Так как работа все таки будет организована по пиранометру, этот расчёт будет больше применятся для расчёта запланированного выхода дренажа. 

Я прочитал все темы и нашёл от Алексея куренина файлы о том как рассчитывается стратегия полива в течении дня, но все данные применяемые приводятся для томата. 

Смущает два момента. 

1 это то что земляника не очень любит частые поливы, и второе можно ли брать показатель 2мл на 1 джоуль для земляники. 

Также бы хотелось узнать  какие значения накопленный энергии применяются именно для земляники. Или показатель в 80-110 джоулей подходит для всех культур? 

В этом и есть большач проблема, что растение должно получать столько влаги, чтобы ему было комфортно. Только в этом случае оно сможет реализовать свой потенциал. Не уверен, что кто то Вам расскажет эти вещи для клубники. Такие исследования дороги.

49 минут назад, Марите сказал:

Подобные программы сейчас есть у Привы и у одной английской фирмы (где-то в моих архивах должно быть название фирмы).

Маточники земляники не "выгоняют", а выращивают, это принципиальное различие. Выгоняют зеленый лук и тюльпаны за счет питательных веществ, накопленных в луковицах.

Так как Вы собираетесь рассчитывать полив земляники, доводя до дренажа, Вы ее скорее всего утопите. Земляника очень чувствительна к избыточной влажности в зоне корней. Андрей верно говорит, важно создать растению комфортные условия, а частота поливов прежде всего зависит от погоды.

Учитывая в каком количестве кокосового субстрата выращивают землянику, прирост массы растений будет в меньшей степени влиять на показания весов, чем при выращивании огурца или томата. Однако, если Вы собираетесь повесить ящики под потолком теплицы и выращивать "гардины" (как это сейчас называют голландцы) из усов, то прирост массы растений будет значительным.

Вам не надо 80 режимов полива для 80 сортов. В зависимости от сорта и погодных условий может отличаться состав питательного раствора при выращивании самой рассады, но если все маточные растения высаживают одновременно, то и режим полива для всех будет одинаков при условии одинакового субстрата и его объема на одно растение.

Я давно уже занимаюсь клубникой, и про избыточную влажность прекрасно знаю. Может я конечно не корректно выражаюсь, но как уж умею, извините если не так.

Выращиваю я в горшках на кокосе объёмом 3 литра на растение. Планирую перейти именно на подвесные системы. Выход дренажа всё равно будет в полуденные часы, так как в противном случае растут сильно показатели по ес, а если снижать ес поливного, то переодически начинаются проблемы с тем что лист начинает загибатся вниз.

По поводу 80 зон, вы правы я немного не так выразился. Я имел ввиду что для каждого сорта свое питание которое может отличатся координально. Понятно что в реальности будет наверно не так много разных профилей, просто сорта с схожими профилями будут обьединятся в группы по поливу, так как просто скорость работы растворного узла не позволит успеть произвести замес большого количества растворов между циклом. 

Прива и прочие это конечно хорошие системы, но я сам вроде как тоже имею очень неплохое образование в области автоматизации, и это не настолько сложная система чтобы за неё переплачивать. В данный момент работаю с системами Danielle которые даже рядом не стояли с такими маленькими проектами. Поэтому осилю без проблем, тем боллее в помощь 46 инженеров на работе. 

Вопрос только именно с расчётом стратегии, но это как я уже понял ни кто не подскажет. Буду искать знающих людей. 

Спасибо за подсказки. 

Вам просто может не хватить места для такого количества трубопроводов. Если делать так, как Вы планируете, то к каждому сорту, питание которого будет отличаться, Вам нужно вести отдельный трубопровод. Иначе в общей трубе будет кисель с непонятными пропорциями. Да и растворники понадобятся для каждого сорта. Это неоправданно сложно.