Inkubator v3

Inkubator – sterownik czuwający nad zapewnieniem właściwych parametrów wylęgowych jaj ptaków.

Inkubator v3 - mikroprocesorowy sterownik do kontroli mikroklimatu komory wylęgowej, który został ulepszony
i różni się od poniżej opisanej pierwszej wersji tego urządzenia.
Podstawowymi zmianami jakie wprowadziłem jest samo wykonanie, które umożliwia montaż panela na ścianie pomieszczenia lub komory w której następuje wylęg jaj. Urządzenie składa się z panela sterującego i wykonawczego, kabla połączeniowego oraz dwóch czujników - wilgotności i temperatury.
Sterownik steruje dwoma urządzeniami zewnętrznymi pozwalającymi utrzymać mikroklimat komory inkubatora. Pierwsze z urządzeń to grzałka lub system grzałek połączony z lampami utrzymującymi stałą temperaturę w zleżności od pomiaru czujnika temperatury, a drugie urządzenie to nawilżacz który podnosi wilgotność powietrza w zależności od pomiaru czujnika wilgoci. Zastosowanie cyfrowych czujników wysokiej klasy sprawia, że pomiary są bardzo precyzyjne w ślad za tym idzie odpowiednia regulacja parametrów klimatu.

Maksymalna moc grzałek oraz lamp nie może przekrzczać 500W a nawilżacza 200W, dla tego wykonania. W przypadku potrzeby zwiększenia mocy należy zastosować przekaźniki separujące dużej mocy.

            Urządzenie posiada możliwości dowolnego ustawiania paramatrów i zapisywania w nieulotnej pamięci, co oznacza że po zaniku napięcia zasilającego nie traci wcześniej dokonanych nastaw, lecz wraca automatycznie do pracy. W odróżnieniu od poprzedniej wersji w której ustawialiśmy zakres temperatury w nowej wersji w menu możemy nastawić temperaturę minimalną oraz histerezę na podstawie których urządzenie będzie dokonywało autoregulacji. Przykład ustawiamy temperaturę tmin= 37.3 a histerezę zmian Hist= 0.3 co oznacza że jeśli temperatura spadnie poniżej 37.3 stC np 37.2 to urządzenie załączy grzanie do momentu, gdy temperatura osiągnie wartość większą niż Tmin+hist = 37.6 st C, po czym grzałka zostanie wyłączona. Analogiczna procedura dotyczy wilgotności zadajemy wilgotność minimalną i histerezę dla niej, a urządzenie na podstawie pomiaru dokonuje załączenia lub wyłączenia nawilżacza.
            Ponadto w menu można ustawić odstęp temparaturowy i wilgoci (alarm) po przekroczeniu którego urządzenie będzie generowało alarm.
Na panelu znajdują się 4 przyciski do obsługi menu. Przyciśk SET służy do wchodzenia do menu oraz zatwierdzania. Przycisk ESC służy do wychodzenia z menu lub rezygnacji. Przyciski + i - służą do zmiany wartości. Jednoczesne naciśnięcie ESC i SET powoduje restart sterownika, a naciśnięcie + poza menu powoduje wyłączenie lub włączenie sygnału alarmu.
Po około 60 sek. gdy nie naciśniemy żadnego z klawiszy sterownik przyciemnia podświetlenie LCD przechodząc w tryb normalnej pracy. Każdorazowe naciśnięcie dowolnego przycisku powoduje ponowne rozjaśnienie podświetlenia LCD. Dodatkowo sterownik na podstawie mierzonych prametrów potrafi wyliczyć w czasie rzeczywistym tzw punkt rosy, jest on wyświetlany na wyświetlaczu informacyjnie to znaczy że żadne regulacje od niego nie zależą.
            Zintegrowany czujnik wilgotności względnej oprócz pomiaru wilgotności względnej posiada pomiar temperatury, który jest także informacyjne wyświetlany tuż za wartością wilgotności. Na wyświetlaczu podawane są również stany wyjść opisane literkami G i N odpowiednio grzanie i nawilżanie. Wyświetlanie danej literki jest równożnaczne z załączenie tego wyjścia. Stan wyjścia silnika nie jest sygnalizowany na ogólnym ekranie LCD ponieważ jest on cały czas wyłączony, a w przypadku gdy zostanie uruchomiona procedura obracania jajek na LCd pojawia się napis "OBRACANIE JAJEK" "prosze czekac ...", aż do momentu zakończenia, sygnalizuje to załączenie wyjścia do którego podłączony jest silnik.

