SILOspray
Styresystemet og programvare: last ned informasjonsmanual
Systemet er konstruert for enkelt å kunne distribuere “SILOMAX”- løsningen i rett mengde under pressinga. Dette sparer både arbeidstid og brukeren.
Styresystemet er basert på en mikroprosessor med WIFI koblet til en “Smart” telefon eller nettbrett som gir et trådløst oppsett. Ingen behov for å strekke kabler eller kontrollbokser inn i førerhytta.
Vi har valgt å bruke et oppsett med en enkel nettside som åpnes på telefon/nettbrett og som anvendes til presentasjon av data samt innstilling av systemet. Dette gjør det enklere for brukeren da det ikke er nødvendig å laste ned en
”app”.
Egenutvikling
Programvaren er utviklet av
oss og er testet i løpet av
2020-innhøstingen. Vi har
kommet frem til en løsning
som er enkel å bruke og lett
å forstå. Vi har valgt å ha så
få justerbare parametere
som mulig og fremdeles opprettholde en
adaptiv løsning som kan tilpasses hvert enkelt behov.
Vi har vår egen testrigg montert på en McHale f550 rundballepresse som brukes på gården og gir oss rask tilgang til å teste ut eventuelle endringer.
Kretskortet er utviklet "Inhouse", og er basert på komponenter i "modulform", dette gjør det enkelt å bytte ut en skadet del om nødvendig. Vi har planlagt kortet slik at vi kan legge til nye funksjoner i fremtiden om nødvendig.
Alle kabelforbindelser til kortet er laget med standard "Flat-pin" som gir en god kontaktflate og er lett tilgjengelig for alle.
Test rigg (Se oppsumering og priser på vår testrigg)
Alle komponenter i landbruket er utsatt for vibrasjoner, støv og fukt, og krever at du bruker komponenter av god kvalitet og monterer dem med tanke på dette.
Vi har testet systemet på vår egen test rigg som vi baserte på komponenter som er lett tilgjengelige lokalt for folk flest.
Nedenfor er en kort beskrivelse av hvordan vi løste komponentvalg og montering på McHale F550.
Styresystemet og programvare
Systemet er konstruert for enkelt å kunne distribuere “SILOMAX”- løsningen i rett mengde under pressinga. Dette sparer både arbeidstid og brukeren.
Styresystemet er basert på en mikroprosessor med WIFI koblet til en “Smart” telefon eller nettbrett som gir et trådløst oppsett. Ingen behov for å strekke kabler eller kontrollbokser inn i førerhytta.
Vi har valgt å bruke et oppsett med en enkel nettside som åpnes på telefon/nettbrett og som anvendes til presentasjon av data samt innstilling av systemet. Dette gjør det enklere for brukeren da det ikke er nødvendig å laste ned en
”app”.
Nettstedet og WIFI-nettverket er opprettet av programvaren, slik at du ikke trenger å være koblet til internett på noen måte. Alt fungerer lokalt på maskinen.
For brukerne er det bare å “logge in” på det WIFI nettverk som starter opp, åpne websiden, og så er systemet klar til bruk.
Oppdatering og endringer av programvare skjer med USB-kabel via pc/laptop.
(Spesialversjoner av programvare kan også være aktuelt, og kan lades opp på samme måte som vanlig oppgradering.)
Krav til brukerene
Systemet leveres komplett i en boks med tilkoblinger for all
elektronikk, som pumpe, ventil, sensorer og strømforsyning.
Kunden må selv anskaffe pumpe, ventil, sensorer, dyser, forskjellige slanger, kabler, rør og rørbeslag som bygges til maskinen.
(Se summering av vår testrigg)
Til side top.
Beregning av mengde pr. rundball og programmets setup
I programmet må brukeren justere noen parametre for beregning av antall spray og tiden for spray, dette for å få korrekt mengde pr. rundball.
Inputs:
- Tiden det tar for pumpen å levere 1 liter veske i sekunder.
- Arbeidstid for en rundball i minutter. (Denne justeres under arbeidet etter behov.)
- Totalt mengde veske pr. rundball i liter.
Så om vi antar at en rundball skal ha 2 liter veske, tiden det tar for pumpen å levere 1 liter veske er 10 sekunder, og at det tar 14 minutter å presse en rundball får vi følgene formel som beregnes i programvaren.
# 1 liter veske / 10 sekunder = 1dl. pr. sek.
# 2 liter veske pr. rundball / 1dl per sekund = 20 spray
Så for en syklus får vi (14min*60)/20 spray = 42 sekunder mellom hvert spray.
på så vis blir væske fordelt i heile rundballene.
