Управление на процесите в аквариума с PC

[d256h]

Здравейте колеги и приятели. Манията "отглеждане на риби" ме зарази още, когато бях на 7 годинки. Сега съм към 40! По стечение на обстоятелствата съм завършил Автоматика с София, но това ми беше от полза единствено при осъществяването на лични проекти, не свързани с професията ми. Тези дни разгледах няколко теми в сайта, отнасящи се до управлението на различни устройста в аквариума. Прочетеното ме накара да се замисля за мой проект още от 1987г. Виждайки, че вече има достатъчно голямо общество на акваристи си дадох сметка, че е назрял момента да се направи нещо по-сериозно в полза нему! Направих преглед на фирмите-производителки на аквариумно оборудване. Решенията за поддръжка на аквариумната вода с нейните специфични параметри са много и скъпи. Изводите до които стигнах са следните:

1.)Не е задължително, но е добре човек да има цнтрализирана система за следене и поддържане на аквариума;
2.)Такава система трябва, да е изградена върху базата на минимум хардуер (чаркуляк) и достатъчно други средства (може и софтуер);
3.)Използването на PC вместо програмируеми контролери е по-изгодно за българина (разбирай бедния), защото разпространението му е достатъчно голямо и до голяма степен машините се държат приблизително еднакво (липсва уникалност, която вдига цената);
4.)В компютъра има достатъчно вградени входове и изходи, които са достатъчни за управлението на стотици аквариумни устройства;
5.)Какво трябва да се направи, за да може компютъра да заработи като контролер на аквариумните процеси?
4.1)Да се направят хардуерни решения за връзка с портовете на компютъра;
4.2)Да се напише софтуер за управление на 'закачените платки' към компютъра;
4.3)Да се направи достатъчно прост и лесен за работа интерфейс, който да позволи на достатъчно голям брой хора да си служат с него лесно и удобно;

Пример:
От Паралелния порт на компютъра може да се ползват цифровите входове и изходи, от гейм порта  може да се ползват цифровите изходи и аналоговите входове.  По този начин може да се управляват електрически консуматори (нагреватели), електроди за Ph и др. с напрежителен или резистивен изход и т.н. Вместо масово управление (както е до момента в повечето случаи) може да се постигне Пълно управление на аквариума с обратна връзка от всеки включен уред в него. С две думи:

Предлагам да обсъдим стартирането на общ проект за управление на аквариум!

Въпреки, че специалността ми е биотехника и биотехнологии, силата ми е в създаването на добре изглеждащи програми за управление на процеси.

За проекта ще са нужни колеги силни в:

1. Правене на интерфейсни платки (RS232,RS485,RS422, PC Parallel )port;
2. Писане на софтуер за PC и драйвери за платките (дано не се наложи);
3. Познавачи на флуидна арматура (сензори, разходомери, нагреватели);
4. Баш акваристи

Към момента съм постигнал на цената 9,50лв да управлявам програмно 4 консуматора. Мога да контролирам консуматорите през мрежата, по SMS, e-mail. Интерфейсната платка се продава от българска фирма и направо е без пари (да са живи и здрави). Ако се използват две такива платки и подходяща логика може да се упрявляват до 256 товара, с което се изчерпват нуждите на един аквариум. По-интересното са обратните връзки от сензори, мотори, лампи и т.н. Имам готовност за започване на действия в тази насока, но считам, че по-добре ще бъде, ако повече хора се захванат с Делото.

Ако съм ви отегчил моля да ме извините, ако не пишете, кой с какво може да се включи!

Д.Димитров

[filio]

Нещо не хванах целта на занятието. В смисъл приложението ми бяга. Нагревателите са с терморегулатори, лампите си имат таймери, какво друго ще следим и управляваме от PC-то? Водата ли ще ми сменя? :roll:

[Longanlon]

Има вече такъв проект реализиран - в аквариума на 77.

Описанието и дискусията са в темата "Микропроцесорен контролер за аквариум", която забрвих къде се намира, ама търсачката на форума 100% я помни

Контролерът освен, че следи и регулира температурата и вкл/изкл осветлението (поетапно може) и СО2 нощем, следи киселинната реакция на водата и съответно спира подаването на СО2 при опасно понижаване. Може да се контролира и през интернет.