OPIS FUNKCJI

Urządzenie spełnia następujące funkcje użytkowe:

1. Pomiar temperatury w czasie rzeczywistym i regulacja (załączanie lub wyłączanie) systemu grzewczego o maksymalnej mocy 500W (dla tego egzemplarza - istnieje możliwość zwiększenia mocy sterowanej).
2. Pomiar wilgotności względnej w czasie rzeczywistym i regulacja (załączanie lub wyłączanie) urządzenia nawilżającego o maksymalnej mocy 200W (dla tego egzemplarza - istnieje możliwość zwiększenia mocy sterowanej).
3. Obracanie jaj co ustawiony okres czasu regulowany co jedną godzinę - od ok 1h do ok 24h z dokładnością do kilku do kilkunastu minut, oraz regulowanym czasem obrotu silnika wolnoobrotowego 1obr/min oznacza ze w czasie np: 30sek silnik wykona około 180st - czas obrotu regulowany jest co jedną sekundę od 1 sek do 59 sek.
4. Alarm dżwiękowy i optyczny występujący w sytuacjach gdy wartości mierzone znajdą się poza zakresem wartości dopuszczalnych ustawionych przez użytkownika. Dodatkowo z modułu wykonawczego istnieje możliwość wyprowadzenia dwóch przewodów, które w przypadku wystąpienia alarmu są zwierane. Daje nam to możliwość podłączenia dowolnego dodatkowego urządzenia powiadamiającego typu sygnalizator dźwiękowy, układy sygnalizacji w domu, powiadamianie SMS'em o alarmie (z wykorzystaniem dodatkowego modułu), itp.
5. Do wyjścia sterującego silnikiem obracającym jajka można podłączyć rozgałęźnik, aby dodatkowo zystkać możliwość podłączenia np wiatraka, powodującego wymiane powietrza lub wentylację wnętrza inkubatora w czasie obracania jajek. Napięcie sterowania 230V, ale można podłączyć wiatraczki małe 12 V z zastosowaniem dodatkowego zasilacza na 12V.

USTAWIENIA

            Do dokonania ustawień żądanych parametrów urządzenia służą cztery przyciski: "-", "+", SET, ESC. Naciskając zatem przycisk SET wchodzimy do menu urządzenia z którego za pomocą przycisków +/- mamy możliwośc wyboru następujących opcji:

1. Zakres temperatury
            Naciskając przycisk SET na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia temperatury minimalnej oraz histerezy. Te dwa parametry tworzą przedział od Tmin do Tmin+Hist w którym będzie utrzymywana temperatura (załączanie lub wyłączanie grzałki), przy czym należy zwrócić uwagę na bezwładność procesu grzania, w wyniku którego nie może dochodzić do nadmiernego nagrzewnia się grzałki i przekraczania ustawionego zakresu. Urządzenie grzejne musi być dopasowane swoją wydajnością do konkretnej komory inkubacyjnej lub ustawienia parametrów muszą być dobranie doświadczalnie. Domyślnie ustawione są parametry Tmin = 37.3 stC oraz Hist = 0.3 stC.

2. Zakres wilgotności
            Naciskając przycisk SET na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia wilgotności minimalnej oraz histerezy. Te dwa parametry tworzą przedział od Hmin do Hmin+Hist w którym będzie utrzymywana wilgotność (załączanie lub wyłączanie nawilżania), przy czym należy zwrócić uwagę jak w przypadku temperatury na możliwe zjawisko bezwładności polegającej na nadmiernym nawilżeniu przy chwilowym załączeniu nawilżacza. Urządzenie nawilżające musi być dopasowane swoją wydajnością do konkretnej komory inkubacyjnej lub ustawienia parametrów muszą być dobranie doświadczalnie. Domyślnie ustawione są parametry Tmin =60 % oraz Hist = 5 %.

