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Automatización completa del acuario

       

   

Automatización completa del acuario

Domótica aplicada al acuarista, nivel principiante.




Indice
1.- Suministro de agua
    1.1 Agua de osmosis, acondicionado y montaje.
    1.2 Agua de red, acondicionado y montaje.
2.- Sistema de válvulas y mandos de control de llenado
3.- Sistema de válvulas y mandos de control de vaciado
4.- Monitorización remota web
5.- Operación remota web



Prólogo
El objetivo de este artículo es plasmar del modo más sencillo posible, los conceptos básicos a manejar en el proceso de automatización de las labores rutinarias de mantenimiento de un acuario.

El nivel y lenguaje que se manejara pretende ser el asimilable por el acuarista, sin formación técnica específica, ni conocimientos expertos en ninguno de los campos, más allá de la comprensión de conceptos muy básicos de física, electricidad, e informática.

Igualmente no se exploraran todas las opciones posibles dentro de cada sección, si no que se mostraran en detalle aquellas genéricas, o que se presuman más próximas al concepto “sencillo-económico-efectivo” que constituye la esencia del planteamiento. Estas no serán en ningún caso excluyentes de opciones más elaboradas o complejas, las cuales podrán ser citadas, pero no serán desarrolladas, con el fin de mantener un buen nivel de comprensión para todos los lectores.

Por ser un artículo desarrollado por y para los miembros de pezdisco.es, todos los comentarios estarán referidos al mantenimiento de este pez.


1.- Suministro de agua
- Como ya es sabido, el objetivo es obtener agua con un bajo valor de ph, o “acida”, de modo general entre 6 y 7, y eventualmente por debajo de 6, en función del tipo de variedad, entorno, y propósito del acuario, por lo que es necesario contar con algún modo de ajustar ese ph, generalmente a la baja, dados los valores habituales de red.
- Por otro lado, tan o mas importante que el valor final de ph, lo es la estabilidad del mismo, y la estabilidad del ph del agua esta directamente relacionada con la cantidad de sales disueltas en ella, mas concretamente con los carbonatos, expresados como KH por la mayoría de tests comerciales. También será necesario poder jugar con el valor de kh, ya que este afectara directamente a la capacidad de acidificación del agua; a mayor kh mayor tampón y estabilidad (mas difícil variar ph mediante agentes externos), mientras que a menor kh mayor facilidad para bajar ph, a costa de una menor estabilidad.

- Un buen compromiso entre tampón y estabilidad se encuentra en el rango 1-3 de kh, por lo que el primer objetivo será lograr ese valor de dureza, y el siguiente, una vez estabilizado y registrado el valor de ph, será ajustarlo si se estima necesario.

- En caso de que el agua de red presente ya un valor de kh entre 1 y 3, eres de los afortunados, la dureza del agua es ideal para discos (siempre y cuando la dureza general o gh no sea excesivamente alta), e independientemente del valor de ph que presente, se podría emplear este agua directamente, previo acondicionado para descomponer cloro y cloraminas presentes en la red, lo cual simplifica mucho esta parte de la instalación. Si bien el ph es probable que ya se encuentre en un valor aceptable, podría igualmente ajustarse como se indicara mas adelante.

- Si por el contrario el agua de red presenta valores de kh superiores a 4, no solo se dificultara el ajuste de ph, sino que además empieza a ser una dureza media-alta (dentro del contexto), soportable por los discos, pero no la situación ideal, durezas de carbonatos superiores a 8 ya son valores altos que se deben evitar. En cualquiera de los casos anteriores es necesario reducir ese valor de kh, y el modo domestico, sencillo y económico disponible para hacer esto es un filtrado mediante osmosis inversa, el uso de garrafas de agua destilada queda descartado por cuestiones logísticas, y la destilación casera, aunque posible, se sale del concepto sencillo-económico.



1.1 Agua de ósmosis, acondicionado y montaje.


- No se va a entrar a detallar como funciona una membrana de osmosis, y los tipos de equipos, marcas, o particularidades de cada uno, puesto que existe ya mucha información al respecto y no es el objetivo de este articulo, tan solo apuntar que es un sistema que nos aportara agua prácticamente libre de sales al 100%, con valores de kh y gh por tanto de 0, y un valor de ph carente de interés dada su altísima inestabilidad (no existe tampón de carbonatos). Este agua es aconsejable que sea enriquecida posteriormente con sales minerales, para estabilizar el ph y hacerla mas segura para la vida de los peces.

- Centrándonos ya en el objeto de este documento, se pasan a detallar todos los elementos que compondrían un sistema automatizado de producción de agua de osmosis, primero de los diversos módulos que compondrán la futura instalación, desde la conexión a la red de suministro hasta la salida de agua libre de sales:




LOW SW – Sensor de “baja”, es un interruptor eléctrico accionado por presión, normalmente de tipo NO o normalmente abierto, esto significa que en posición de reposo corta el paso de la corriente eléctrica, y cuando recibe agua y se genera presión en la tubería, se cierra permitiendo el paso de la corriente y el funcionamiento del circuito. Puede emplearse directamente como pilotaje de un relé o dirigir su señal hacia un circuito microcontrolador. Se coloca en la entrada del suministro de agua, y su función es parar el sistema cuando no hay caudal (elemento de seguridad para evitar entre otras cosas daños en la bomba).


