اتوماسیون گلخانه با plc

جدا از عوامل مربوط به کاشت گیاه، مواردی که باید در یک گلخانه مورد توجه باشد، نور، دما، رطوبت و گازهای گلخانه ای است. همانطور که می دانید سقف و دیواره گلخانه ها شفاف هستند. وقتی پرتوهای نور خورشید در انواع طول موج ها به داخل گلخانه تابیده می شوند، خاک آن ها را بازتاب می کند، اما پرتوهایی که طول موج بلند دارند و همچنین نورهایی که در طیف مادون قرمز قرار دارند داخل گلخانه حبس شده و خارج نمی شوند. به دلیل بسته بودن محیط گلخانه، دما افزایش پیدا می کند. به این فرایند اثر گلخانه ای گفته می شود. به خاطر عدم همرفتی هوا و همچنین امواج مادون قرمز، اثر گلخانه ای باعث ایجاد گازهای گلخانه ای مانند متان و کربن دی اکسید خواهد شد، این امر منجر به بالا رفتن دما و افزایش سرعت فتوسنتز در گیاهان خواهد شد، اما نیاز است این افزایش دما با روش های مختلف کنترل شود. به طور مثال در ایران که سقف گلخانه ها اکثرا با روکش پلاستیکی ساخته می شوند به علت گرمای هوا، از شید که روکش هایی به رنگ سبز تیره هستند استفاده می شود. برای هوشمند سازی گلخانه می توان از روش های متفاوتی استفاده کرد. اتوماسیون گلخانه از طریق PLC یکی از بهترین راه های هوشمند سازی گلخانه ها است. اتوماسیون با PLC گلخانه‌ای یا سیستم کنترل اقلیم در واقع یک سیستم دستی یا اتوماتیک است. وظیفه اتوماسیون گلخانه کنترل دما، شدت نور و رطوبت است. این سیستم اتوماتیک گلخانه‌ای با بهینه‌سازی فرایند با مدیریت خوب و دقت بالا کار می‌کند. با استفاده از اتوماسیون گلخانه می‌توان با حداقل نیرو با بالاترین سوددهی کار کرد. گلخانه های هوشمند بازدهی بیشتری نسبت به گلخانه های سنتی دارند، چرا که پیش بینی و کنترل عوامل مختلف داخل گلخانه از طریق سیستم های پیشرفته با دقت بیشتری انجام می شود. در این مقاله از دانشنامه گلخانه قصد داریم شما را با هوشمند سازی گلخانه از طریق plc آشنا کنیم.

هوشمندسازی گلخانه با PLC
 

به منظور رسیدن به حداکثر بهره وری و پیشرو بودن در صنعت گلخانه، باید با نکات تخصصی کشت و نحوه مدیریت صحیح گلخانه آشنا باشید. یکی از نکات مهم در مدیریت صحیح گلخانه، دانستن نحوه ایجاد شرایط اقلیمی مطلوب و متناسب با نوع محصولات است. عواملی که شرایط اقلیمی را تحت تاثیر قرار می دهند شامل دما، رطوبت، کربن دی اکسید، میزان تابش نور و … است. تمامی تجهیزات در حال کار در گلخانه به دنبال تعدیل این عوامل برای ایجاد اقلیم مطلوب هستند. هوشمند سازی گلخانه یک روش عالی برای گرفتن بهترین نتیجه و رسیدن به سوددهی بالاست. در هوشمند سازی گلخانه، کارها از طریق سنسورها و سیستم‌های ماشینی انجام می‌شود. زمانی که کارها به صورت اتوماتیک و طبق برنامه انجام می‌گیرد از میزان دخالت انسان کم می‌شود. زمانی که از دخالت نیروی انسانی در مراحل مختلف رشد گیاهان در گلخانه کاسته شود، به همان میزان از خطاهایی که ممکن است به دلیل عملکرد نیروی انسانی در گلخانه‌ها به وجود آید و مانع رشد گیاهان شود و به آن‎ها آسیب برساند، به حداقل می‌رسد. گلخانه‌های هوشمند عوامل حیاتی که بر عملکرد محصول تاثیر می‌گذارند، از جمله درجه حرارت، تهویه، نوردهی، رطوبت و ... را کنترل می‌کنند. حتی کوچکترین گلخانه‌ها، باغ‌ها و حتی مجموعه‌های گیاهی در خانه می‌توانند تکنولوژی هوشمند را برای دستیابی به نتایج بهتر به کار گیرند. با تعبیه PLC برای گلخانه می توان به راحتی دما، آبیاری و نور مورد نیاز گیاهان گلخانه را کنترل و مدیریت کرد. ورودی PLC شامل سنسور و فرستنده است و خروجی شامل شیر برقی، بالابر پنجره ها، فن های تهویه و پمپ های آبیاری است. برای منبع تغذیه PLC، خطوط تغذیه 220 ولت AC با یک مبدل یا SMPS به 24 ولت DC تبدیل می شود.