3. Obracanie jaj
            Naciskając przycisk SET na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia okresu obracania jaj, czyli np: co 4 godz lub co 6 godz, użytkownik ma możliwość ustawiania co godzinę od 1-24h. Następnie możemy dokonać ustawienia czasu obrotu silnika od 1 sekundy do 59 sekund, przy czym stwerownik proponuje nam przetestowanie ustawionego czasu, chodzi o to żebyśmy mogli zobaczyć czy ustawiony czas obrotu odpowiada naszym potrzebom. W trakcie testu na LCD pojawia się napis "testuje ..." i silnik kręci zadaną ilośc sekund. W ten sposób możemy sobie dokładnie ustawić kąt obrotu ośki dla naszego mechanizmu (szuflady) obracającego jaja. Po wykonaniu testu sterownik pyta czy ustawiony czas jest prawidłowy. W przypadku gdy czas obrotu jest prawidłowy naciskamy SET i ustawienia zapisują się. Jeśli czas nie jest prawidłowy naciskamy ESC i ponownie ustawiamy ilość sekund, po czym znowu możemy wykonać test. Procedura powtarza się w pętli aż do chwili prawidłowych nastaw. Domyślnie ustawy czasów to: okres 6 h czasu obtoru 29 sek.

4. Ustawienie korekty temperatury
            Naciskając przycisk SET na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia korekty temperatury dla czujnika temperatury. Jest to kalibracja termometru urządzenia z np: laboratoryjnym precyzyjnym termometrem. Producent czujnika temperatury gwarantuje dokładnośc pomiaru w zakresie +/-0.5 st C i dlatego też korekta odbywać się może tylko w tym zakresie. Domyślnie ustawiona jest na 0.0 stC.

5. Ustawienie korekty wilgotności
            Naciskając przycisk SET na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia korekty wilgotności dla czujnika wilgotności. Jest to kalibracja higrometru urządzenia z np: higrometrem laboratoryjnym lub innym precyzyjnym urządzeniem. Czujnik mierzy wartość względną zależną od temperatury dlatego też korekta odbywać się może w zakresie +/-20%. Domyślnie ustawiona jest na 0%.

6. Ustawienie alarmu temperatury
            Naciskając przycisk SET na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia przedziału temperatury po przekroczeniu której sterownik zacznie generować alarm dźwiękowy i optyczny. Przykład: Tmin= 37.3; Hist=0.3 Talm=0.5 st C; oznacza że alarm będzie generowany wówczas gdy temperatura z róznych powodów spadnie poniżej Tmin-Talm czyli poniżej 36.8 stC oraz gdy z różnych powodów wzrośnie powyżej Tmin + Hist + Talm czyli 38.1 st C. Istnieje możliwość ustawienia Talm od 0.0 do 3.0st C. Domyślnie ustawiona jest na 0.5 st C.

7. Ustawienie alarmu wilgotności
            Naciskając przycisk SET na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia przedziału wilgotności po przekroczeniu której sterownik zacznie generować alarm dźwiękowy i optyczny. Przykład: Wmin= 60; Hist=5 Walm=5 %; oznacza że alarm będzie generowany wówczas gdy wilgotność z róznych powodów spadnie poniżej Wmin-Walm czyli poniżej 55 % oraz gdy z różnych powodów wzrośnie powyżej Wmin + Hist + Walm czyli 70 %. Istnieje możliwość ustawienia Talm od 0 do 30 %. Domyślnie ustawiona jest na 5 %.

8. Pokazuj nastawy
            Naciskając przycisk SET na tej opcji uzyskujemy możliwość przeglądania za pomocą +/-, dokonanych nastaw, które są zapisane w nie ulotnej pamięci procesora.

Oba czujniki są podłączane za pomocą złącza DB9, które nie powinno być wyłączane w trakcie pracy, gdyż skutkuje to zawieszeniem procesów pomiarowych. Wyłączenie w trakcie normalnej pracy tego złącza może spowodować zawieszenie się urządzenia. Należy je podłączać na wyłączonym zasilaniu, aby mieć pewnośc że czujniki nie uszkodzą się. W wypadku uszkodzenia czujników wymagany jest serwis urządzenia. Długość przewodów czujników to około 1 m.

