Klimaatregeling van Kas (simulatie) mogelijk met Arduino?

[Mark HAS Profiel Privébericht]

Ik ben werkzaam op een HAS waar we een klein model hebben staan van een kas (grootte 50x50x50 cm). In deze kas zit een temperatuur meter en een RV meter. Verder zit er een thermostaat in en op het dak een klep die met een stappenmotor open of gesloten kan worden (de stand van de klep wordt ook gemeten met een stappenmotor).

Het kasje draait nu op een softwareprogrammatje gemaakt in GENESIS, maar alles is verouderd en is hard nodig aan vervanging toe. Mijn vraag is of dit met een Arduino kan? Even wat verdere achtergrond informatie:

De studenten leren bij ons wat een regelkring is, wat voor verschillende regelmanieren je hebt en hoe ze regelen.

In het softwareprogrammatje zit een AAN-UIT regelaar, P-regelaar en PI-regelaar.

In het kasje wordt de temperatuur gemeten. De temperatuur wordt nu ingesteld in het softwareprogramma. Wanneer de temperatuur te laag is, gaat de thermostaat aan. Is de temperatuur te hoog, dan gaat de klep open. De temperatuur kan via AAN-UIT, P en PI regelaar geregeld worden, dit zijn 3 verschillende menu's in het software programmatje.

Daarnaast wordt de RV gemeten. Ook hierbij wordt de RV ingesteld in het programma. In het kasje zit een afgesloten waterbak met een vernevelingspompje. Deze heeft een schakeldifferentie van 20%, m.a.v. de pomp slaat pas af wanneer de gemeten RV 20% boven de ingestelde waarde zit. Dit is dus simpel een aan-uit regelaar.

Al deze gemeten en ingestelde waardes willen we dus zichtbaar maken op de computer. Ik heb nog nergens kunnen vinden of je ook daadwerkelijk een soort van dashboard op je PC kan maken waar je al deze waardes kunt aflezen en in kan stellen.

Is dit mogelijk met Arduino?

We zijn ook bezig met LabView, maar blijkt nogal ingewikkeld te zijn voor een leek als ik. Maar is dit misschien toch een betere optie, gezien we alles ook grafisch willen weergeven op een PC?

Alvast dank voor de reacties!

Mark

[nicoverduin Profiel PrivéberichtWebsite]

Eerste reactie/vragen:
- Kan zonder meer op een Arduino(en mijn eerste reactie is zelfs op een Arduino Uno)
- RV = Relatieve vochtigheid?
- P regelaar?
- PI regelaar?
- HAS?
- Stappenmotor aansturen is ook geen probleem

Dan het dashboard:
- Er is een programma "Project Sentry Gun" op het web te vinden dat mbv. Processing (soort Arduino achtige omgeving) Op de PC koppelt met de Arduino en ook grafische mogelijkheiden heeft.
- Het systeempje is niet geweldig (eigenlijk gewoon "bagger") maar heeft wel alle ingrediënten om een dashboard te maken met monitoring etc.
Een alternatieve manier zou ook kunnen via MsOffice (Excel) en VBA en dan via de seriële koppeling mooie grafieken maken in Excel terwijl in achtergrond continu data word opgehaald en verstuurd naar de Arduino. Echter, ik ben wel thuis in Excel en VBA, maar heb nog geen koppeling met de seriëel gemaakt. Staat nog op mijn verlanglijstje.

Nog ff verder over nagedacht:
- Je zou een Arduino Mega2560 kunnen inrichten als een HTTP server zodat je via een webpagina praat met de server die weer praat met het kastje.
- Je zou de Server aan een Routertje kunnen hangen en dan met bijvoorbeeld Titanium Appcelerator (=gratis) een App kunnen ontwikkelen voor IOS en Android en Tizen die met de server gaat praten. Dan kan je wel hele mooie dashboards maken.
Je zou de verbinding tussen kastje en Server via nRF24L01 2.4 Ghz transceivers kunnen laten lopen zodat je een draadloze verbinding krijgt.

Al deze mogelijkheden kosten je ongeveer tussen de 10 en 100 euri (exclusief de sensoren etc).

[shooter Profiel Privébericht]

jaaaaa is heel goed mogelijk
is het de (voor nico de hogere agrarische school in hertogenbosch dan kom ik graag voor een demo.
pt100 sensor via een xtr105 naar arduino
RV ligt aan sensor kan ook met pt100 gewoon sokje om pin
temperatuur regeling met een 24 volt verwarming en een FET.
stappenmotor met een uln of een a9888
water met een deosprayer
ventilator toeren regeling (van een 12 volt fan uit voeding
co2 meting
lichtregeling
display vanaf 2 regels 16 karakters tot colour vga.
dan via usb naar pc naar processing bijv.
kan natuurlijk ook naar excel of zo.
of internet shield met paginas.
er is veel mogelijk
persoonlijk zou ik regeling en data-aquistie apart houden
samenwerking met KW1C afd HTM of ROCA12 mooie stageopdracht

groetjes paul
shooter@home.nl

[shooter Profiel Privébericht]

ik heb nog garduino gevonden

[Mark HAS Profiel Privébericht]

- P regelaar?
- PI regelaar?
- HAS?