مزیت‌های اتوماسیون گلخانه‌ای با PLC

از مزیت‌های اتوماسیون گلخانه‌ای می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش هزینه: جلوگیری از هزینه‌های اضافی و هماهنگی بهتر تجهیزات و کنترل دقیق، صرفه جویی در هزینه‌های کارگر، سیستم‌های کنترل اقلیم مناسب، جمع آوری اطلاعات اضافی برای صاحب گلخانه یا کارگران به منظور اتخاذ تصمیمات بهتر در جهت بهبود وضعیت گیاهان و گلخانه.
• افزایش تقاضا برای محصولات با کیفیت و تولید یکپارچه: صرف نظر از میزان و حجم تولید محصولات کشاورزی اتوماسیون به صورت اقتصادی می‌توان در فرایند تولید از آن‌ها استفاده کرد.
• بهبود کنترل دما: کنترل هر چه دقیق‌تر دما از طریق سیستم اتوماسیون گلخانه و استفاده بهینه از رژیم‌های دمایی کنترل رشد می‌تواند نیاز به مصرف تنظیم کننده رشد را کاهش دهد. مدیریت بهتر آبیاری، دما و رطوبت به منظور پیشگیری از بیماری‌های قارچی کمک می‌کند، در ضمن منجر به کاهش مصرف کود خواهد شد.
• پیشرفت آبیاری: برای کنترل پیشرفت آبیاری در برخی از سیستم‌ها، آبیاری دقیق و منظم انجام می‌شود. با این روش می‌توان آب مصرف شده برای آبیاری را تا 70 درصد کاهش داد. زمانی که نظارت و کنترل آبیاری به طور مستمر انجام شود مصرف بهینه آب را به دنبال خواهد داشت. در نتیجه کاهش مصرف کود و بهبود آن را در پی خواهد داشت.
•  بهبود مدیریت و نگهداری گلخانه: فضای گلخانه یک محیط شاداب و پویایی است. با توجه به تغییرات دمایی گلخانه‌ها، کنترل این فضا بسیار سخت و دشوار خواهد شد، لذا استفاده از اتوماسیون تنها منوط به کاهش هزینه‌ها نمی‌شود. در حالی که درصد کوچکی از بهبود در برخی مناطق تاثیرات محسوسی بر روی عملکرد دارد. اتوماسیون داخل یک گلخانه در مدل‌های مختلف از یک ترموستات ساده برای تنظیم تهویه تا سیستم کنترل کامل کامپیوتر انجام می‌شود. 

با توجه به مطالب بالا سلامت، شادابی و محصول دهی گیاهان ارتباط تنگاتنگی با محیط رشد آن ها دارد. گلخانه محیطی با شرایط تحت کنترل فراهم می آورد که با کنترل شرایط محیطی موثر بر رشد و باردهی گیاه مانند دما، رطوبت نسبی، شدت نور و … موجب افزایش قابل ملاحظه محصول دهی در هر متر می شود. با تنظیم پارامترهای یاد شده و کنترل اتوماتیک تجهیزات، موجب حفظ شرایط مطلوب پایدار در داخل گلخانه روشن می شود.