Nella gestione di un acquario si presentano diversi problemi che con il passare del tempo diventano sempre più pesanti e insostenibili, arrivando al punto che già a distanza di un anno dall'avvio dello stesso, si perde la pazienza e si abbandona l'acquario a se stesso. Si comincia con il groviglio di fili elettrici che si crea proprio sotto l'acquario, arrivando al punto che alla fine non si ritrova più la spina del riscaldatore, o di qualsiasi altro accessori, per un'eventuale sostituzione. A volte ci si dimentica di fare delle operazioni o si rimanda ad un'altro giorno per l'impossibilità di farla in quel momento. Per non parlare del casino che si crea sulla multipresa che deve ospitare i vari Timer delle luci, dell'elettrovalvola dell'impianto di osmosi, della luce lunare creando un casino a non finire. Controllare i livelli dell'acqua, fare i rabbocchi per ripristinare quella evaporata, fare i cambi d'acqua per eliminare i componenti dannosi per la vita di pesci e piante.

Un altro problema può essere l'utilizzo di timer domestici, frequentemente utilizzati nel mondo dell'acquario. Questi funzionano ottimamente ma oltre al conteggio dello scorrere del tempo non hanno nessuna possibilità di interazione con l'esterno, cioè non possono rispondere a determinati eventi. In pratica se una qualsiasi pompa risultasse controllata da uno di questi timer, e si venisse a verificare la perdita di una tubazione, questa pompa continuerà a spingere acqua finche non sarà il tempo di stop impostato a fermarla.
Insomma non pensate che la gestione sia facile. E è proprio quando si perde la pazienza che iniziamo a saltare alcune operazioni fondamentali. Così ho unito i miei interessi per l'acquario e per l'elettronica cercando di creare un piccolo progetto che venga incontro, nell'esecuzione dei principali processi.

In commercio esistono diversi "mini-computer" per la gestione ma a prezzi molto alti e comunque non completi per questo mi sono autocostruito l'"AcquaControl".
Utilizzando un modulo logico, generalmente chiamato PLC, ho cercato di affidare ad esso le principali funzioni ripetitive da svolgere, cercando però di non tagliare il contatto che un acquariofilo deve avere con il suo acquario, ma solo di semplificarlo.

AcquaControl: descrizione del progetto

Questo progetto si prefigge di automatizzare la gestione di un acquario (di dimensioni medio/grandi) affidando il controllo al Modulo PLC Logo Siemens, con il supporto delle espansioni LogoDM16 e Logo AM2PT100.

L'automazione prevede il controllo della temperatura della vasca tramite un termoregolatore e un impianto di ventilazione (raffreddamento estivo), il controllo dell'illuminazione con conteggio delle ore di funzionamento delle lampade o gruppi lampade, il controllo del filtro, della mangiatoia automatica, il controllo della pompa di movimentazione acqua e aerazione, il controllo dell'elettrovalvola per l'immissione di CO2 ed infine il controllo del processo di reintegro di acqua, che non è solo un processo di reintegro dei livelli, ma il il controllo totale di un vero cambio parziale con acqua di osmosi, che prevede l'eliminazione di una quantità di acqua di scarto dall'acquario e la reintegrazione con acqua osmotica.
Completa il progetto la completa gestione dei relativi allarmi, con avviso e blocco delle funzioni in base allo specifico allarme. Il progetto inoltre implementa un modulo per l'invio di allarmi verso l'utente, e per la gestione di alcune funzionalità, da parte dell'utente verso il controllore, tramite sms.

Vediamo le funzioni principali svolte:

• Termoregolazione vasca (riscaldamento/ventilazione).
• Timer per 2 gruppi lampade (funzione alba/tramonto).
• Controllo luce lunare.
• Controllo filtro.
• Controllo pompa movimento acqua e aerazione.
• Controllo alimentazione automatica (manuale e con timer).
• Controllo processo di reintegro livelli.
• Controllo processo cambio parziale (manuale e con timer).
• Controllo CO2 (manuale e con Timer).
• Allarme sostituzione lampade.
• Allarme livelli (Vasca principale e vasche di rabbocco).
• Allarmi temperatura (minima e massima).
• Allarme assenza tensione rete.
• Allarme acqua sul pavimento.
• Gestione remota tramite sms.

