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Automatizzare l’acquario con un sistema ultraprofessionale


Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

Oggi abbiamo la possibilità di vedere e toccare con mano un impianto di automazione davvero particolare, è quello di Andres, che fa, possiamo dire, automazione per lavoro, ed ha trasportato il suo lavoro nella nostra passione comune.

Iquitos - mangimi tropicali - Colombo

Ciao Andres, noi del forum ti conosciamo bene, ma il mondo fuori non ti conosce, per cui raccontaci chi sei ed il tuo bellissimo progetto

Ciao mi chiamo Andres, Blackshark nel Forum. Sono un perito elettronico e mi occupo di meccatronica nella mia azienda di impianti elettrici industriali e automazione industriale e Telecontrollo. Ho tante passioni legate al mare, di cui l’ultima, ma solo in ordine cronologico, riguarda l’acquario marino tropicale di barriera. Visto il recente avvio di una nuova vasca da oltre 500 litri, ho pensato, perché non  unire ciò che faccio per lavoro con la passione per i coralli?“. 

Premetto che ci sono tanti sistemi in commercio per acquariologia che fanno questo lavoro egregiamente e a costi davvero interessanti, per esempio ne ricordo alcuni, in mero ordine cronologico: Apex, Aqua go, Aquatronica, Seneye… di complessità e prestazioni diverse“.

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

Ma visto le mie competenze, ho deciso di progettare un sistema con cui “giocare” costruito su misura per me. Ho progettato un quadro elettrico con all’interno delle apparecchiature plc (program Logic computer Siemens S7-1215) ed hmi (human Machin interface Exor eXware703) normalmente usati per macchine e sistemi di produzione industriali, e sviluppato un software che è in continuo sviluppo in base alle esigenze, per pilotare le utenze (pompe, reattori, luci, pompe dosimetriche, riscaldatori, ventole…) e monitorare vari sensori (livelli, pH, redox, temperature)“.

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

L’obbiettivo era il controllo di tutto ciò che accade nel sistema acquario, potendo gestire le impostazioni di sistema, le variabili e gli allarmi“.

Il risultato è appunto un “computer” che attraverso una interfaccia grafica visualizza tutto quello che di solito facevo prima con vari strumenti singoli e non centralizzati, tra l’altro tenendo traccia di molti dati interessanti“.

L’utilizzo del sistema da parte degli Utenti, in questo caso solo Io 😉  ma potrei creare degli utenti “visitatori” che possono solo vedere senza cambiare setup, è veramente banale, è come una App di un telefonino per intenderci, con tasti virtuali (al quale  posso associare funzioni o cambi variabili o cambio pagine). Le pagine grafiche, che sono accessibili in locale da un PC costantemente collegato all’acquario  (ma anche se si spegne il PC il sistema funziona regolarmente), sono state divise per funzioni e organizzate con un MENU:” 

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

La prima pagina è ACQUARIO:

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

Qui a colpo d’occhio si hanno tutte le informazioni di base sullo stato del sistema acquario, stato luci e pompe movimento, temperature, pH ed è possibile attivare le funzioni:

  • Alimentazione pesci
  • Alimentazione coralli

Ma se si volesse vedere nel dettaglio lo stato della vasca principale o della tecnica in Sump è sufficiente premere i rispettivi pulsanti

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale
Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

Ogni utenza è collegata quindi ad una presa “intelligente” comandata da un algoritmo da me elaborato che permette di essere accesa in base ai sensori digitali, in base a delle soglie oppure ad un calendario giornaliero o settimanale. Tornando al menu,  usando la barra di navigazione rapida presente in tutte le pagine,  si può accedere alla pagina di “setup” dove c’è il “cuore” delle impostazioni di sistema, non entro nel dettaglio delle singole impostazioni, ma tanto ci sarebbe da dire….  Dosaggi, accensioni luci, gestione livelli,  gestione temperatura in riscaldamento e raffrescamento, gestione del pH ecc.“.

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale
Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

Per i maniaci dei consumi, come me 😉  ho creato una pagina con il consumo elettrico giornaliero, mensile e annuale.

Inoltre anche l’aspetto consumo acqua non va sottovalutato, così posso tenere traccia degli inserimenti di acqua di osmosi per il rabbocco oppure per  l’acqua salata utilizzata nei cambi, come risultato ho sott’occhio il consumo di acqua totale!!!

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

Ma come se non bastasse ho anche creato una pagina “trend” dove vengono graficati tutti i sensori presenti nel sistema acquario, livelli temperature, redox, pH e consumi cosi per avere uno storico di ciò che accade quando non siamo li davanti a goderci i nostri amati pesci e coralli“.

