Homematic Know-how Teil 8: Homematic schützt die Pflanzen im Garten

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Aus ELVjournal 02/2015     0 Kommentare
 Homematic Know-how Teil 8: Homematic schützt die Pflanzen im Garten

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In unserer Reihe „Homematic Know-how“ zeigen wir anhand von kleinen Detaillösungen, wie man bestimmte Aufgaben im Homematic System konkret lösen kann. Dies soll insbesondere Homematic Einsteigern helfen, die Programmiermöglichkeiten, die die WebUI der Homematic CCU bietet, besser zu nutzen. Ein kleines Video, das online zur Verfügung steht, unterstützt den jeweiligen Exkurs. In dieser Ausgabe zeigen wir, wie man mit Homematic Komponenten die Pflanzen im Garten schützen kann. Im ersten Projekt wird eine Frostschutzberegnung realisiert, die im Frühjahr junge Pflanzentriebe vor Frost schützen soll. Als zweites Teil-Projekt zeigen wir eine automatisierte Gartenbewässerung für die warmen Sommermonate.

Frostschutzberegnung im Frühjahr

Zunächst wollen wir zeigen, wie eine Frostschutzberegnung mit Homematic realisiert werden kann. Die Anwendung erfolgt gerade im Frühjahr, meist ab Ende März, während der Obstblüte oder auch zum Schutz frostempfindlicher Pflanzen wie Erdbeeren oder Frühkartoffeln. Bei Temperaturen von +2 bis +0,5 °C werden die Pflanzen mit sehr feinen Wassertröpfchen besprüht. Das Wasser setzt dann beim Gefrieren auf den Pflanzen Kristallisationswärme frei, die in der Regel Blätter und Blüten vor Frostschäden bewahrt. Pflanzen, die sich in der Vegetationsperiode befinden, können somit geschützt und ein Ernteausfall vermieden werden.
Ein Homematic Außensensor „OTH“ liefert dabei die notwendigen Außentemperaturwerte zur Homematic Zentrale CCU2. Diese überprüft dann den festgelegten Temperaturgrenzwert in einem Zentralenprogramm und schaltet bei Bedarf einen beliebigen Homematic Schaltaktor (in unserem Fall den Homematic 4fach-Aktor Aufputz) für eine gewünschte Zeitdauer ein.
Über einen Schaltkanal des Homematic Aktors steuern wir dann ein ¾\"-Magnetventil an, welches passend zum Anschluss an gängige Sprinklersysteme wie z. B. vom Hersteller Gardena ausgelegt ist. Über das Sprinklersystem erfolgt dann die Verteilung der Wassertröpfchen auf die zu schützenden Pflanzen.

Zunächst wird ein Zentralenprogramm gemäß Bild 1 erstellt.
Bild 1: Das Programm zur Frostschutzberegnung ist schnell erstellt.
Bild 1: Das Programm zur Frostschutzberegnung ist schnell erstellt.
Bei der Auswahl des Homematic Außensensors ist dabei zu beachten, die Option „bei Änderung auslösen“ zu aktivieren. Dieses bewirkt bei Unterschreiten der gewählten Grenztemperatur (im Beispiel unterhalb 1,2 °C) nur eine einmalige Auslösung (Beregnung).
Bild 2: Details des Zeitmoduls
Bild 2: Details des Zeitmoduls
Sollte dort „bei Aktualisierung auslösen“ gewählt werden, erfolgt etwa alle 3 Minuten eine erneute Auslösung des Zentralenprogramms, solange 1,2 °C unterschritten sind, und folglich auch eine erneute Frostschutzberegnung der Pflanzen. Über das Zeitmodul (Bild 2) können wir zudem einen Zeitraum festlegen, in dem die Frostschutzberegnung gültig ist.
In unserem Beispiel haben wir den Zeitraum vom 1.3.2015 bis 31.5.2015 eingegrenzt, da in diesem Zeitraum üblicherweise eine Frostschutzberegnung stattfindet. Dieser Zeitraum muss dann jedoch jährlich an das aktuelle Kalenderjahr angepasst werden (2016 = 1.3.2016 bis 31.5.2016). Da Zeitraum, Temperaturschwelle und Beregnungsdauer von Region zu Region variieren, raten wir dazu, sich Tipps von einem Fachmann (Gärtnerei/GaLa-Bau) vor Ort einzuholen.