Moduł wykonawczy podłączany jest za pomocą RJ, które może byc rozłączane i podłączane w trakcie pracy urządzenia. Urządzenie zasilane jest z sieci 230V 50Hz posiada swój wewnętrzny zasilacz. Obwody urządzeń zabezpieczone są bezpiecznikiem 3,15A. W urządzeniu można zastosować bezpiecznik o maksymalnej wartości 5A co daje moc użytkową około 1000W na całość i nie może ona zostać przekrocczona.

**************************************************************************************************************************************

Inkubator – pierwsza wersja urządzenia

Sterownik dokonuje pomiarów ciągłych temperatury oraz wilgotności panującej w komorze wylegania o czym informuje nas a wyświetlaczu LCD. W zależności od ustawionego zakresu temperatur, załącza i wyłącza ogrzewanie w postaci żarówki lub grzałki oraz załącza lub wyłącza nawilżacz w zależności od pomiaru wilgotności. Realizuje on też cykliczne włączanie i wyłączanie silnika, który podłączony do mechanizmu obracania jaj spełnia rolę urządzenia do zmiany położenia jaj w trakcje wylęgu. Posiada 4 przyciski do ustawiania wszelkich wartości, czytelny wyświetlacz LCD na którym uwidocznione są wyniki pomiarów z czujników oraz stany urządzeń. Sterownik pokazuje pomiar temperatury z czujnika, który spoczywa pomiędzy jajami do wylęgu oraz wilgotność powietrza. Zakresy temperatury i wilgotności są ustawiane przez użytkownika i zapisywane w pamięci nie ulotnej - oznacza to że po wyłączeniu napięcia lub chwilowym zaniku sterownik nie traci ustawień. Sterownik posiada funkcje alarmu dźwiękowego i optycznego w przypadku pomiarów z poza ustawionych zakresów. W komplecie znajdują się:

Sterownik

Zasilacz

Czujniki od lewej temperatury i wilgotności

Moduł wykonawczy

Siinik wolnoobrotowy 1 obr/min - nie wchodzi w skład zestawu

OPIS FUNKCJI
Urządzenie spełnia następujące funkcje użytkowe:
1. Pomiar temperatury w czasie rzeczywistym i regulacja (załączanie lub wyłączanie) urządzenia grzewczego o maksymalnej mocy 500W (dla tego egzemplarza - istnieje możliwość zwiększenia mocy sterowanej).
2. Pomiar wilgotności względnej w czasie rzeczywistym i regulacja (załączanie lub wyłączanie) urządzenia nawilżającego o maksymalnej mocy 200W (dla tego egzemplarza - istnieje możliwość zwiększenia mocy sterowanej).
3. Obracanie jaj co ustawiony okres czasu regulowany co jedną godzinę - od ok 1h do ok 24h z dokładnością do kilku do kilkunastu minut, oraz regulowanym czasem obrotu silnika wolnoobrotowego 1obr/min oznacza ze w czasie np: 30sek silnik wykona około 180st - czas obrotu regulowany jest co jedną sekundę od 1 sek do 59 sek, moment obrotowy silnika 45kg/cm.
4. Alarm dżwiękowy i optyczny występujący w sytuacjach gdy wartości mierzone znajdą się poza zakresem wartości dopuszczalnych ustawionych przez użytkownika. Dodatkowo na module wykonawczym dysponujemy zaciskami które w przypadku wystąpienia alarmu są zwierane. Tak więc mamy tu wiele możliwości podłączenia urządzeń powiadamiających typu dodatkowe sygnały dźwiękowe, układy sygnalizacji w domu, powiadamianie SMS'em o alarmie (z wykorzystaniem dodatkowego modułu), itp.
5. Gniazda na kablu podłączonego silnika stanowią zasilanie dla wiatraka wentylującego załączanego równocześnie z silnikiem czyli np: co 6 godzin na np: 30 sekund (czasy ustala użytkownik), powodującego wymiane powietrza lub wentylację wnętrza inkubatora. Napięcie sterowania 230V, ale można podłączyć wiatraczki małe 12 V z zastosowaniem dodatkowego zasilacza podłączanego do tych gniazd. Gniazda są dwa ponieważ silnik może kręcić w obie strony. Do zmiany kierunku obrotu silnika służy przełącznik na module wykonawczym. Wybierając dany kierunek obrotów należy wybrać również właściwe gniazdo do podłączenia wiatraka wentylacyjnego. Wiatrak mieszający jest podłaczany w tym przypadku na stałe i miesza powietrze 24h na dobę.