HIGH SW – Sensor de “alta”, es un interruptor eléctrico accionado igualmente por presión, pero que funciona de modo inverso al anterior; en este caso es un NC o normalmente cerrado, por lo que deja circular a través suyo la corriente eléctrica mientras no exista presión en la tubería, si esta sube y alcanza un determinado valor el interruptor se abre, apagando el sistema directamente si actúa sobre un relé, o indirectamente si su señal se dirige a un microcontrolador. Se monta en la salida, y su finalidad es parar el sistema cuando no se necesita generar mas agua (al cerrarse la salida la presión aumenta, y el interruptor para el sistema). Todo permanecerá apagado mientras no exista nuevamente demanda de agua, también es un buen “chivato” de fugas, ya que si la presión desciende el sistema re-arrancara aun no encontrándonos en fase de llenado, un manómetro extra en esta zona también es útil.

Ambos elementos son importantes, así que es preferible que sean de una cierta calidad, y ambos son puntos de posibles fugas, dado que ambos funcionan a través de membranas susceptibles de pincharse. Es muy conveniente tener a mano uno de repuesto.



SOLENOID – Es una simple llave de paso de accionamiento eléctrico, este accionamiento puede ser directo, a través de un relé pilotado por cualquier tipo de “sensor” (presión, humedad, eléctrico…), o bien recibir la señal desde un microcontrolador, el funcionamiento es idéntico indistintamente del diseño. Dentro del presente sistema de osmosis nos encontramos dos válvulas importantes; por un lado la llave de paso general, en el lado izquierdo, la cual es vital para instalar seguridades, y la de aclarado de la membrana o “flush”, proceso imprescindible para mantener un buen rendimiento y alargar su vida útil:

- General – Esta podrá ser de tipo normalmente abierto (abierto el paso de agua, no confundir con los interruptores eléctricos), y al recibir señal (corriente eléctrica) cerrara el paso de agua. Pero también es viable el uso de una de tipo normalmente cerrado, en este caso el funcionamiento será inverso (permite pasar el agua mientras reciba corriente). Sea del tipo que sea, cumple una función de seguridad, se le debe enviar una señal de cierre cuando el sistema no esta en uso (se puede emplear la señal de diversos sitios, pero una buena opción es el “sensor de alta”), y es altamente recomendable conectar a su vez su bobina en serie con algún tipo de sistema de detección de agua en el suelo. Al final de esta sección se detallaran estos y otros elementos anexos. 

- Aclarado o “Flush” – Este es un proceso consistente en liberar la presión dentro de la capsula de la membrana, realizando un puenteo o “by pass” del estrangulador de la salida de rechazo, de modo que la practica totalidad del caudal de agua de entrada fluye libre a través de la membrana, arrastrando parte de las sales que se encuentran incrustadas en su interior, y alargando su vida útil. Este es un proceso de vital importancia para mantener en el tiempo un buen rendimiento del equipo y una producción de agua regular. Como en los casos anteriores es posible accionar esa válvula de muchos modos, desde una operación manual a través de un pulsador (lo menos aconsejable), a un temporizador eléctrico programable, o un microcontrolador específico (lo mejor). La duración de este aclarado puede ser de unos pocos segundos, con 15 o 20 es suficiente normalmente, aunque esto dependerá de varios factores por lo que es interesante contar con la posibilidad de ajustar este valor, normalmente es preferible realizar muchos aclarados de corta duración que uno solo largo.



PREFILTROS – Es la primera etapa del filtrado, su función es acondicionar el agua previamente a su paso por la membrana, reteniendo las partículas sólidas y compuestos químicos dañinos para esta, por tanto contara con etapas mecánicas y químicas:

- Mecánica – De diversos materiales y micrajes, cada uno con diferentes propiedades, la función es la misma; retener partículas sólidas. Se pueden montar tantos como se desee, solo teniendo en cuenta que los micrajes siempre deben ir de mayor a menor (medidas habituales son 20, 10, 5 y 1u), y que actúan como restrictores de caudal, especialmente los de micrajes mas bajos, por lo que deberán tenerse los datos de caudales disponible y requerido muy presentes antes de colocar los pre filtros. 
- Química – Carbón activo como material mas común, tanto en formato granulado como en bloque, en este caso es importante dimensionar correctamente el volumen de carbón (numero o tamaño de los cartuchos) con respecto al caudal y velocidad del flujo de agua proyectado, ya que una mala proporción puede derivar en un mal filtrado, con restos de cloro en la salida, dañinos para la membrana y fatales para los habitantes del acuario.




