Kontrola nadciśnienia w halach upraw grzybów

• pomiar i stabilizacja nadciśnienia w hali
• eliminacja zanieczyszczeń
  

Dlaczego potrzebne jest nadciśnienie w pieczarkarni

Pieczarkę od wielu lat uprawia się w halach z nadciśnieniem. Powodem stosowania nadciśnienia jest ochrona upraw przed nalotem muchówek i obawy o zasysanie z otoczenia poprzez nieszczelności w konstrukcji hali zarodników chorób pieczarki.

Rozwinięciem tego rozwiązania jest idea kontrolowania na stałym i założonym poziomie nadciśnienia. Cel ten możemy osiągnąć przez wykorzystanie nowych funkcji regulatora mikroklimatu LAB-EL w hali uprawowej.

Regulatory LB-762 i LB-762A zostały wyposażone w funkcję stabilizacji nadciśnienia, która na podstawie pomiaru różnicy ciśnienia pomiędzy halą a atmosferą zewnętrzną steruje urządzeniami wykonawczymi zainstalowanymi na wylocie powietrza wyrzucanego z hali: żaluzji z siłownikiem lub wentylatora o obrotach kontrolowanych falownikiem.

Jakie dodatkowe korzyści zapewnia nam uprawa pieczarki w warunkach kontrolowanego nadciśnienia powietrza w hali uprawowej:

• Zapobiega niekontrolowanemu blokowania wylotów powietrza ze względu na napór wiatru i lub zacinanie się lamel.
• Zapewnia wyrównany ruchu powietrza w każdym miejscu półki, co pomaga w wyeliminowaniu strat powodowanych przez nierówny ruch powietrza w hali uprawowej.
• Ułatwia kontrolę wzrostu zawiązków i owocników. Wprowadzenie stałego kontrolowanego parametru jakim jest nadciśnienie zmniejsz ilość zmiennych wpływających na proces transpiracji ze skórki i parowania z okrywy. Zaobserwowano, że poziom nadciśnienia wpływa proces wzrostu zawiązków i owocników według zasady: im większe nadciśnienie, tym proces ten przebiega wolniej. W uprawie obserwujemy zbyt intensywny wzrost wynikający z dużej aktywności podłoża co powoduje, że owocniki stają się coraz lżejsze. Wpływając na poziom nadciśnienia możemy więc łatwiej sterować zachowaniem się zawiązków i owocników.

Uruchomienie tej funkcji jest łatwe, nie pociąga sa sobą zbyt wysokich kosztów i zostało opisane poniżej.

Instalacja wyposażenia

Kontrola nadciśnienie w hali wymaga instalacji dodatkowego różnicowego czujnika ciśnienia o odpowiednim zakresie pomiarowym, typowo około 0..100 Pa. Można tu zastosować dowolny czujnik z analogowym wyjściem wyniku pomiaru 0..10V albo czujnik z wyjściem cyfrowym w standardzie S300 LAB-EL, na przykład ciśnieniomierz LB-713.

Czujnik z wyjściem 0..10V dołącza się do wejścia „INPUT 0-10V” regulatora, a czujnik z wyjściem  cyfrowym do wejścia „S300 #1” albo „S300 #2” regulatora.

W systemach z odzyskiem energii z wykorzystaniem rekuperacji odprowadzanie powietrza z hali wymaga zastosowania dodatkowego wentylatora wyciagowego, a to ze względu na znaczne opory przepływu powietrza przez lamele rekuperatora. Falownik wentylatora wyciągowego należy wówczas dołączyć do wyjścia analogowego z izolacją galwaniczną „OUTPUT 0-10V #1” albo „OUTPUT 0-10V #2”.

W systemach tradycyjnych z żaluzjami należy wyposażyc je w siłownik, do sterowania którego można wykorzystać dowolne z wyjść „ACTUATOR #..”.

Rys. 1 Rysunek złącz LB-762.

Konfiguracja kontroli nadciśnienia

W programie LBX w oknie „Ustawienia sprzętowe” w zakładce „Wejścia pomiarowe” (rys. 2) należy skonfigurować rodzaj różnicowego czujnika ciśnienia, gdzie odpowiednio zaznacza się pozycję „Barometr różnicowy hala-zewnątrz” w okienku „Wejście analogowe 0-10V” (wpisując odpowiedni „Zakres pomiaru barometru”) albo w okienku „S300” dla ciśnieniomierza LB-713.