Experten-Tipp: Die Programmierung kann z. B. auch um eine E-Mail-Alarmierung erweitert werden. Ein passendes Beispiel zum E-Mail-Versand haben wir im „Homematic Know-how“ Teil 6 im ELVjournal 6/2014 vorgestellt.

Pflanzenbewässerung im Sommer

In der zweiten Teilaufgabe realisieren wir eine Pflanzenbewässerung für Gartenpflanzen in den warmen Sommermonaten. Über den Homematic Regensensor werden die Tage erfasst, an denen es keinen Niederschlag gab. Wird ein definierter Schwellenwert von Tagen ohne Niederschlag überschritten, erfolgt eine Bewässerung der Gartenpflanzen. Natürlich gehört auch eine manuelle Möglichkeit zur Bewässerung über das Homematic System dazu, auch dies haben wir in unserem Beispiel realisiert.
Um die Tage ohne Niederschlag zu zählen, bedienen wir uns eines kleinen Skripts. Dieses Skript erhöht den Zahlenwert der Systemvariablen „zaehler“ alle 12 Stunden um den Zahlenwert 1. Sollte es zwischenzeitlich regnen oder eine manuelle Bewässerung stattfinden, wird der Wert auf 0 gesetzt. Bei Überschreiten einer definierten Schwelle (in unserem Beispiel 60 Stunden ohne Regen [Zählerwert = 5]) wird die automatische Bewässerung für 10 Minuten gestartet und der Zähler zurückgesetzt. Alle Einstellungen, wie der Zeitraum ohne Niederschlag und die Einschaltdauer der Bewässerung, können auf die individuellen Bedürfnisse angepasst werden.

Um einen solchen Zähler zu realisieren, benötigen wir zunächst eine Systemvariable mit dem Namen „zaehler“ gemäß Bild 3. Die Namensgebung muss identisch sein, da das Skript sonst nicht funktionieren wird.

Bild 3: Systemvariable „zaehler“ – Typ Zahl
Bild 3: Systemvariable „zaehler“ – Typ Zahl
Zusätzlich erstellen wir eine Systemvariable mit dem Namen „Regenmenge“, wie in Bild 4 dargestellt. Diese Systemvariable benötigen wir, damit nur sehr kurzzeitig anhaltende Regenschauer oder einzelne Wassertropfen auf dem Regensensor nicht als ausreichende Bewässerung der Pflanzen gewertet werden.
Bild 4: Systemvariable „Regenmenge“ – Typ Logikwert
Bild 4: Systemvariable „Regenmenge“ – Typ Logikwert
Die Ansteuerung der Systemvariablen „Regenmenge“ erfolgt nun in einem weiteren Programm (Bild 5).
Bild 5: Das Programm zum Erkennen der Regendauer
Bild 5: Das Programm zum Erkennen der Regendauer

