Cultivo en Arlita: Sistemas Automáticos de Control de Ec y pH (II)

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Si bien el uso de sistemas automatizados de control de nutrientes y pH se encuentra generalizado en medias y grandes explotaciones, no sucede así con los cultivos más “caseros”. Sin embargo, son perfectamente aplicables si trabajamos a “escala” y en realidad los costes son rápidamente amortizados por el gran ahorro de tiempo y esfuerzo en que se traduce el uso de estos sistemas.

Fotos y Texto: Luis Hidalgo

Y no solo en el cultivo de cannabis, muchos procesos y técnicas de uso industrial pueden ser fácilmente modificados y aplicados a otos usos más “modestos” y de hecho, muchos de los que denominamos “avances” en cannabicultura no son más que aplicaciones provenientes de otras áreas, véase algunos sistemas nutricionales y “boosters” o como en nuestro caso, en el que estamos utilizando un sistema de control que originalmente se usa, por ejemplo, en las máquinas de hemodiálisis.

Vamos a acabar con los experimentos realizados con el controlador de Ec y PH que construimos en el número anterior para pasar a continuación a estudiar los que existen a la venta en el mercado de manera habitual, y no sólo para cannabicultura.

Acabando las pruebas

En el último número se publicó el esquema que con­tiene las señales que activan las bombas y los pulsos que se reciben como simulación del movimiento de los motores y pudimos ver que al llegar al ordenador la cantidad de pulsos equi­valente al número de mililitros a bombear se desacti­van las bombas. A continuación ejecutamos la misma fórmula controlada desde el microcontrolador, pero a diferencia del primer experimento, utilizamos el software de simulación virtual para manipular la inter­faz, por lo que fue necesario crear dos puertos series virtuales para poder conectar el circuito con el software antes mencionado, para lo que se utilizó el “Virtual Serial Port Driver”. La fórmula a realizar se corresponde con el co­mando “D1000,2000,3000,4000,5000”, y en la captura de pantalla se muestra cuándo se carga la fórmula en el simulador antes de comenzar su elaboración.

Al ejecutarlo, podremos ver como las barras azul oscuro representan los mililitros que se deben bombear, y a medida que esto vaya ocurriendo las barras azul claro crecerán en­cima de las oscuras, indicando los mililitros bombea­dos. En el número anterior publicamos la captura de los contadores que ilustra el resultado final de los pulsos recibidos, los cuales coinciden con los mililitros bombeados para B1, B2, B3 y B4. En el caso de B0 se muestra el doble, pues está asociada a RB0, donde solamente se detectan los frentes as­cendentes de los pulsos, y fue necesario dupli­carles las orejas a la lámina agregada al venti­lador del motor de esta bomba, para obtener la cantidad de cambios necesarios por revolución en RB0. Esta segunda prueba se realizó para corroborar la exactitud del control desde el microcontrolador es muy buena, comprobando que no se comenten errores en la dosificación.

Por último, realizamos la misma prueba, pero en este caso el control será desde la computadora y al comparar estos resultados con los obte­nidos mediante el control desde el microcontro­lador, se observa que esta variante es menos exacta, debido en su mayor parte al tiempo que demora la comunicación entre la compu­tadora y la interfaz. Se comete un error máxi­mo de aproximadamente de 25 ml por bomba, lo que representa para cada bomba el 2.5%, 1.2%, 0.83%, 0.62% y el 0.5% respectivamen­te. O sea se comete un error máximo de un 2.5% con respecto al valor total para esta fórmula. Este error disminuye a medida que aumentan los mililitros bombeados. Para obtener errores menores de 1% se deben bombear mínimo 2500ml por cada bomba.

Tras las simulaciones se llevó a cabo la prueba práctica para la comprobación de los resultados y total validación de la maqueta, realizando en la práctica los experimentos teóricos anteriores, obteniéndose resultados similares a los obte­nidos en las simulaciones, con lo que se resal­ta la importancia de la simulación y de la se­lección de las herramientas adecuadas para la misma. Se comprobó además que las bombas entre­gan la cantidad de líquido que indica la inter­faz, midiendo con probetas y recipientes gra­duados el volumen de líquido dispensado por cada bomba, detectándose un aumento en el error del líquido bombeado por cada bomba producto al tiempo de la demora de conmuta­ción del relé, esto ocurre para ambas formas de control (desde el microcontrolador y desde el software de alto nivel).El error aumentó en­tre 7 y 10 ml por bombas.

Como conclusión, podemos decir que este tipo de sistemas de control son realmente económicos (todo el material para el montaje puede salir por unos 30€), pero dos cosas son ciertas: Una, que no todo el mundo tiene capacidad o ganas de montar el “invento”, y dos, que el control no resulta tan “fino” como nos gustaría, pues por ejemplo para el control de pH en muchos casos el margen de error de este controlador es demasiado alto. Por todo lo anterior, pasamos a examinar las opciones que nos ofrecen los distintos fabricantes.

Sistemas de control “llave en mano”

Así pues, nos encontramos con distintas marcas, la gran mayoría extranjeras. Por ejemplo, en distintas páginas web podemos encontrar un controlador de ph compuesto por una dosificadora digital proporcional de reducción de ph de 0,30 l/h y electrodo para su detección de rango 0-14, alimentado por tensión eléctrica 220v y bajo consumo. Este equipo esta diseñado y preparado para regular en aguas de riego un nivel de ph requerido, sea cual sea el parámetro deseado. De esta forma y de manera totalmente automática e independiente, se encargará de dosificar el producto en proporción a la necesidad mediante una simple regulación previa, en la que indicaremos el nivel que queramos mantener en depósito de agua.

En este link http://www.directindustry.es/fabricante-industrial/controlador-ph-80144.html podemos encontrar multitud de fabricantes y modelos de controladores digitales, algunos de ellos con la capacidad de medir la oxigenación del agua. También la compañía Hanna dispone de un sistema automatizado que sirve para realizar el monitoreo del pH y Ec del agua de riego en forma automática. Este módulo está constituido por una unidad de inyección, medición y control. La unidad de Inyección esta formada por TRES inyectores de fertilizantes, una bomba eléctrica, un arrancador, cable para la conexión eléctrica de la bomba, flujómetros, válvulas manuales para el control del funcionamiento de los inyectores; La unidad de medición consta de un sensor de PH y EC con su respectivo display; y, finalmente la unidad de control esta integrada por un controlador (microcomputador), electroválvulas y demás accesorios de conexión. Para medir el caudal de riego de las dos zonas conjuntamente, se incluye una válvula volumétrica, con sus respectivos accesorios de conexión. Gracias a dispositivos como este ya es posible automatizar totalmente las soluciones nutritivas, o sea, el pH, la EC, el nivel del depósito, los fertilizantes y estimuladores, etc

En el próximo número terminaremos este curso con un resumen rápido de los 5 sistemas más eficientes para cultivar en arlita y sus correspondientes sistemas nutricionales óptimos. Hasta entonces, un saludo.

 

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