4 formas de control para invernaderos de última generación

CEAC 2010 197El Tecnológico de Monterrey Campus Ciudad de México ha desarrollado un controlador  de invernaderos de  última generación que ofrece diferentes ventajas sobre varios controladores actuales.

El nuevo Green Tech Supervisor ofrece al usuario 4 tipos diferentes de control  disponibles en una misma plataforma. Es un sistema adaptable a cualquier tipo de clima, se puede modificar las consignas de referencia, así como los porcentajes de actuación.

La plataforma ofrece control desde el monitoreo con sensores hasta el control de actuadores eléctricos basados en motores eléctricos. También cuenta con una interfaz sencilla y amigable para el usuario.

Si sólo desea verificar las lecturas de los sensores por inspección, basta con presionar cualquier tecla para encender el brillo interno de la pantalla para el monitoreo. Así como guardar eventos relevantes  en una memoria que puede ser leída para la recolección de datos y poder tomar mejores decisiones sobre la forma de control más adecuada.

 

Principios básicos para el usuario
El controlador climático Green Tech Supervisor es un ejemplo para invernaderos de alta tecnología, ya que engloba los sistemas de monitoreo de las variables internas y externas — así como su versatilidad para poder controlar los actuadores que hacen que las variables se mantengan en estados óptimos que el agricultor especificó para el ambiente del cultivo.

Se implementa una interfaz gráfica, donde la persona responsable del invernadero pueda modificar y verificar que los parámetros de las variables ambientales sean las correctas y así poder tener un invernadero que funcione en óptimas condiciones.

La interfaz gráfica funciona con el menú grafico desplegado en la pantalla LCD y manipulado por el teclado. El menú está adaptado para que el usuario tenga un acceso más rápido a lo que desea cambiar o revisar. La idea es dividirlo en dos grupos, el USUARIO y el PROGRAMADOR.

menu green tech

Usuario sólo puede manipular el modo de operación, manual o automático y el modo Programador es la persona que puede modificar un parámetro, alguna consigna y ponerlo en marcha desde un inicio.

 

Tipos de controles climáticos
Se ofrecen 4 tipos de controles partiendo desde el más básico un control Manual, control por tiempos, control por árbol de decisión, control tipo difuso.

Manual 

El control manual nos da la opción de poder manipular los actuadores en forma que más convenga al supervisor del invernadero y que este considere lo mas benéfico para el cultivo.

 

Tiempos

El control por tiempos manipula la consigna de temperatura en el interior del invernadero, capaz de mantener constante esta variable sin distinción del cambio brusco entre el día y la noche o el cambio de estación del año ya que se representa como un lazo abierto. Este control se puede programar para que funcione con respecto a los cambios de estación del año.

 

Árbol de decisión

El control de árbol de decisión  óptimo es capaz de llevar todas las condiciones climáticas en una sola revisión, el control jerarquiza las condiciones climáticas de mayor importancia hasta llegar a un control humedad-temperatura ya que estas dos variables son muy importantes para los cultivos en el interior del invernadero.

El control combina las lecturas recibidas de los sensores y las consignas asignadas del usuario para realizar diversas tareas de control que permitan mantener esas consignas en su zona de operación adecuada, mediante la manipulación de los actuadores con los que cuenta el invernadero.

 

Controlador Difuso
El control difuso mantiene la temperatura en el interior del invernadero a una consigna programada mediante una apertura inteligente de las aireaciones. El grado de apertura inteligente se basa en que tan lejos está la temperatura actual de la deseada.

Al tener variaciones más lentas en la temperatura es decir, evitar los cambios bruscos beneficia al cultivo, y el consumo de energía es menor ya que no es necesario tener en movimiento por mucho tiempo los motores, sino usar los porcentajes de movimiento y los tiempos de puesta en marcha de acción. El ahorro de esta energía significa notablemente en los gastos del invernadero haciendo de esto un ahorro sustancial.

El objetivo de este control es por medio de  la lectura de variables pasar a un sistema de inferencia difuso inteligente que calcula el tiempo de aperturas de las aireaciones que se verá reflejado en posiciones de apertura de las aireaciones laterales y cenitales.

 

Alarma en el sistema
Las alarmas en el sistema sirven para alertar sobre condiciones peligrosas en el sistema. Bajo condiciones normales las alarmas no se activarán de forma continua, ya que el control del invernadero se encargará de mantener las variables dentro de rangos adecuados para el correcto desarrollo del cultivo.

Podrían existir algunas condiciones en las que los parámetros se salgan control.  El sistema entra a alarma siempre y cuando existan dos condiciones críticas como mínimo, esto es, si se tiene presencia una  insolación peligrosa más una temperatura alta, la alarma sonora y luminosa se activara.

 

Registro de eventos
El registro de eventos almacena las variables relevantes en el sistema. Las variables son almacenadas en una memoria de estado sólido no volátil. El tipo de memoria es flash MicroSD, la memoria es removible y se puede leer en cualquier otro dispositivo que soporte Micro SD.

La información almacenada en la MicroSD se encuentra en formato CSV, el cual se puede importar por cualquier software de hoja de cálculos como OpenOffice o Excel así como también por bases de datos.

 

Ventajas de Green Tech Supervisor

1.  Control de tiempos, capaz de llevar la referencia de temperatura medida en el interior del invernadero a la temperatura de consigna establecida por el usuario.

2.  Control árbol de decisión que es capaz de monitorear todas las variables del clima en el exterior  y las condiciones internas

3.  Control difuso es capaz de mantener la consigna de temperatura en el interior del invernadero sin muchas variaciones o cambios bruscos como se presentan en el cambio de Día a Noche o viceversa.

4.  Menú e interfaz gráfica, esta integración le permite al usuario tener un mejor control de las condiciones climáticas del invernadero, la interfaz muestra cada una de las lecturas del sensor conectado y te indica el control en el que está operando.

5.  Conexión control climático con la etapa de potencia, se da de forma tal que se protege a los actuadores y al control  en la misma acción. Esto se da gracias a que la activación del control solo da un nivel de activación de baja potencia, pero capaz de activar  los guarda motores  y este a su vez los actuadores trifásicos o monofásicos.

6.  Sistema de alarma y registro de eventos los cuales dan un plus al controlador para poder verificar y tabular los cambios que se hayan presentado durante un periodo de tiempo, y así como la activación de alarmas por la alteración a las condiciones climáticas.

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