USTAWIENIA
Do dokonania ustawień żądanych parametrów urządzenia służą cztery przyciski: strzałka w dół, strzałka w górę, OK, ESC. W trakcie wyświetlania ekranu podstawowego czyli dla normalnej pracy urządzenia

klawisze spełniają następujące funkcje: strzałka w dół - nie spełnia żadnych funkcji; strzałka w górę - wyłączanie lub włączanie dźwięku alarmu; OK - wejście do menu; ESC - odświeżenie wartości mierzonych. Na ekranie LCD wyświetlane są od lewej: -temperatura; w nawiasach stan wyjść G- grzałka, N-nawilżacz; a na końcu wilgotność. W przypadku wyłączenia grzania zamiast literki G pojawi się znak pauzy "-", podobnie dla nawilżania. Dla procedury obracania jaj na czas obrotu pojawi się napis "OBRACANIE JAJ". W wolnych polach obok nawiasów w trakcie wystapienia alarmu wyświetlana jest literka "A" po lewej lub prawej stronie, w zależności czy alarm dotyczy temperatury czy wilgotności. Wyłączenie alarmu sygnalizowane jest naprzemiennie literka "A" oraz "X", lub gdy nie ma alarmu wyświetlane jest tylko "X"
Naciskając zatem przycisk OK wchodzimy do menu urządzenia z którego za pomocą strzałek mamy możliwośc wyboru następujących opcji:

1. Zakres temperatury

Naciskając przycisk OK na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia zakresu temperatury w którym będą zachodziły autoregulacje (załączanie lub wyłączanie grzałki), przy czym należy zwrócić uwagę na bezwładność procesu grzania, w wyniku której nie może dochodzić do nadmiernego nagrzewnia się grzałki i przekraczania ustawionego zakresu. Sterownik jest tak skonstruowany, że urządzenie grzewcze grzeje do połowy ustawionego zakresu więc istnieje możliwość korekcji w pewnym przedziale temperaturowym zjawiska inercjii grzejnej. Urządzenie grzejne musi być dopasowane swoją wydajnością do konkretnej komory inkubacyjnej. Domyślnie ustawiony jest na 37.3 stC - 37.7 stC.

2. Zakres wilgotności

Naciskając przycisk OK na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia zakresu wilgotności w którym będą zachodziły autoregulacje (załączanie lub wyłączanie nawilżania), przy czym należy zwrócić uwagę jak w przypadku temperatury na możliwe zjawisko bezwładności polegającej na nadmiernym nawilżeniu przy chwilowym załączeniu nawilżacza. Urządzenie nawilżające musi być dopasowane swoją wydajnością do konkretnej komory inkubacyjnej. Domyślnie ustawiony jest na 60 % - 70 %.

3. Obracanie jaj

Naciskając przycisk OK na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia okresu obracania jaj, czyli np: co 4 godz lub co 6 godz, użytkownik ma możliwość ustawiania co godzinę od 1-24h. Następnie możemy dokonać ustawienia czasu obrotu silnika od 1 sekundy do 59 sekund, przy czym stwerownik proponuje nam przetestowanie ustawionego czasu, chodzi o to żebyśmy mogli zobaczyć czy ustawiony czas obrotu odpowiada naszym potrzebom. W trakcie testu na LCD pojawia się napis "testuje ..." i silnik kręci zadaną ilośc sekund. W ten sposób możemy sobie dokładnie ustawić kąt obrotu ośki dla naszego mechanizmu (szuflady) obracającego jaja. Po wykonaniu testu sterownik pyta czy ustawiony czas jest prawidłowy. W przypadku gdy czas obrotu jest prawidłowy naciskamu OK i ustawienia zapisują się. Jeśli czas nie jest prawidłowy naciskamy ESC i ponownie ustawiamy ilość sekund, po czym znowu możemy wykonać test. Procedura powtarza się w pętli aż do chwili prawidłowych nastaw. Domyślnie ustawy czasów to: okres 6 h czasu obtoru 29 sek.

