Controlar invernadero por pc

[Fedeox]

Hola, nesesito un sistema para controlar mediante una pc la temperatura, humedad, aireaciòn y riego de un invernadero .-

[Itsanoblue]

Hola amigo, para hacer lo que tu quieres no se controla mediante pc si no mediante PLC, o sea un automata programable, en el programas todos los parametros a tener en cuente, este PLC se conecta a un PC el cual debe llevar incorporado el programa SCADA del fabricante del PLC, de esta manera podras monitorizar el trabajo y jugar con las variables, cambiando horas de riego etc.
Primero el PLC que es el que controlo el trabajo, lleva microprocesador propio, luego el PC con el cual puedes variar las variables de humedad aireacion etc, de una manera monitorizada.
Este sistema es muy caro y se utiliza para sistemas complejos, te digo que lo que tu quieres hacer no es un sistema complejo, mas bien un sistema sencillo, tienes pocas variables a tener en cuenta, por lo que no te sale a cuenta hacerlo asi, yo aplico estos sistemas en la industria, son muy eficientes, pero muy caros.
Si quieres algo barato y que puedas controlar lo que quieras sin crear registros, simplemente que cumpla tus ordenes, tieenes los PLC de siemens o los de moller klocner. Son PLC pequeños, con pocas entradas analogicas, las analogicas son las variables, o sea por ejemplo humedad, temperatura, iluminacion, velocidad del aire, eso se transmitiria como valores analogicos, los cuales el PLC interpreta mediante una señal electrica, por poner un ejemplo, digamos una sonda de temperatura usualmente usada la PT100 de 4-20, esta sonda si la compramos de 0 a 100 grados centigrados, va a decir al PLC que si estamos a 0 grados, recibira una intensidad de 0 miliamperios, el Plc en ese momento sabra que la temperatura esta a 0 grados, y cuendo el PLC reciba los 20 miliamperios sabra que estamos a una temperatura de 100 grados, y si estamos a 50 grados, el PLC recibira 12 miliamperios de la sonda. A partir de ahi tu en el programa de tu plc diras si quieres airear a 20 miliamperio que traducido serian 100 grados, o bien a 12 miliamperios que resultarian 50 grados.
Estos plc tienen salidas digitales, o sea unos contactos electricos, los cuales o bien estan a 0 o bien estan a 1 si tu le dices al PLC que cuendo este tal parametro a 12 miliamperios conecte tal salidad digital y la ponga a 1 estaras diciendo que cuando estes a 50 grados se cerrara un contacto que pondra en marcha lo que tengas conectado ahi, un ventilador, un aire acondicionado etc.
Realemtne te sale mas a cuenta un PLC en miniatura que uno con control por pc.
Si solo tienes un invernadero mas vale que tengas claro los parametros que quieres controlar y las ordenes que quieres dar. Si quieres controlar humedad y temperatura tienes que buscar un PLC con dos entradas analogicas, y dependiendo de lo que quieras poner en marcha deberas mirar que tenga las salidas digitales que necesitas, las salidas digitales son como interruptores.
Tu mismo lo puedes programar, tienen una pantalla, si eso te queda grande vete a un cuadrista de armrios electricos, el te hara el programa, y te explicara como funciona el plc para que tu cambien la temperatura y la humedad. Al cabo de un tiempor controlaras perfectamente a tu PLC.
El pc es solo el reflejo de lo que ocurre en el PLC, asi que teniendo un plc con pantalla, tienes mas que de sobras para caambiar solo dos o tres parametros de vez e ncuando, el control a traves de PC sobre un PLC se realizaq cuando hay que tener en cuenta muchisimas variables que ademas cambian o hay que cambiar a diario dependiendo de datos aleatorios que el PLC no recibe.
Lo que tu pides te puede costar unos 28.000.000 euros, y lo qu yo te propongo te puede costar como mucho 600 euros, y en definitiva para lo que tu quieres es lo mismo, una cosa es programar con el pc y otra a traves del plc.

[GRIPADO]

Hola tod@s.

