Zautomatizujte si svoje akvárium s využitím Siemens LOGO!

Zautomatizujte si svoje akvárium s využitím Siemens LOGO!

24 Pred niekoľkými dňami

Akvárium s rybičkami je skvelým doplnkom do obývačky. Zároveň je to ale aj starosť. Našťastie je však už možné nechať elektroniku, aby sa o rybičky postarala za Vás. Ide o relatívne jednoduchú úlohu, ktorá ale vyžaduje istý stupeň bezpečnosti a spoľahlivosti. Srdcom celého projektu je PLC Siemens LOGO! 8. Aj keď je určený predovšetkým pre priemysel, tak tieto 2 atribúty splňuje na výbornú. Podrobnosti o tejto platforme nájdete v našom skoršom článku.

Konštrukčné riešenie

Po nabratí inšpirácie v akvaristike som vytvoril veko, ktoré presne sedí na 45 l akvárium a na ktoré bude možné upevniť všetky prístroje a kabeláž. Akvárium o veľkosti 50 x 30 cm vyžaduje pevnú konštrukciu, ktorá bude súčasne znášať vlhkosť. Veko som teda vyrobil z dreva, ktoré som ošetril ochranným lakom proti vode. Veko je z masívnej dosky, ktorá je dosť pevná, z tenkých bočníc a z líšt, ktoré dosadnú na stenu akvária a ktoré zároveň držia veko pohromade. Veko sa potom nasadí cca 2 cm cez okraj. Zadnú stenu som nechal otváraciu, kvôli lepšiemu prístupu, bez nutnosti dvíhať veko. Výška veka je 20 cm, aby som mohol zo spodnej časti namontovať osvetlenie, ktoré nesmie byť priamo nad hladinou.

   

Potreby pre akvárium

Hlavnou súčasťou akvária je filter, ktorý udržuje vodu bez nečistôt. Obvykle je umiestnený priamo na stene akvária, ja som ho však pripevnil priamo na konštrukciu veka, aby bolo všetko pohromade. Spodnú časť je možné zložiť, aby z veka, v prípade transportu nič nevyčnievalo. Podobne riešené je aj upevnenie teplomeru, ohrievača a senzoru hladiny. Všetko je upevnené na veku, ale pre transport je to možné demontovať a pripevniť dovnútra veka. Ako ohrievač som zvolil bežný akvarijný kvôli bezpečnosti. Termostat na ňom som nastavil na najvyššiu teplotu, aby stále bežal. Jeho regulácia potom bude prebiehať v LOGO! za pomoci externého teplotného čidla. Tak bude možné nastavovať a čítať teplotu priamo na LOGO! Pre blaho rybičiek je ešte inštalovaný kompresor (tzv. bublinkovač), aby mali kyslík. Pre dekoráciu je potom dôležité osvetlenie. Zvolil som svetlo určené do kúpeľne (do vlhkého prostredia podľa normy IP44) a úspornú žiarovku 14W.

   

Mechanizmus kŕmenia

Okrem udržania kvality vody a osvetlenia, je potrebné každý deň rybičky nakŕmiť. Ako podmienku som zvolil sypké krmivo. Na veko som pripevnil uzatvárateľnú dózu ako zásobník. V spodnej časti som vyvŕtal dieru a prestrčil cez to vrták. Väčšina dĺžky vrtáka je vo vnútri a pri otáčaní dostáva z dózy krmivo. To z vrtáka padá priamo do otvoru a skrz veko rovno do vody. O otáčanie vrtáku sa stará modelárske servo, ktoré som vo vnútri upravil tak, aby sa mohlo kontinuálne otáčať. Riadiaciu elektroniku som odstránil a vyviedol iba prívody jednosmerného motora. Po mojom zásahu je to teda vlastne len motor s prevodovkou. Množstvo kŕmenia pôjde teda jednoducho nastaviť a to dobou zopnutia motora.

Siemens LOGO! 8

Na hornú stranu veka som umiestnil DIN lištu, na ktorú som zľahka upevnil svorkovnicu, jednosmerný zdroj a samotné LOGO! Všetku kabeláž som zorganizoval v elektrikárskej lište. Elektrické prepojenie bolo jednoduché, postačí dodávaný skrutkovač a odizolovacie kliešte na konce drôtov, to nájdete taktiež v sortimente Conrad.

Po pripojení všetkých vstupov a výstupov bol čas akvárium oživiť, teda naprogramovať LOGO! Počet blokov v programe nie je veľký. Program som do LOGO! zadával ručne (bez počítača). Program by mal každý deň ráno rozsvietiť akvárium, nakŕmiť rybičky, večer zhasnúť a stále udržiavať nastavenú teplotu vody. Filtrácia a bublinky by mali bežať stále. V prípade nedostatku vody v akváriu by sa malo všetko vypnúť.

Kalibrácia kúrenia

Akvárium som naplnil studenou vodou a postupne ohrieval až na teplotu 29 °C. Vyššia teplota už v akváriu nebýva žiaduca. Bežne sa udržuje 25 °C. Vybraný teplomer mení svoj elektrický odpor. Zapojil som teda do série pevný rezistor a vytvoril tak napäťový delič. Na analógovom vstupe LOGO! sa teda bude meniť hodnota údaju podľa teploty. Teplomer je lineárny, určil som preto len niekoľko bodov v ustálenom stave a graficky určil závislosť napätia na teplote [°C]. Vzorec pre údaj v LOGO!: 6,3 * T + 116 = UA1.

Prevádzkový test

Na účely testu som skrátil denný cyklus na: 1 minúta = noc, 1 minúta = deň. Kúrenie funguje spoľahlivo a udržiava požadovanú teplotu. Tá je zatiaľ nastavená v programe pevne na 25 °C, neskôr pôjde tiež nastaviť. Svetlo dostatočne akvárium osvetľuje a je spoľahlivo vodotesné. Kŕmenie sa rotáciou vrtáka naozaj sype a to priblížne v rovnakom množstve pri každej aktivácii. Pri naplnení dózy vydrží kŕmenie nepredstaviteľne dlho. Nadávkoval som viac ako 100 dávok a veľa neubudlo. Dávka sa samozrejme upraví podľa počtu rybičiek, ale aj tak to dáva do budúcna potenciál neriešiť krmivo niekoľko mesiacov. Jediné, čo zostáva na nás, je čistenie akvária. To sa spravidla uskutočňuje 2x do mesiaca. Inak je o rybičky postarané, stačí spustiť LOGO!

Schéma programu

Budúce vylepšenia

S projektom akvária ešte nie je zďaleka koniec. V nadväzujúcich článkoch budem akvárium postupne vylepšovať. Najprv oživím riadiaci a kontrolný displej, ktorý už je na akváriu pripevnený a čaká len na softvérové prepojenie so Siemens LOGO !. Následne prenesiem správu akvária na internet či do mobilu.

Možnosti platformy Siemens LOGO! 8 sú široké, rovnako ako sortiment Conrad. Stačí prísť s nápadom a každý si nájde to, čo potrebuje. Neváhajte a pustite sa do vlastného Maker projektu!

Prohlédnout produkt ›

 

AUTOR

Karel Setnička

K spolupráci s Conradom som sa dostal cez svoju bakalársku prácu na Fakulte Elektrotechnickej ČVUT. Jednoduché robotické rameno Velleman KSR10 dodávané touto spoločnosťou som vybavil riadiacou elektronikou a na jeho ovládanie vytvoril aplikáciu pre OS Android. V súčasnosti pre firmu Conrad testujem a recenzujem nové produkty a podieľam sa na niekoľkých ďalších projektoch. Najviac ma baví MAKER odvetví.