Il modulo logico LOGO

Il LOGO è un modulo logico programmabile, cioè un controllore che ha la possibilità di gestire una serie di ingressi e uscite tramite un programma software residente nella sua memoria interna. Il programma, e le funzioni da svolgere sono personalizzabili in tutto e stà solo alla creatività del programmatore cercare di esprimere tutte le sue capacità. I PLC sono molto usati nell'automazione industriale ma la miniaturizzazione di essi, in questi ultimi anni, ha fatto si che si adatti anche ad applicazioni civili, come in questo caso. Esso è costituito da un modulo base, che dispone di 8 ingressi e 4 uscite, espandibile con moduli dadicati a diverse funzionalità. Questo modulo è disponibile sia con display che senza, nel quale è possibile mostrare messaggi e indicare gli stati delle uscite e degli ingressi, personalizzando i testi. Inizialmente conviene acquistare lo "StarterKit", che include il software di programmazione, un manuale d'uso e il cavo USB di connessione al PC, oltre naturalmente al modulo logico Logo.


Poichè in questo progetto necessito di diverse uscite per controllare le utenze sopra descritte, ho ampliato il LOGO con l'espansione DM16 che aggiunge 8 ingressi e 8 uscite, e con l'espansione AM2PT100, che mi permette di effettuare una lettura molto precisa di due temperature, tramite sonde PT100.


Una volta stabilito il ruolo di ogni ingresso e di ogni uscita, l'interazione tra essi, e tutte le funzioni che il modulo dovrà svolgere, si passa alla programmazione del modulo, tramite il software di programmazione.


Il Software LOGO!Soft Comfort

La programmazione del LOGO può avvenire in due modi: con la descrizione dei singoli blocchi operativi e l'esplicitazione di ogni singolo collegamento, tramite i pulsanti presenti sul modulo, oppure con il proprietari Siemens, che ne semplifica sicuramente il lavoro. Programmare questo processwo tramite il solo tastierino penso che sarebbe stato molto laborioso e probabilmente difficilmente si arriverebbe al risultato voluto, per questo ho preferito farlo tramite il software fornito.


Con il software è facile programmare e svolgere tutte le funzioni booleane principali semplici e complesse, dalle AND, OR, alle funzioni di Timer, Temporizzatori, Contatori e Comparatori, cosi da poter eseguire il più disparato insieme di funzioni. Una volta finita la programmazione il software permette di fare dei test online del programma e verificarne il corretto funzionamento, prima di copiarlo nella memoria del modulo e renderlo attivo.


Il modulo di controllo GSM

Affiancato al modulo Logo c'è poi un modulo GSM per la gestione di alcune funzioni, tra i quali gli allarmi, l'interrogazione degli stati, e l'attivazione o disattivazione di alcune funzioni. Questo modulo che implementa al suo interno un microcontrollore pic che gestisce alcuni ingressi e uscite, interagendo tramite la tecnologia GSM, permettendo il controllo dello stato delle uscite tramite una stringa inviata da un'altro cellulare, e l'invio di una chiamata e un sms, relativo a segnali di allarme provenienti dalla vasca, verso un elenco di numeri personalizzabili e residenti nella memoria del modulo.


In realtà è l'insieme di due blocchi, come visibile nelle immagini sopra riportate, uno logico che implementa tutte le funzioni e l'altro costituito da una serie di relè, per interfacciarlo a sistemi con diverse alimentazioni.


Realizzato il software, si procede poi con la realizzazione e il cablaggio delle connessioni, che potrebbero risultare abbastanza complesse, e comunque pericolose, se non si hanno le basi elettrotecniche indispensabili.


Continua...

<- Riproduzione Scalari

AcquaControl

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