Fedex, ponte en contacto con Rottemberger y explicales tu caso, te ayudaran.

Un saludo.

[nueveochodos]

Empezado por Fedeox

Hola, nesesito un sistema para controlar mediante una pc la temperatura, humedad, aireaciòn y riego de un invernadero .-

Hola quizás pueda ayudarte dime que necesitas exactamente...

[dubidandi]

Sacado de internet, lo tengo en un archivo:

PROYECTO DE RIEGO CONTROLADO POR PC

1. OBJETIVO
A petición de algún compañero de Infojardín, me he animado a explicar el proyecto de riego controlado por PC en el que estoy trabajando para nuestro huerto en Les Planes Velles.

Como veréis, el sistema está en fase de desarrollo, con lo que no puedo enseñar un proyecto finalizado, pero sí que puedo ir explicando cómo está concebido, que elementos he ido incorporando y porqué, los tests parciales que he ido haciendo, y compartirlo con quien tenga interés para intercambiar ideas y consejos.

Además voy muy liado con el trabajo, la masía y el huerto, así que redactaré a bote pronto lo que se me ocurra y ya iré mejorando el texto y añadiendo imágenes a medida que vaya pudiendo...



2. LA IDEA
Me planteé la idea de un riego controlado por PC porque me gustan los ordenadores y tenemos un huerto "familiar" que no tengo la posibilidad de regar cada día.

Digo esto, porque la solución por la que me he ido decantando, por un lado está pensada para un huerto de dimensiones más bien reducidas, y por otro porque me lo planteo como un "hobby", por lo que desde un punto de vista económico, quizás no sea la más óptima, puesto que en el mercado ya existen productos que a un precio mucho más reducido harían la misma función. Esto lo quiero dejar muy claro para que nadie se lleve a engaño.

Obviamente, una solución creada por uno mismo, si bien no será la más barata, sí que se ajustará más a lo que uno desea. Además, con un poco de electrónica básica, y un poco de programación un poco más avanzada, el sistema puede irse ampliando con nuevos dispositivos y funcionalidades. Tambien creo que la idea es fácilmente ampliable para controlar extensiones más grandes, puesto que trato de hacerlo de forma modular (osea, en módulos que se pueden ir multiplicando con el mismo esquema).

2.1. DESCRIPCIÓN GENERAL

Básicamente la idea es la siguiente: se trata de crear un "entorno" controlado por un PC que sea capaz de controlar el sistema de riego de un jardín o huerto mediante un programa horario pre-establecido, pero que tenga la capacidad de recibir información meteorológica (p.e.si ha llovido o no, humedad del suelo, etc...). Si sólo nos quedáramos aquí, claramente mejor compar un programador automático (por ejemplo el que tengo, que me costó 60 € en Leroy Merlín en 2007) .

Podemos mejorar el sistema añadiendo la posibilidad de que el PC nos envie un mensaje cuando algo no funcione y poder actuar remotamente por internet, o añadiendo una webcam o cámara IP, osi tenemos un invernadero podemos abrir y cerrar ventilaciones, etc....

Es decir, un sistema integrado que nos permita recibir información y actuar sobre el sistema (huerto o jardín). Esto es la idea general, pero como toda caminata empieza con un paso, vamos a quedarnos en algo más simple y veremos como lo he resuelto a ver que os parece.


2.2. DESCRIPCIÓN DEL "PRIMER PASO"
Lo que voy a intentar hacer como primera fase va a ser lo siguiente: desde un ordenador poder abrir o cerrar "grifos" que rieguen por goteo diversas zonas del huerto según un horario pre-establecido, siempre y cuando el suelo no esté demasiado húmedo. Además quiero poder actuar remotamente sobre el sistema, activando o parando el riego.