Bei Erkennung von Regen über den Homematic Regensensor wird die Systemvariable um 15 Minuten verzögert auf „genug“ Regen gesetzt. Hört es zwischenzeitlich auf zu regnen (kleiner 15 Minuten) und der Regensensor erkennt „Trockenheit“, wird die Systemvariable „Regenmenge“ sofort auf „ungenügend“ gesetzt. Es ist dabei sehr wichtig, den Haken bei „Vor dem Ausführen alle laufenden Verzögerungen für diese Aktivitäten beenden (z. B. Retriggern)“ zu setzen, damit die Variable nach Ablauf der 15 Minuten nicht doch noch ihren Status verändert. Die erforderliche Regendauer kann natürlich auch wieder an die individuellen Bedürfnisse angepasst werden.
Nun erstellen wir das eigentliche Zentralenprogramm, welches den Zähler alle 12 Stunden um den Wert 1 erhöht. In der „Sonst-wenn-Schleife“ nehmen wir zusätzlich das Rücksetzen des Zählers auf den Wert 0 vor, sobald der Homematic Aktor zur Bewässerungsansteuerung eingeschaltet war oder die Systemvariable „Regenmenge“ den Zustand „genug“ erreicht hat.

Inhalt des Skripts:

var x;
object obj = dom.GetObject(‚zaehler‘);
x=obj.State(obj.State()+1.00);

In einem weiteren Zentralenprogramm erfolgt nun das Schalten des Homematic Aktors, der für die Ansteuerung der Pflanzenbewässerung zuständig ist (Bild 6, 7 und 8). Zudem ist auch eine manuelle Bewässerung über eine virtuelle Taste der Homematic CCU2 implementiert (in unserem Beispiel „virt. Taste – Bewässerung“).

Bild 6: Der Inhalt des Zeitmoduls 1
Bild 6: Der Inhalt des Zeitmoduls 1
Bild 7: Programm zur Ansteuerung der Systemvariablen „zaehler“
Bild 7: Programm zur Ansteuerung der Systemvariablen „zaehler“
Bild 8: Der Inhalt des Zeitmoduls 2
Bild 8: Der Inhalt des Zeitmoduls 2
Bild 9: Inhalt des Zeitmoduls für die jahreszeitliche Einschränkung der Bewässerung
Bild 9: Inhalt des Zeitmoduls für die jahreszeitliche Einschränkung der Bewässerung
Da eine Bewässerung in der Regel nur in den warmen Sommermonaten notwendig ist, legen wir eine zusätzliche zeitliche Einschränkung des Zentralenprogramms vom 15. Mai bis zum 15. September des Jahres fest (Bild 9 und 10).
Bild 10: Das Programm zur Ansteuerung des Homematic Aktors
Bild 10: Das Programm zur Ansteuerung des Homematic Aktors
Auch dieser Zeitraum muss, wie in der Programmierung aus Teilaufgabe 1, jährlich an das aktuelle Kalenderjahr angepasst werden. Dieses Zeitmodul legt auch gleichzeitig den Zeitpunkt der Bewässerung fest. Die Bewässerung sollte möglichst in den frühen Morgenstunden oder am Abend stattfinden, damit die zu bewässernden Pflanzen keinen Schaden durch starke Sonneneinstrahlung nehmen. In unserem Beispiel haben wir den Zeitpunkt der Auslösung auf 21:00 Uhr abends festgelegt. Alle Zeiträume können aber natürlich auch an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden.

Experten-Tipp: Die virtuellen Tasten funktionieren wie eine Fernbedienung, die sich jedoch nur über die Homematic CCU2 bedienen lässt. Die Bedienung der virtuellen Tasten erfolgt in der WebUI unter Status und Bedienung -> Geräte -> CCU2. Auch die gängigen Homematic Smartphone-/Tablet- Apps können die Betätigung einer virtuellen Taste auslösen.

Das gezeigte Beispiel eines Zählers kann natürlich auch in vielen anderen Anwendungen mit dem Homematic System eingesetzt werden. So hat unser Kunde Herr Joachim Maus etwa das Homematic System dazu genutzt, einen eigenen Homematic Cocktail-Automaten zu realisieren, der verschiedene Getränke mischen kann und dabei die Anzahl der ausgeschenkten Getränke mitzählt (Bild 11).
Bild 11: Homematic Cocktail-Automat unseres Lesers Joachim Maus
Bild 11: Homematic Cocktail-Automat unseres Lesers Joachim Maus

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