Het is inderdaad voor de Proportionele regelaar en een Proportionele integrerende regelaar. En RV staat inderdaad voor Relatieve Luchtvochtigheid.

ventilator toeren regeling (van een 12 volt fan uit voeding
co2 meting
lichtregeling

Is niet belangrijk. Het gaat vooral om de zaken die ik noemde.

Goed om te horen wat allemaal mogelijk is met een Arduino.

@Paul: heeft KW1C ook ervaring met LabView?

[shooter Profiel Privébericht]

nee labview kennen ze niet, maar eenstudieversie kost niks, en een stagiair kan er wel mee uit de voeten.
op avans hebben ze ook een leergang embedded systems,wellicht is dat voldoende niveau.
kan wel met arduino, maar dan puur als interface.
eigenlijk is de keuze voor een grafisch programmeeromgeving een goed idee, is toch de toekomst.
maar puur voor het leren van een regelkring zou ik toch simpel denken met een PID regel, die welgedocumenteerd is met uitleg van Kfactor etc.
regelingen zoals in labview vindt ik erg ondoorzichtig en te snel voor een langzaam proces.
persoonlijk zou ik een kas graag met fuzzy regelen door de vrijheid van inputs.
ik spreek meestal van een expertsysteem, want dat heb je nodig bij dit soort combiregelingen.
zoals als de sproeiers aangaan daalt de luchttemperatuur tot natte bol.etc.

en uiteraard wil ik je wel bijstaan, ben 55 jaar, en zzp al 20 jaar op allerlei besturingen, vooral koeling op zeeschepen, ik heb nog op baden powellstraat gestudeerd, in 1977 ongeveer.

[Mark HAS Profiel Privébericht]

@Paul: Ik merk dat je er al meer kennis van hebt dan ik . We willen het graag wel met een grafische programmeeromgeving weergeven. Vooral o.a. door de jou genoemde reden en daarbij dat we het graag duidelijk aan de student willen/kunnen toelichten. Ken jij nog andere grafische programmeeromgevingen naarst LabView?

[shooter Profiel Privébericht]

jawel, ik werk naast de arduino ook nog met codesys, is een PLC taal (free for simulation).
er is ook nog wel grafisch C maar dan schiet je het doel ernstig voorbij.
En ik kom graag een keer kletsen hoor, gratis (nou ja een kopje thee is lekker).
labview is wel het goedkoopste middel, samen met arduino staat je systeempje toch voor onder de 100 euro.
Een PID regeling is helemaal geen probleem, zijn eigenlijk maar drie regels.
een simpel display heb ik wel liggen, en een mega ook
een breadbordje eronder en spelen maar.
zaterdag is trouwens open dag op KW1C.

Ik zit dus opzetje te bedenken.
temperatuur met een NTC, natte bol ook NTC kan direct naar arduino

aan/uit verwarming is simpel.
PID verwarming is nog simpeler met een PWM uitgang kun je deze in 255 stappen sturen. (verwarming met een paar weerstanden en een 24 volt voeding.
aan/uit koeling
PID koeling je schakelt gewoon de ventilator ook met PWM (een fan uit een computer is hier prima voor.
voor de instellingen kun je potmeters gebruiken, dan hoeft er helemaal niets met arduino(computer) gedaan te worden, alleen dataloggen als dat niet gewoon op papier gedaan word.
het nabouwen van genesis lijkt mij dan ook geen probleem.

[jmnijsse Profiel Privébericht]

Hallo,

Ik heb mezelf geregistreerd vanwege deze interessante thread.
Als TOA Natuurkunde (waar we best veel met Arduino doen, zelfs een eigen educatie-shield ontwikkeld hebben) ben ik voor Biologie voor hetzelfde bezig.

Twee dingen:
-koppeling arduino - excel: ik gebruik PLX-DAQ (Selmaware, Parallax). Prima vba-script, al is het voor ons doel iets te uitgebreid en kunnen leerlingen teveel instellen waardoor dingen weer fout gaan. Ik zou graag iets afgebakenders hebben. Dus voor wie zich geroepen voelt... (stuitte trouwens van de week op: http://www.hackster.io/rayburne/arduino-to-excel-using-v-usb?ref=search. Ook aardig!

-Welke CO2 meter gebruiken jullie? Ik heb een Figaro CDM4160, maar twijfel over de waarde. Het zou ook een klein beetje low-budget moeten zijn... (vaak een lastige combinatie).

-Ik heb er ook een bluetoothshield opzitten, maar dat nog niet werkend richting Excel.

Ik houd deze thread in de gaten!

Groeten,
Johan Nijsse
TOA Natuurkunde
Calvijn College Goes

[shooter Profiel Privébericht]

en hier komt dan de oplossing
haha

http://www.elektor-labs.com/project/gre ... 13869.html
oke geen arduino maar zelfs elektor heeft er een project van gemakkt.