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

In realtà quello che di solito serve maggiormente a noi acquariofili è la gestione dei cambi e i lavori di manutenzione della vasca e della tecnica, così ho creato una pagina con il numero di ore di ogni singola utenza totale (la vita di quella apparecchiatura in esercizio) e soprattutto un contatore di ore di utilizzo parziale che permette di avvisarmi attraverso un allarme quando arriva al numero di ore impostate per la manutenzione“.

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

Si avete capito bene allarmi, infatti è presente una pagina allarmi, attualmente impostati ce ne sono 22 che  possono apparire in questa pagina“.

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale
Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

Ogni allarme ha una sua logica di intervento con soglie, ritardi e reazione del sistema al trigger di allarme. Anche qui evito di annoiarvi con tutte le mie paturnie mentali, ma per chi è interessato alle logiche, sono ben contento di un confronto, per cui potete lasciare un commento all’articolo o venire nel forum“.

Chiaramente ogni allarme genera una mail, per avvisarmi in tempo reale dell’accaduto“.

Spesso per integrare elementi traccia o fonti di carbonio oppure per alimentare i pesci durante la nostra assenza, i nostri acquari che sono sistemi chiusi vengono accessoriati con pompe dosometriche per reintegrare le sostanze mancanti. Vista la “potenza di calcolo” del mio processore, ho integrato alcune pagine nella supervisione per gestire le pompe dosometriche“.

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

“Nel mio caso specifico ho programmato di dosare Kalkwasser per tenere sotto controllo il pH”

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

E inoltre per tenere attiva la popolazione batterica doserò delle fonti di carbonio“.

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

I dosaggi sono giornalieri, ma possono essere abilitati oppure disabilitati. Ogni giorno è possibile effettuare 3 somministrazioni decidendo la quantità di “sostanza” da dosare“.

Per testare le utenze ho creato anche delle pagine per i manuali per comandare le prese bypassando le logiche determinate da sensori e programmazione“.

Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale
Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale
Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

“In mancanza di rete ethernet il sistema continua a funzionare indipendentemente da web-cloud o app remote”.

“In mancanza di rete elettrica la gestione è alimentata da un UPS che limita le utenze attive e garantisce il funzionamento della sensoristica e della logica di funzionamento, ma toglie alimentazione a luci e pompe non “vitali” lasciando acceso soltanto la pompa di risalita, consentendo una buona ossigenazione della vasca e garantendo un minimo movimento per almeno 6 ore (tempo sufficiente per la mia routine  ad intervenire presso la mia abitazione)”. 

Ad  ogni modo essendo un patito della tecnologia, non potevo fare a meno di un applicazione remota per controllare la vasca quando sono in giro per il mondo, così si ho installato un gateway che crea una vpn con il PLC. Quindi con una banale applicazione come VNC,  posso vedere in tempo reale anche se con un po’ di lag, dipendente dalla rete web, le mie pagine grafiche“.

Naturalmente se un operatore specializzato “mia Moglie”, “mia sorella” , “mio babbo” o “mio figlio di 7 anni”  volessero interagire con l’acquario per dare da mangiare ai pesci o coralli senza l’interfaccia grafica come potrebbero fare????

Niente di più semplice, ho cablato una pulsantiera hardware con le funzioni principali per poter”:

  • vedere presenza energia elettrica;
  • presenza allarmi  ed eventuale reset;
  • tasto pausa alimentazioni pesci (spegne le pompe di movimento per il tempo impostato sulle pagine grafiche, attualmente 5 minuti);
  • tasto pausa alimentazioni coralli (spegne lo schiumatoio per il tempo impostato sulle pagine grafiche, attualmente 30 minuti);
  • tasto cambio acqua (spegne tutte le utenze in sump se premuto per 5 secondi: risalita, riscaldatori, refrigeratore, reattori vari, schiumatoio. Questa routine non è a tempo, ma deve essere ripremuto il pulsante per far ripartire tutte le utenze).
Automatizzare l'acquario con un sistema ultraprofessionale

La vasca è partita da soli 15 giorni, ma gli automatismi inseriti già mi hanno salvato da un rabbocco di osmosi troppo prolungato e dallo schiumatoio che era impazzito, vediamo come si evolve la gestione, ma soprattutto il  mio piccolo angolo di barriera corallina Blacksharkreef 2.0 😉

Io rimango scioccato davanti ad un simile progetto, e non ho il coraggio di chiedere il costo per implementare un sistema simile, costo che non sarebbe giustificato probabilmente per i nostri piccoli acquari, per quanto grandi essi siano. Forse un sistema simile sarebbe giustificato per un acquario pubblico. Ma certo che vedere cosa possa fare e come si possa poi evolvere è una cosa spettacolare!

Voi cosa ne pensate? Fatecelo sapere nei commenti, nel forum o nelle nostre pagine social.