4. Ustawienie korekty temperatury

Naciskając przycisk OK na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia korekty temperatury dla czujnika temperatury. Jest to kalibracja termometru urządzenia z np: laboratoryjnym precyzyjnym termometrem. Producent czujnika temperatury gwarantuje dokładnośc pomiaru w zakresie +/-0.5 st C i dlatego też korekta odbywać się może tylko w tym zakresie. Domyślnie ustawiona jest na 0.0 stC.

5. Ustawienie korekty wilgotności

Naciskając przycisk OK na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia korekty wilgotności dla czujnika wilgotności. Jest to kalibracja higrometru urządzenia z np: higrometrem z końskiego włosia lub innym precyzyjnym urządzeniem. Czujnik mierzy wartość względną zależną od temperatury dlatego też korekta odbywać się może w zakresie +/-20%. Domyślnie ustawiona jest na 0%.

6. Ustawienie alarmu temperatury

Naciskając przycisk OK na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia przedeziału temperatury po przekroczeniu której sterownik zacznie generować alarm dźwiękowy i optyczny oraz spowoduje zwarcie styku przekaźnika w module wykonawczym. Przykład: Tmin= 37.2; Tmax=37.7 Talm=0.5 st C; oznacza że alarm będzie generowany wówczas gdy temperatura z róznych powodów spadnie poniżej Tmin-Talm czyli poniżej 36.7 stC oraz gdy z różnych powodów wzrośnie powyżej Tmax+Talm czyli 38.2 st C. Istnieje możliwość ustawienia Talm od 0.0 do 3.0st C. Domyślnie ustawiony jest na 0.5 st C.

7. Ustawienie alarmu wilgotności

Naciskając przycisk OK na tej opcji uzyskujemy możliwość ustawienia przedeziału wilgotności po przekroczeniu której sterownik zacznie generować alarm dźwiękowy i optyczny oraz spowoduje zwarcie styku przekaźnika w module wykonawczym. Przykład: Wmin= 50; Wmax=60 Walm=5 %; oznacza że alarm będzie generowany wówczas gdy wilgotność z róznych powodów spadnie poniżej Wmin-Walm czyli poniżej 45 % oraz gdy z różnych powodów wzrośnie powyżej Wmax+Walm czyli 65 %. Istnieje możliwość ustawienia Talm od 0 do 30 %. Domyślnie ustawiony jest na 5 %.

8. Pokazuj nastawy

Naciskając przycisk OK na tej opcji uzyskujemy możliwość przeglądania za pomocą strzałek, dokonanych nastaw, które są zapisane w nie ulotnej pamięci procesora. Wszystkie możliwe nastawy pokazują poniższe zdjęcia:

Sterownik zasilany jest zasilaczem 12V działa poprawnie dla napięć zasilania od 9-12V (gnizado DC5,5x2,1 standard). Czujniki są podłączane za pomocą złącza DB9, które nie powinno być wyłączane w trakcie pracy. Wyłączenie w trakcie normalnej pracy tego złącza może spowodować zawieszenie się urządzenia ale nie musi. Należy podłączać na wyłączonym zasilaniu. W wypadku uszkodzenia czujników wymagany jest serwis urządzenia. Moduł wykonawczy podłączany jest za pomocą złącza DIN5, które może byc rozłączane i podłączane w trakcie pracy urządzenia. Grzałka oraz nawilżacz zabezpieczone są bezpiecznikami 2.5A, natomiast można zastosować bezpieczniki o maksymalnej wartości 3.15A. Na ściance obudowy z gniazdami po lewej stronie znajduje się przycisk służący do ponownego uruchomienia urządzebnia (restartu) bez potrzeby wyłączania zasilania.

Urządzenie może być dowolnie modyfikowane. W razie pytań prosze o kontakt

Wszelkie sugestie, spostrzeżenia oraz uwagi proszę słać na maila: link.