EAL - Industriell 4.0 Varme og fuktighet: 9 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

I dette prosjektet har vi laget en maskine der regulerer varmen og fugtigheten i et rom og opsamler data for at forbedre indeklimaet i et rum i fremtiden. Den kan brukes av 4 forskjellige programmerere og forskjellige typer maskinvare.

Trinn 1: Delliste

Arduino: Til at indsamle data og behandle dem.

Motorkontroller: til at aktivere peltieren og fanen, og endre strømretningen.

Fane: til at fordele varmen.

Varme/ Fugtigheds sensor: Til at måle rummets temperatur og luftfugtighed.

Batteriboks: forbundet med motorkontrolleren for at forsyne fanen og peltieren med strøm.

Peltier: til at varmeregulere.

Arduinoen er forbundet med en temperatur og fugtigheds sensor der avsenderens data om rummets nåværende temperatur, og en motorstyring kan aktivere strøm og styre strømretningen.

Motorkontrolleren er forbundet til en fane og en peltier, der regulere temperaturer.

Trinn 2: Programvare

Arduino:

· Skal samle data fra sensorer og lave dem om noen Int verdier.

· Skal aktivere fanen/blæseren basert på data vi har opsamlet fra sensoren.

· Skal sende data videre til Node-Red via seriel porten på Arduinoen. Den sender følgende typer informasjon videre:

o Temperaturen målt i celsius.

o Fugtigheden målt i prosent.

o Fanen og peltierens status, i form af 0 eller 1. ON/OFF

Node rød:

· Modtager data fra Arduinoen.

· Skal dele data i 3 kategorier: Temperatur, Fugtighed, Status.

· Skal lave en graf for Temperatur, Fugtighed og Status, over en kort tid.

· Skal vises i brukergrensesnitt i maks. 60 min.

· Skal tilføje og tidspunkt på dataen.

· Skal sende dataen videre til phpMyAdmin

phpMyAdmin:

· Modtage data fra Node Red.

· Skal sette dem ind i de definerede tabeller under databasen.

· Skal logge dataen.

· Skal lave en kopi af tabellerne.

· Kopierne av tabellerne skal bli avlæst av Visual Studio, og dermed kan vi få dem.

Visuelt studio:

· Henter tabellerne fra phMypAdmin og sætter dem ind i tabeller der er nemme at aflæse.

· Skal kunne oppdatere data ved å trykke på en knap.

Trinn 3: Koblingsskjema

Dette diagram viser det elektriske kredsløpet i systemet

Trinn 4: Arduino -program

Programvare:

For å gjøre bruk av vår DHT11 sensor har vi hentet”SimpleDHT11” bibliotek. Dette bibliotek tillader os at aflæse de signaler der kommer fra sensoren og laver det om til noen verdier vi forstår. Vi tar de verdier og lægger dem over i 2 Int Tag’s,”temperatur” og”fuktighet”. Vi bruker disse talene for å vurdere om det skal reguleres på temperaturer i lokalet og sender dem videre via vår serielport.

Vårt program gjør bruken IF funksjoner for at styre hvor tidligere fanen og peltieren skal regulere rummets temperatur.

Der er montert 4 knapper på Arduinoen som endringer i grønnværdierne for hvor lenge blæser og varme skal starte. Knappernes grænserværdier ligger på henholdsvis 18, 20, 22 og 24 grader. Når en av grønseværdierne er valgt vil en av de 4 ledpærer lyse så man kan se hvilken grønseværdi Arduinoen er satt på.

Trinn 5: I/O -liste for Arduino

Digitale innganger

Varme & Fugtigheds sensor

int pinDHT11 = 2;

Digitale utganger

Blæser

int StroemRetning1 = 5;

int StroemRetning2 = 6;

int StroemStyrke = 7;

Varme/køle

int VarmeSide1 = 8;

int VarmeSide2 = 9;

int VarmeGrad = 10;

Trinn 6: Node-rød

Vi bruker node-rød for å dele våre data, lave og brukergrensesnitt og sende våre data til en MySQL-database.

I node-red forbinder vi our Arduino hvortil der er tilsluttet en temperatur og fugtigheds sensor samt en blæser.

Dataen fra Arduinoen blir først splittet ved bruk av splitfunksjoner og blir lagt over i et array som kan ses på billedet”split”. Deretter blir data sendt til brukergrensesnittet live.

Den data vi sender over i databasen er der innsat og forsinkelse på 1 besked hvert 10. sekund. Dette er for at få en kontroll overførsel til databasen.

Herefter deler dataene på samme måte som brukergrensesnittet. Dette gjør at der kommer 3 tabeller i vår database. Temperatur, nedbør og blæser (PÅ/AV).

Etter at dataene ble splittet i en ny funksjon av avsenderens data, kan det sendes til en database som kan brukes til å korrigere databasetabeller. Denne funksjonen kan også brukes til å sende data og tid videre til databasen.

På brukergrensesnittet vises temperatur og luftfugtighet på grafer og ure. Blæseren vises på en kurve der viser henholdsvis 1 og 0 (ON/OFF)

Der er laget og alarm der udsender en e -post til eksempelvis teknikeren. E -post blir sendt lige så snart at fugtigheten eller temperaturen overskrider et bestemt punkt. Jeg sender en e -post når fugtigheten overstiger 20% og temperaturer over 25 grader celsius. Hvis høyere verdier ønskes innen alarmen skal det sendes en e-post til teknikken som kan endre disse i node-red.

Trinn 7: MySQL PhpMyAdmin

phpMyAdmin

Der brukes phpMyAdmin til å lagre våre data i MySQL i en database.

Node-rød er forbundet direkte til MySQL i phpMyAdmin og sender derfor data til databasen hvert 10. sekund.

Etter data ble splittet i node red kommer de nå i hver sin tabell i databasen (varmeapparat, fuktighet og temperatur)

Denne tabellen oppdaterer automatisk lige så snart Arduinoen er forbundet med node-red.

Tabellerne i MySQL viser når hver data kommer inn på. Det er derfor mulig å gå tilbake i tiden og eksempelvis se hva temperaturen har vært på et spesifikt tidspunkt.

Vi har laget en kopi av hver tabell (varmekopi, fuktighetskopi og midlertidig kopi)

Dette er gjort fordi MySQL ikke både kan lese og skrive direkte fra samme bord på samme tid.

For at få dataene kopieret over i the kopierede tabeller har vi brukt og trigger i den opprinnelige tabellen.

Triggeren gjør at for hver gang der kommer data fra node red og over i databasen kopierer hele tabellen over i kopi tabellen.

Trinn 8: Visual Studio, Microsoft Presentation

Her ses presentasjoner laget i Visual Studio. Den viser de 3 tabeller hvor data blir lagret. der skal trykkes på knappen "update" for at opdatere tabellerne.