[bigboy]

Позволи ми да не се съглася с точки 3 и 4, защото за цената която посочваш или малко по-висок може да се закупи достатъчно мощен микроконтролер, че и ,,тухли четворки да мета" .  Използването на PC е оправдано, ако се гледат много аквариуми  (индустриално количество). Да не говорим колко ток гълта едно PC, ако е постоянно пуснато, а също сам каза че българинът е беден, а например на мен ми трябват повечето портове ?!?! И не на последно място мисля, че програмното осигуряване на PC-то няма да бъде много по-евтино от това на микроконтролера(аз например програмирам pic-кове на microchip, а също и dsp-и).. Смятам че трябва да има компютърни модули, които да управляват индивидуално аквариума и да имат възможност да се включват в мрежа за централизирано управление на повече аквариуми!

[Longanlon]

Абе къде е всъщност старата голяма тема за миропроцесорния контролер? Нещо не мога да я намеря... :book

[dido]

Тоя вариант е мислен. Става, разбира се, но не и за контролерни функции. ПЦ-то просто не е достатъчно надеждно за такива неща. Представи си да забие докато е включил нагревателя или хлапето да го изключи щото така е решило... А и задължението да ти работи машината за да ти вървят нещата е несериозно някак си.

[d256h]

На пръв поглед изглежда, че предложението е безсмислено, особено ако ако сте гледали успешно аквариуми от 20г. Тук става дума за съвсем друго ниво на отглеждане на аквариум. Но първо да отговоря на Филио:
Нагревателя си имат терморегулатори, но още може да знаем "Работата на нагревателя във функция от времето и от там скорост на загряване (компенсиране на загубите), така се хваща хистерезисната крива на топлообмена на аквариума, което може да има значение при размножаване или при предотвратяване на болеси". Лампите си имат таймери, но това достатъчно ли е? Познавам колега, който има сензор на дъното, с който мери падащата светлина от лампите (заради водораслите). Знаете, с течение на времето газоразрядните лампи (от всички видове) им намалява излъчващата способност и се променя спектъра. Смяната на водата също е тривиална операция, но задължителна. С електроклапани може да се управлява подмяната на водата, както прекарването и през йонообменни колони за омекотяване или дезинфекциране или през колони с въглен или през колони с тор (за водораслите). Ами меренето на ПеХа и управлението на бутилките с Въгледвуокис? (например когато ми се наложи да гледам промишлени количества от едноклетъчните "Чехалче", ако имах подобна система, нямаше да загубя толкова много ларви на Данио. Ларвите толкова обичаха Чехалчета, че водиха истинска война заради тях!)

Сега за микропроцесорните контролери:
Знам какво могат, но проблема е в унификацията. Ако си представим Контролер и ПЦ с еднаква функция, то при отпадане на контролера (примерно изгаря) решението на проблема е замяна с нов, неговото програмиране и т.н. При ПЦ-то решението е също замяна, но не от специалист, няма програмиране (защото всеки ще може сам да си вземе ЦД-то и да си инсталира софтуера сам). Второто нещо, което ПЦ-то силно се различава от Контролера е многократно по-големите възможности в представяне на информацията в графичен, табличен или какъвто и да е друг вид, удобен на крайния потребител. Записването и събирането на обратна информация от сензорите и устройствата в аквариума, позволява дори целогодишна статистика на параметрите на "живота" в аквариума, което може да реши проблеми с оцеляването на неговите обитатели. (Измирането на морските риби, мекотели и др. най-често!). Контролерите са удобни за автоматизация на процесите в производствата или автомобилите примерно, защото те затова са и направени, но в никакъв случай не могат да се мерят с дори най-слабото ПЦ.

(Дори си мисля, че колегите от Алан Брадли умишлено спонсорират Бил Гейтс, да не им се бърка в управлението на поточни линии щото, ако стане, ще има да рестартираме автомобилите до замайване

И ако пак има нещо неясно ето пример:

Преди, за да говорим със Щатите ходихме до пощата, после говорихме през телефоните си у дома, сега вече ползваме Скайп. Не си купуваме специални телефони, а само БЕЗПЛАТЕН софтуер. Моята идея е да направим подобен проект - с минимални финасови вложения, да може да се постигне тотално управление и информираност за АКВАРИУМА.

Проект:
OpenAquariumProjectBG

P.S.
Вариантите са два:
- Идеята пропада, не се одобрява, няма желаещи, не и е времето сега! Тогава аз продължавам да 'копам', доста бавно ще бъде, но накрая всичко ще завърши успешно, но ще бъде платено!

- Идеята намира привърженици. Работим известно време. Документираме всичко и предоставяме благина за използване на членовете (на клуба, сайта, желаещите) СВОБОДНО, защото сме пичове и не сме скръндзи, като Бил Гейтс

[NO CARRIER]

<офтопик>
d256h, разгледах ти сайта, явно си голям ентусиаст. Шапка ти свалям.
</офтопик>
Аз пък бих предложил еднопичова въшка + компютър.
Въшката чете и управлява всичко, компютърът чертае графики, предлага по "юзър френдли" интерфейс и т.н.

