Zautomatizujte si své akvárium s využitím Siemens LOGO!

Akvárium s rybičkami je skvělý doplněk do obýváku. Zároveň je to ale starost. Naštěstí je však již možné nechat elektroniku, aby se o rybičky postarala za Vás. Jedná se o relativně jednoduchou úlohu, která ale vyžaduje jistý stupeň bezpečnosti a spolehlivosti. Srdcem celého projektu tak je PLC Siemens LOGO! 8. To je určeno hlavně pro průmysl a tak tyto 2 atributy splní na výbornou. Podrobnosti o této platformě naleznete v dřívějším článku na Conrad blogu.

Konstrukční řešení

Po nabrání inspirace v akvaristice jsem vytvořil víko, které přesně padne na 45l akvárium, a na které bude možné upevnit veškeré přístroje a kabeláž. Akvárium o velikosti 50 x 30 cm vyžaduje pevnou konstrukci, která bude zároveň snášet vlhkost. Víko jsem tedy vyrobil ze dřeva, které jsem ošetřil ochranným lakem proti vodě. Víko je z masivní desky, která je dost pevná, z tenkých bočnic a z lišt, které dosednou na stěnu akvária a které zároveň drží víko pohromadě. Víko se pak nasadí cca 2 cm přes okraj. Zadní stěnu jsem nechal otevírací, kvůli lepšímu přístupu, bez nutnosti zvedat víko. Výška víka je 20 cm, abych mohl ze spodní části namontovat osvětlení, které nesmí být přímo nad hladinou.

Potřeby pro akvárium

Zásadní součást akvária je filtr, který udržuje vodu bez nečistot. Normálně je umístěn přímo na stěně akvária, já jsem ho však připevnil přímo na konstrukci víka, aby bylo vše pohromadě. Spodní část lze sundat, aby z víka nic netrčelo při transportu. Podobně je řešeno i upevnění teploměru, topítka a senzoru hladiny. Vše je na víku, ale lze to demontovat pro transport a připevnit dovnitř víka. Topítko jsem zvolil běžné akvarijní kvůli bezpečnosti. Termostat na něm jsem nastavil na nejvyšší teplotu, aby běžel stále. Regulace pak bude probíhat v LOGO! za pomoci externího teplotního čidla. Tak bude možné nastavovat a číst teplotu přímo v LOGO! Pro blaho rybiček je ještě instalován kompresor (tzv. bublinkovač), aby měly kyslík. Pro dekoraci je pak důležité osvětlení. Zvolil jsem světlo určené do koupelny (do vlhkého prostředí podle normy IP44) a úspornou žárovku 14W.

Mechanismus krmení

Krom udržení kvality vody a osvětlení je třeba rybičky každý den nakrmit. Předpokládal jsem sypké krmivo. Připevnil jsem na víko uzavíratelnou dózu jako zásobník. Ve spodní části jsem vyvrtal díru a prostrčil skrz vrták. Většina délky vrtáku je uvnitř a při otáčení dostává z dózy krmivo. To z vrtáku padá přímo do otvoru skrz víko rovnou do vody. O otáčení vrtáku se stará modelářské servo, které jsem uvnitř upravil tak, aby se mohlo kontinuálně otáčet. Řídící elektroniku jsem odstranil a vyvedl pouze přívody stejnosměrného motoru. Po mém zásahu je to tedy vlastně jen motor s převodovkou. Množství krmení, které se nadávkuje, půjde jednoduše nastavit dobou sepnutí motoru.

Siemens LOGO! 8

Na horní stranu víka jsem umístil DIN lištu, na kterou jsem lehce upevnil svorkovnici, stejnosměrný zdroj a samotné LOGO! Veškerou kabeláž jsem zorganizoval v elektrikářské liště. Elektrické propojení bylo snadné, postačí dodávaný šroubovák a odizolovací kleště na konce drátů, naleznete v sortimentu Conrad.

Po připojení všech vstupů a výstupů byl čas akvárium oživit, tedy naprogramovat LOGO! Počet bloků v programu není velký. Zadal jsem program do LOGO! ručně (bez počítače). Program by měl každý den ráno rozsvítit akvárium, nakrmit rybičky, večer zhasnout a stále udržovat nastavenou teplotu vody. Filtrace a bublinky by měla běžet stále. V případě nedostatku vody v akváriu by se mělo vše vypnout.

Kalibrace topení

Akvárium jsem naplnil studenou vodou a postupně ohříval až do teploty 29°C. Větší teplota již v akváriu nebývá žádoucí. Běžně se udržuje 25°C. Vybraný teploměr mění svůj elektrický odpor. Zapojil jsem tedy do série pevný rezistor a vytvořil tak napěťový dělič. Na analogovém vstupu LOGO! se tedy bude měnit hodnota údaje podle teploty. Teploměr je lineární, určil jsem proto pouze několik bodů v ustáleném stavu a graficky určil závislost napětí na teplotě [°C]. Vzorec pro údaj v LOGO! : 6,3*T+116=UA1

Provozní test

Pro účely testu jsem zkrátil denní cyklus na 1 minuta noc, 1 minuta den. Topení funguje spolehlivě a udržuje požadovanou teplotu. Ta je zatím nastavená v programu pevně na 25°C, později půjde nastavit. Světlo akvárium dostatečně osvítí a je spolehlivě vodotěsné. Krmení se při rotaci vrtáku opravdu sype, a to v podobném množství při každé aktivaci. Při naplnění dózy vydrží krmení nepředstavitelně dlouho. Nadávkoval jsem více než 100 dávek a mnoho neubylo. Dávka se samozřejmě upraví podle počtu rybiček, ale i tak to dává potenciál neřešit krmivo několik měsíců. Jediné, co zůstává na nás, je čištění akvária. To se zpravidla provádí 2x do měsíce. Jinak je o rybičky postaráno, stačí spustit LOGO!

Schéma programu

Budoucí vylepšení

S projektem akvária ještě není z daleka konec. V navazujících článcích budu akvárium postupně vylepšovat. Nejprve oživím řídicí a kontrolní displej, který už je na akvárku připevněný a čeká jen na softwarové propojení se Siemens LOGO!. Následně přenesu správu akvária na internet, či do mobilu.

Možnosti platformy Siemens LOGO! 8 jsou široké, stejně jako sortiment Conrad. Stačí přijít s nápadem a každý si najde to, co potřebuje. Neváhejte a pusťte se do vlastního Maker projektu!

A jak vypadá akvárium dnes?