 
Rys. 2. Konfiguracja rodzaju różnicowego czujnika ciśnienia.

Konfiguracji wyjścia sterującego falownikiem lub siłownikiem dokonuje się w oknie „Ustawienia sprzętowe” w zakładce „Wyjścia analogowe”, wybierając dla tego wyjścia funkcję „wentylacja wyciągowa” (rys. 3).


Rys. 3. Konfiguracja wyjścia sterującego wentylacja wyciągową.

Wyboru sposobu pracy tej regulacji dokonuje się w oknie „Ustawienia zaawansowane” w zakładce „Regulacja ciśnienia” (rys. 4), gdzie można wybrać tryb regulacji progowej albo regulacji PID.

Regulacja progowa ma 2 programowane wartości ciśnienia:

• „Dolne ciśnienie wyłączenia wyciągu”, którem odpowiada całkowite zamknięcie wypływu powietrza,
• „Górne ciśniecie włączenia wyciągu”,  któremu odpowiada pełne otwarcie wypływu powietrza.

Pomiędzy tymi dwoma progami ciśnienia następuje proporcjonalna zmiana wydajności wypływu powietrza.

Regulacja PID wymaga eksperymentalnego dobrana parametrów regulacji:

• Kp – wzmocnienia toru regulacji,
• Ti – czasu zdwojenia (całkowania),
• Td – czasu wyprzedzenia (różniczkowania).

W oknie programuje się także wartość nadciśnienia, które ma być utrzymywane w hali.

Regulacja PID jest nieco czasochłonna w ustawieniu, ale zapewnia stabilną regulację nadciśnienia w hali. Doboru parametrów PID można dokonać obserwując reakcję sygnału wyjściowego z regulatora sterującego wentylatorem (na rys. 4 - zielony) i zmierzonego nadciśnienia (czerwony) w odpowiedzi na skokową zmianę zadanego ciśnienia (w przykładzie pomiędzy 10 Pa a 20 Pa). Przykładowy prawidłowy kształt sygnałów pokazano na rys. 4. Na czas regulacji należy skrócić okres rejestracji danych w oknie „Ustawienia sprzętowe”. Dla przykładowego wentylatora wyciągowego w systemie z rekuperacją, ze względu na szybka reakcję ciśnienia na zmianę obrotów wentylatora, optymalne parametry PID wymagały małych wartości, jak na rys. 5. 

Rys. 4. Przykład: sygnał sterujący z regulatora (zielony) i pomiar nadciśnienia (czerwony).


Rys. 5. Konfiguracja trybu pracy wentylacji wyciągowej.

Wynik pomiaru nadciśnienia jest widoczny w oknie „Dane” bieżących pomiarów regulatora (lewy dolny róg okna) i można go dodać do wykresu.

Sprawdzanie stanu wyjścia sterującego wypływem powietrza można dokonać w oknie "Wyjścia" (rys. 6).


Rys. 6. Stan wyjść regulatora.

Aktualizacja oprogramowania

Oprogramowanie regulatorów LB-762 i LB-762A zostało wzbogacone o funkcję kontroli nadciśnienie w halach upraw grzybów. Zastosowanie tej metody nie wymaga wymiany lub rozbudowy układu elektronicznego regulatorów, a jedynie aktualizacji oprogramowania wewnętrznego regulatorów do wersji „LB762V1_firmware_3.14.0.fw” i do wersji „lb762fd-firmware-1.7.0.fw" dla wyświetlacza LCD regulatorów LB-762A, aktualizacji oprogramowania wewnętrznego koncentratora LB-480 do wersji „lb480v1-firmware-4.21.2.fw” oraz aktualizacji programu LBX na komputerze PC do wersji  „lbx-3.9-setup.exe” (albo odpowiednio nowszych wersji). Aktualne wersje programów LAB-EL są do pobrania ze strony WWW.

UWAGA 1: Przed instalacją aktualizacji proszę sprawdzić, czy data wydania kluczy w programie LBX nie jest starsza niż 1 rok, co uniemożliwiłoby poprawną pracę programu LBX i będzie wymagało zamówienie aktualizacji kluczy do programu LBX.

UWAGA 2: Jeżeli aktualizowane oprogramowanie wewnętrzne regulatorów LB-762 jest wersją testowa „beta” (z literka „b” na końcu nazwy oprogramowania, co można sprawdzić w oknie „Status”), to najpierw należy zaktualizować oprogramowanie w sterownikach LB-762, a dopiero później zaktualizować program LBX na PC.