Disse parametrene kan justeres etter ønske. Med mindre dyser og mindre strømning kan lengre sprøytetider oppnås og kortere pauser mellom spray.
Sensorer i programmet
For å fjerne fokus på systemet og få det helt automatisk, har vi valgt å bruke 2 sensorer som leser om "Pickup" er aktiv eller ikke, og en sensor som ser når bakluken åpnes og rundball er ferdig.
Signalet fra bakluken indikerer at en rundball er ferdig og en ny rundball må startes. Programvaren starter deretter telling av mengde på nytt.
( Bruker kann gjøre dette manuelt vis ønskelig og da kan “bakluke” sensor ekskluderes helt. )
Signalet fra "Pickup" brukes til å fortelle systemet at det er aktivt.
Så snart "Pickup" er hevet, slutter sprøytesyklusen i vente på at "Pickup" skal gå ned igjen. Dette for at vi ikke skal spraye væske uten å ha en gressstrøm inn i maskinen. Brukeren bør derfor gjøre en vane med å heve "Pickup" når de kjører mellom gressstrenger, eller hvis du trenger å reversere eller justere posisjonen og en gressstrøm ikke går inn i maskinen.
Vi har også lagt til en pausefunksjon som kan brukes til å midlertidig stoppe sprøytesyklusen i tilfelle en feil der brukeren for eksempel må gå ut og sjekke noe, ta en telefon eller på annen måte pause systemet uten å måtte heve "Pickup" eller tenke på hvor i syklusen de er på.
Denne funksjonen kan også brukes hvis bakluken må åpnes for å kontrollere noe, men du vil unngå å forstyrre sprøytesyklusen.
( Hvis bakluken åpnes uten å bruke "pausefunksjonen" vil programmet tro at rundball er klar og gjøre en "reset" av sprøytesyklusen. )
Programvare og programtrinn:
Ved oppstart står systemet i pause og venter på at brukeren skal “logge” seg inn i systemet.
Når innloggingen er gjort presenteres brukeren en side der systemets funksjoner vises og det fremkommer status på pumpe, ventiler og annet relevant.
Når bruker har kommet til start posisjon og er klar til å starte pressing av rundballen aktiveres systemet med ett tastetrykk.
Følgende skjer da i systemet:
Vannbeholder
Vi valgte å bruke 4 vanlige 20 liter ferskvannskanner som vi byttet mellom. Men her kan du bruke det som ønskes, for eksempel 200L fat eller annet som er tilgjengelig.
(Å tenke på:)
Hvis tankuttaket er montert over pumpenivået, kan du bruke en pumpe som ikke har sugefunksjon.
Hvis tankuttaket er montert under pumpenivået, må pumpen kunne suge vann.
Det må og monteres en "enveis" ventil på sugeslangen slik at vannet ikke renner tilbake i boksen og tømmer rørsystemet når pumpen ikke er aktivert. Hvis dette skjer, vil det ta ekstra tid før pumpen fyller systemet før den når sprøytedysen, og det vil være vanskelig å beregne riktig mengde. Her kan du bruke en enkel hageslangeforbindelse med stopp eller lignende.
Sugeslangen skal også være av en forsterket type som ikke suges sammen av pumpen. En forsterket hageslange fungerer bra.
Rørkobling
Den "mekaniske" delen mellom vanntanken og spraydysen forklares enkelt nedenfor.
(Den merkede tilbakeslagsventilen er bare nødvendig hvis tanken er montert under pumpenivå.)
Elektriske koblinger
Det er ikke mange koblinger som må til for systemet er klar til bruk. Her følger en enkel forklaring av hva som skal til for å få et fungerende system.
Pumpe og dyse
Valg av pumpe avhenger mye av hvilken dyse du bruker. Mange dyser krever trykk for å fungere. Hvis du har en dyse som krever 2 bar for å nå sprøytemønsteret, må pumpen også kunne levere dette. Avhengig av hvordan du monterer systemet, kan behovet for en sugetype være aktuelt.
Valget av dyse kan være alt fra en tåkespraydyse til et enkelt rør som blir klemt sammen på slutten. Hvis du velger et rør som er klemt sammen i enden, kan en enkel vindusviskerpumpe fra en bil brukes, men det kan kreve testing før du finner en kombinasjon som gir en rett mengde og spraybilde som dekker gresset i "pickup".
Hvis du vil ta det litt lenger, kan du enkelt finne en dyse som kan skrus inn i vanlige rørsystemer. På denne måten kan du bruke vanlige kobberrør med klemmeforbindelser for å bygge et spredningsrør.