Sabiendo lo que queremos, vamos a dividir "el problema" en partes más pequeñas, para poder ir dando soluciones a cada una de ellas, y así obtener la solución global.

a. Necesitamos agua que circule por una tuberia a una cierta presión.

b. Necesitamos electoválvulas (para los profanos: "grifos" que se abran y cierren mediante electricidad).

c. Necesitamos un sensor de humedad del suelo o algo parecido.

d. Necesitamos un aparato que se conecte al PC (tarjeta) y controle los dispositivos que queremos controlar (electroválvulas, sensores, etc...).

e. Lo más probable es que la tarjeta sólo pueda trabajar corriente contínua y con un cierto voltaje, por lo que entre la tarjeta y los dispositivos habrá que intercalar "algo" que pueda actuar como un interruptor (por ejemplo un relé).

f. Necesitamos un sistema de conexión remota, en mi caso una conexión a Internet mediante router ADSL.

Hasta aquí sería lo que le podríamos llamar el Hardware del sistema de riego, es decir las "máquinas" que lo componen. Veremos que faltará alguna más al entrar en detalle, pero de momento mejor no liar más. No lo he mencionado, porque he dado por supuesto que lo tendremos, pero para poder regar de forma automática, no sólo necesitamos agua con que regar, sino electricidad que haga funcionar las máquinas!

Después necesitaremos (es decir, nos tendremos que hacer) un programa (Software) que de forma sencilla nos permita controlar el sistema, progrmarlo, etc... Este software deberá cumplir diversos cometidos, como el permitir la programación del riego, conocer el estado del sistema en cada momento, permitir su activación o desactivación (parcial o completa), etc... o sea, todo lo que se nos ocurra.

Este programa puede tener un entorno web, de forma que se pueda manejar desde un explorador de internet (Firefox, IExplorer....) o como de momento pienso hacerlo, siendo un programa "normal" que se ejecuta en el PC, y lo que haré será acceder remotamente al ordenador.



3. EL HARDWARE
Voy a explicar como he ido resolviendo cada uno de los 6 "problemas" que he enumerado antes:

3.1. AGUA
Puede parecer una gilipollez, pero para regar necesitamos no sólo agua, sino que depende del sistema de riego, esta debe tener una cierta presión, lo que no siempre es tan sencillo de obtener.

Si ya tienes una tubería con agua a presión para poder regar, enhorabuena! ya puedes pasar al punto siguiente.

En nuestro caso formamos parte de la comunidad de regantes de una acequia, por lo que el agua pasa al lado de la finca, y a un nivel ligeramente más bajo, es decir, sin presión. Esto es parecido al caso de tener un depósito, donde la única presión que tiene es la de la altura del agua dentro del depósito, y que disminuye a medida que se vacía el mismo.

La solución adoptada es sacar el agua de la acequia mediante un grupo de presión. Para quien no sepa lo que es, se trata básicamente de una bomba se activa automáticamente cuando detecta que baja la presión en la tubería. La presión ala que sale el agua no es del todo constante, puesto que la bomba se activa cuando nota que la presión baja del nivel mínimo programado y se desactiva cuando esta pasa del valor máximo, pero el resultado es muy parecido al agua de red.

De este modo no me tengo que preocupar de activar la bomba desde el ordenador, además permite regar de forma manual con una manguera simplemente abriendo el grifo, sin preocuparse de la bomba.

La que nosotros tenemos es un grupo de presión gardena, y de momento ninguna queja!

Si se quiere optar por una bomba normal, simplemente habrá que tener en cuenta que cuando se activen las electroválvulas tambien se deberá activar la bomba para que dé presión al agua.

3.2. ELECTROVÁLVULAS
Como no soy ningún experto en el tema, las electroválvulas que tengo las compré en el Leroy Merlín, y en el 2007 me costaron uns 22 €.

Para que veáis un poco las especificaciones técnicas, os adjunto un enlace a un modelo de Rain Bird. No penséis mal, no tengo ninguna relación con ellos, pero durante mi búsqueda de información por la red, su página me clarificó muchas ideas! (y es de buen nacido ser agradecido).

El tema de las electroválvulas está en la electricidad con la que funcionan. Las que he encontrado (y parece algo habitual) funcionan con corriente alterna y a 24 voltios, es decir: 24 VAC.