[d256h]

Тоя вариант е мислен. Става, разбира се, но не и за контролерни функции. ПЦ-то просто не е достатъчно надеждно за такива неща. Представи си да забие докато е включил нагревателя или хлапето да го изключи щото така е решило... А и задължението да ти работи машината за да ти вървят нещата е несериозно някак си.

Изоставате колеги, защо да сме на опашката? Проблема с отпадането на комадващия модул е същия и при ПЦ-то и при Контролерите. Затова си има решения, които се учат още в университета. Смятам, че това не е проблем. За постоянно включения компютър обаче си в грешка. Все повече машини работят постоянно включени! В следващите години това ще стане масово, защото ще навлезнат новите проекти за HomeSystem. Примерно разгледайте неуважаваната от мен идея наречена х10  http://www.smarthome.com/about_x10.html Има и други подобни системи и всички гонят унификация ...
Така, че за мен ,да ти работи компютъра денонощно е нормално, имам пуснати услуги и ФТП-сървър за лично ползване, това е въпрос на собствена преценка. В края на краищата, имам и един 100 литров аквариум с 4 риби, които идеално си живеят без движение на водата, без принудително обогатяване с въздух, има само нагревател и луминисцентна тръба за фитолаборатории.. ми да, за какво са ми тия електроники?

[dido]

http://aquariumbg.com/forum/viewtopic.php?t=432&postdays=0&postorder=asc&&start=0

Тва е темата дет Лонги я търсеше - май  :D

[bigboy]

Прощавай, ама не мислиш ли, че малко се престараваш със следенето на толкова много параметри пък и толкова прецизно – то в инкубатор за бебета не се следят толкова параметри колкото ти смяташ да следиш. Помисли, затова че рибите са хванати от някоя река и са живяли в далеч по-тежки условия и нямат нужда от чак такова изнежване. Не че имам нещо против, но не виждам основателен довод, за да се прави!

[d256h]

БигБой, отговора е прост! (между другото прочетох постовете в посочения линк по-горе). Не е важен за мен крайния резултат, а пътя, който трябва да измина за да го постигна! А за другите може да се окаже полезно използването на такава разработка ... за мен удоволствието от правенето и занимаването с това хоби..

[Raven]

щом ти доставя удоволствие- прави го.
за мен не е много полезно защото аквариумът е променяща се система и не съм сигурен че ако се заковът параметрите ще стане по добре.
всъщност сигурен съм че ще е по зле,примерно изменението на рН е нормално в течение на денонощието- нощем пада с половин до една единица и това е полезно за растенията.
температурата също не е полезно да е постоянна ,аз не ползвам никога нагревател.
примерно в тропиците нощем температурите падат до около 16 градуса а денем са около 40- това е нормално за рибите и растенията.
по време на мусона два месеца температурите са около 20 градуса и почти няма слънце- така че рибите и растенията са свикнали на температурни амплитуди.
взички биологични ,физични и химични процеси в аквариума и в природата  са променливи и си имат своята функция и предназначение,не е добра идея да се променят.
но това си е мое мнение.

[dido]

<офтопик>
...Аз пък бих предложил еднопичова въшка + компютър.
Въшката чете и управлява всичко, компютърът чертае графики, предлага по "юзър френдли" интерфейс и т.н.

Именно именно. Аз също предпочитам това. Това и съм направил и бачка чудесно и надеждно на две места вече, третото си чака реда

d256h, то тва така, ама аз съм си включвал пецето към електромер и перспективата да плащам по 20-25 лева месечно допълнително за ток заради него ми нещо не ми харесва, ама хич.

С две думи - портовете и аналоговите И/О на един стандартен компютър са силно ограничени и "евтините" решения за управление стават прекалено сложни откъм количество компоненти, платка и прочее. За сравнение ще ти дам микроконтролера, с който обикновено работя - има 2 UART-а, 48 I/O линиии, 8 броя аналогови входове, 12 битови, маса, камара дори прецизни таймери на които всяко пеце би могло да завиди. И тва за 15 лева.

[d256h]

Мен не ме притеснява толкова промените в температурата на аквариума. По-интересно ми е регулирането на Пх Рх и Кислородното съдържание. Щото ако става дума за контролери има готови на Сименс, които са специално за приложение у дома, цените са им много привлекателни и до голяма степен изчерпват изискванията за аквариумно управление. Но... мен това не ми стига..