Vi valgte å bruke kobberrør og lodde delene sammen til en kompakt og stabil løsning. Pumpen vi bruker er selvsugende girpumpe med messinghus som tåler tørrkjøring og leverer 2 bar og 15 l / min (ved 2 m trykkhøyde).
Ventil
En magnetventil brukes til å forhindre sifonfunksjon (?) hevertfunksjon som får væsken i rørsystemet til å renne ut. Vibrasjoner i maskinen kan også føre til at væske lekker ut av systemet.
Ventilen bør plasseres så nær dysene som mulig for å holde systemet fullt og redusere sprayreaksjonstiden. Avhengig av hvordan komponentene er montert, kan du klare deg uten en magnetventil, men ventilen er en god sikring for en stabil forsyning.
Magnetventiler er lett å finne hos båt- eller campingvogns firma som er store nok til å levere riktig mengde uten å begrense pumpen. De er
12/24 volt og laget for å monteres i et utsatt miljø.
Vi fant en passende ventil fra en produsent som leverer forskjellige "gjør det selv" -komponenter. "Velleman"
Sensorer
For at systemet skal fungere må en sensor for pickupen monteres. For full automatisering er det også behov for en sensor på bakluken.
En sensor kan være alt fra en enkel trykkbryter til en optisk eller induktiv sensor.
Vi har funnet ut at den typen som gir best driftssikkerhet er de induktive sensorene som registrerer metall som er plassert innen 10 mm. foran sensoren. Disse har ingen bevegelige deler og trenger aldri komme i mekanisk kontakt med noe,
noe som gjør dem robuste.
Vi valgte å gå for disse da de tidlige testene i testriggen vår viste at enkle mekaniske brytere ikke tåler
arbeidsmiljøet. Optiske sensorer kommer med
problemet at de krever et rent miljø uten støv
som kan gi falsk informasjon.
Elektronikk
Vanlig tilkoblingskabel som brukes i bilelektronikk, fungerer godt for å koble til det elektriske. Vi har valgt å montere sensorene, pumpen og ventilen med "hurtigkoblinger" slik at vi enkelt kan bytte ut delene i tilfelle en feil eller for å teste andre løsninger.
Her valgte vi å bruke fuktsikre hurtigkoblinger type Hamrons.
Sikringer for strøm, pumpe og ventil er plassert på kontrollerkortet. Dette er den vanlige "kjøretøystypen" og sikrer systemet mot overbelastning.
(Å tenke på: )
Avhengig av pumpen som brukes, bør sikringen justeres tilsvarende. Kabel til pumpe må også dimensjoneres tilsvarende.
Pumpen vår trekker 6Amp ved fullt trykk, mens en enkel skyllepumpe fra en bil tar rundt 2Amp.
Hovedsikringen inn til kortet må være stor nok til å håndtere pumpens sikring + 2Amp for kontrollkort og sensorer.
Oppsummering av testriggen
Komponenter
Vi har valgt å bruke elektriske komponenter laget for bil / båtmiljø. Vi valgte trykkdyser i messing fra produksjonsindustrien og en trykkpumpe med messinghus samt kobberrør og gummislanger med slangeklemmer i rustfritt stål slik at alt tåler klimaet her i Norden.
Komponentoversikt
Pumpe:
(Biltema) - Vann-/dieselpumpe. (Båt)
Kapasitet: (Ved 2m trykk høgde) 15 l/min Trykk: 2 bar
Dyse:
2stk 120 graders Støv spray dyser. Kapasitet: 1dl/sekunden ved 2 bars trykk.
Ventil:
(Kjell&co) - Velleman VMA422 vannventil.
Sensor Pickup:
(Elfa) - Telemecanique XS218BLPAL2. Induktiv sensor med rustfritt hus.
Leser av metall på avstand 5-12mm.
Sensor Bakluke:
(Elfa) - Telemecanique XS218BLPAL2. Induktiv sensor med rustfritt hus.
Leser av metall på avstand 5-12mm.
Divese:
Kabel, Slange, Rør-koblinger, kobberrør, slangeklemmer, kontakter, el-boks, kabelklips er innhentet fra Biltema.
Vi har brukt “Hamron” type kontakter fra Biltema mellom sensorer, pump og ventil for hurtig demontering av enkeltdeler ved service, vedlikehold og bytte.
Dyserør er loddet sammen av kobberrør, T-stykke, 90 graders bend med riktig snitting for dyse fra Biltema
Kostnad
Kostnad for delene i tillegg til kontrollboksen i vår testrigg er 3400 Nok.
(Dette er uten arbeidskostnad)