Con lo que se nos plantea un nuevo problema: necesitamos una fuente de alimentación que nos transforme la electricidad del enchufe de 220 VAC a 24 VAC.

Afortunadamente este problema tiene fácil solución: un transformador, en mi caso, de tipo encapsulado de la casa crovisa comprado en Diotronic.

Eso no quiere decir que no se pueda optar por otra solución, pero lo que está claro es que hay que tener una fuente que dé el tipo de electricidad y voltaje que requieran las electroválvulas escogidas.

3.3. SENSOR DE HUMEDAD
Si lo que he dicho hasta ahora lo he comprado y probado (ya os explicaré cómo), del tema sensor debo confesar que es pura teoría. Pero no veo porque no debe funcionar!

Podemos intentar inventarnos alguno, pero lo que tengo en mente es comprar alguno ya existente y simplemente conectarlo a la tarjeta que controla el ordenador. Se tratará sólo de ver que tipo de alimentación necesita y en que rango se mueve la salida. Por ejemplo este de gardena.

3.4. TARJETA CONTROLADORA
Hay muchas maneras de que el ordenador se comunique y actúe sobre el entorno, pero la que he encontrado más sencilla y potente es la tarjeta VM110 de la casa Velleman (55€ en Diotronic el 2007). En el enlace podréis ver todas sus características, pero a modo de resumen destacaría lo siguiente:

a. Conexión a PC mediante USB.

b. Puede recibir información por 5 entradas digitales y 2 analógicas .

c. Controla 8 salidas digitales y 2 analógicas.

d. Dispone de un pequeño CD que contiene el software necesario para funcionar con un PC en diferentes lenguajes, entre ellos Visual Basic. Además tiene un programilla de ejemplo en código abierto.

Las entradas son de corriente contínua entre 0 y 5 voltios, y la salida también.

Espero que se entienda lo que he destacado, en cualquier caso, cuando revise este escrito, miraré de detallarlo mejor.

Como hemos visto, las salidas que controla la tarjeta son de sólo 5 VCC. Así pues, cómo lo podemos hacer para controlar dispositivos como las electroválvulas o una bomba de agua ? Pues, por ejemplo, mediante un relé, que es un aparatito que actua como un interruptor (on/off) para corrientes elevadas y se controla mediante una corriente menor.

En el siguente punto amplio la información.

3.5. BATERIA DE RELÉS
Para controlar dispositivos como las electroválvulas he optado por usar relés, aunque quizás tambien se podría hacer mediante tríacs, entre otras cosas porque también sirven para potencias elevadas (por ejemplo una bomba, focos de luz, etc...).

En mi caso tengo una batería de 8 relés también de la casa Velleman. Tanto se puede comprar el kit montado como las piezas para soldarlo uno mismo. Yo adquirí este último también en Diotronic por unos 55 € el 2007. La tensión de entrada puede ser de 5 VCC o menos, y tiene un transformador incorporado de 12 VCC que puede servir para alimentar otros dispositivos sensores.

Cada relé puede controlar hasta 5 amperios a 230 VAC, es decir, una potencia de un kilovatio . Para una electroválvula va más que sobrado, pero para una bomba habría que ir con cuidado, o corremos el riesgo de quemar el relé.

De momento nos quedamos aquí, pero hay una duda en el ambiente... Tenemos un ordenador, una tarjeta por USB y la batería de relés, pero a que distancia máxima puedo tener las electroválvulas? Si el jardín es grande puede ser necesario pensar bien en cómo cablear desde la bateria de relés a las electroválvulas... En mi caso estoy estudiando la posibilidad de intercalar a la salida de la tarjeta un emidor de radio frecuencia (RF), y colocar un receptor RF al lado de la batería de relés, de forma que esten cerca de las electoválvulas. De este modo el circuito principal de agua es más simple, y además el conjunto es más flexible, ya que no hace falta modificar cables si se cambia el numero de electroválvulas... sería una solución WI-FI!

3.6. CONEXIÓN REMOTA
Hay varias manera de comunicarse remotamente con dispositivos electrónicos, pero ya que estamos usando un PC, parece que internet es una buena opción.

Esto nos permite acceder al sistema desde otro ordenador conectado a internet, y el sistema puede enviarnos e-mails para notificar todo lo que consideremos oportuno. Incluso, aunque yo no sé como, pero seguro que en algun lado se explica, nos podria enviar mensajes al móvil.

En Les Planes Velles tenemos una línea ADSL de Timofónica, y para conectarme al sistema uso un programa de conexión remota llamado UltraVNC (tambien valdría el VNC).

Se trata de un pequeño programa que se instala en el ordenador que queremos controlar (ordenador A), de forma que desde otro ordenador (ordenador B) podemos ver la pantalla como si estuviéramos sentados delante de A, ejecutando programas, etc.., desde el taclado y el ratón del ordenador B.

A esto me refería cuando he dicho que de momento haciendo un programa normal en Visual Basic ya podríamos controlar el sistema de forma remota. Con tiempo y una caña, lo podríamos hacer mejor y crear un programa que funcione en entorno web.

Sólo hay un pequeño inconveniente a esto: el eterno problema de las IP que no son fijas para una conexión ADSL estándard.

Para poder acceder a cualquier sitio de internet necesitamos saber la dirección pública (IP) con la que nuestro router sale a internet. El problema es que esa dirección, a menos que tengamos contratada una IP fija, puede cambiar. Es como si tuviéramos un teléfono que de vez en cuando cambia de número... nosotros podríamos llamar sin problemas, pero cómo nos podrían llamar a nosotros?

Aparte de contratar una IP fija y pagar por ello, hay otras soluciones. Una de muy simple es descargarse un programita que lo que hace es comprovar cada poco tiempo nuestra IP pública, y cuando detecta que ha cambiado, se encarga de "llamar" al "listín telefónico" y actualiza nuestro nuevo número, de forma que si alguien nos busca, tenga el número actualizado. Yo utilizo el programita de no-ip que es gratuito, y además me gusta su icono! Hay que abrir una cuenta y registrarse, pero es gratis.

Si la conexión a internet es mediante un Router y/o más de un ordenador conectado al mismo lo más probable es que haya que in al menú de configuración del router para "explicarle" que cuando alguien le "llame" desde fuera, o sea, desde internet, que le pase la llamada al ordenador que controla el riego. Eso se llama direccionar puertos y en cualquier web de ADSL se explica como para diversos modelos de router.

3.7. RESUMEN
Lo que toca es ensamblar todo lo que he explicado para tener el sistema montado, y luego hacer un programa que lo haga funcionar.

Pero eso requiere hacer un reportaje gráfico que de momento no tengo, así que paciencia. Si hay dudas, preguntad!

AH! Y que conste que esto es sólo la manera que he escogido para resolver el sistema de riego, pero que habrá muchas otras. A modo de ejemlo pongo el enlace que me mandó un compañero de Infojardin, donde se vende un kit que puede hacer una cosa parecida. Tiene la ventaja de que puede funcionar de forma autónoma (sin el PC conectado), pero pierde en versatilidad.



4. EL SOFTWARE
Pues de momento lo dejamos aquí. Sólo decir que de momento estoy desarrollando el programa en Visual Basic . NET, que es un lenguaje sencillo pero suficientemente potente.

Por otro lado, el tema de desarrollar un programa requiere de mucha autodisciplina, porque la primera idea es siempre hacer que la cosa funcione, pero si se quiere trabajar medianamente bien, hay que preguntarse también:

Es un proyecto a largo plazo? Entonces mejor documentar bien el código para que dentro de un año me acuerde de que hace cada variable!

Voy a ir ampliando el sistema? Entonces hacer las previsiones la respecto al diseñar la arquitectura del código.

Pude que cambie piezas del hardware en un futuro? Entonces mejor usar lo que creo que en lenguaje algorítmico se llama modulación y encapsulación.

En fin, que el tema del software tambien tiene su trabajo y planificación !