MEMBRANA – Es el corazón del sistema, la encargada de recoger el agua ya libre de impurezas en suspensión y agentes químicos, y atrapar las sales minerales disueltas, las principales características a tener en cuenta son el formato/tamaño (10” el domestico) y el caudal máximo diario que puede tratar, este dato viene expresado en galones/dia (GPD), y los valores habituales en el formato domestico se encuentran entre 50 y 300 gpd.

Es importante destacar que puede emplearse cualquiera de estos modelos en un mismo sistema, siempre y cuando se haga trabajar a la membrana bajo los parámetros adecuados, es decir; en un equipo comercial que integre en origen una membrana de 50gpd se puede montar una de producción superior, por ejemplo una 200gpd, y se aumentara así la producción, pero no sin realizar cambios en dicho equipo, concretamente será necesario mantener la presión del agua dentro del cartucho de la membrana dentro de los valores de trabajo de la misma, ya sea abriendo/cerrando el paso del conducto de rechazo para regular presión, así como mediante el uso de una bomba de agua para aumentar caudal, y por tanto producción.

A mayor presión, mayor será la producción, pero una presión excesiva puede llegar a dañar la membrana. Lógicamente ese mayor rendimiento implica asimismo acelerar su “desgaste” (saturación de sales principalmente), así que cada uno debe valorar sus prioridades. En cualquier caso una membrana saturada de sales es fácilmente recuperable a través de la recirculación de una solución acida especifica, como esta ya explicado en múltiples documentos.

      

MANÓMETRO – Elemento clave para un buen control del sistema, ajustar rechazos, controlar rendimiento de membranas, saturación de las mismas… importante en sistemas de una membrana, e imprescindible en sistemas multi-membrana.


Se coloca insertado en la entrada de agua de la capsula de la membrana, de este modo mostrara la presión de trabajo en cada momento, por lo general la mayoría de membranas soportan presiones de 6-7 bar sin problemas, y por debajo de 3bar el rendimiento es pobre. Una escala de 0 a 10bar, o 0 a 145psi, seria lo más adecuado en la mayoría de los casos.




BOMBA – Todas parecen iguales y la mayoría son diferentes, su función es aumentar el caudal de entrada a la membrana, se inserta entre los prefiltros y la capsula de la membrana, “tira” del agua desde los prefiltros y aumenta la presión en el interior de la membrana, aumentando por tanto su rendimiento, es un elemento imprescindible si se quiere sacar partido de membranas de alta producción, o mejorar la eficiencia del sistema, lográndose asimismo una reducción del agua de rechazo.

Por lo general se emplean bombas de aprox. 1 A o menos para sistemas básicos, y de 2A o superiores para membranas de tamaño grande (200-300gpd), es importante tener esto en cuenta a la hora de proyectar el sistema, ya que será uno de los componentes con mayor consumo, de cara a la elección de la fuente de alimentación (calcular al menos un 30-40% de margen por encima del valor máximo teórico de corriente que demandara la instalación). La gran mayoría trabajan a 24v así que hablamos de unos 20 a 60w de consumo según modelo.



ANEXOS – Partiendo de la base mostrada en el diagrama, se pueden integrar diversos elementos extra, las posibilidades las marcara la necesidad o imaginación del usuario, pero existen algunas básicas que son dignas de consideración:

- Seguridad ante inundación – Un acuario automatizado pasa mucho tiempo desatendido, y no siempre esta además en un lugar próximo o accesible, por lo que un sistema de seguridad para evitar inundarlo todo resulta casi imprescindible, y que no sea uno sino dos o tres diferentes… muy recomendable.
- Posiblemente dos de las opciones mas fiables sean la detección eléctrica y mecánica, para ello disponemos por un lado de pequeños circuitos electrónicos encapsulados, y con polos expuestos que actúan de interruptor en contacto directo con agua, y por otro de interruptores magnéticos accionados por una boya flotante, como se muestra en la siguiente figura. Cualquiera de los dos es una buena opción, ninguno de ellos infalible 100%, por lo que usar ambos en conjunto es lo que dará las mayores garantías.


 


  


- La forma mas sencilla de integrarlos en el sistema es actuando como interruptor de la válvula solenoide de suministro de agua (izquierda del diagrama 1), de modo que si se detecta agua en el suelo se cortara la corriente a esa válvula, cerrándose por completo el paso de agua, al disponer del sensor de baja (LOW SWITCH) no es necesario preocuparse por daños en el circuito, ya que este detectara la falta de agua y parara el sistema.

- La forma “fea” de hacerlo, aunque posible, seria tal y como muestra el siguiente esquema, en ambos casos (boyas magnéticas y sensores eléctricos) la corriente de conmutación soportada suele ser baja, pero las válvulas solenoides típicas de agua apenas suelen tener 5 a 8w (no mas de 200-300mA como mucho), con lo que son una carga perfectamente asumible sin peligro, esto seria accionamiento directo:

 

- Un modo mucho más elegante, profesional, y que además permite otras posibilidades, seria el accionamiento indirecto, para lo cual tomaremos la señal emitida por la boya/sensor, y en lugar de hacer uso de ella como interruptor, haremos que actúe sobre un relé, el cual será el encargado de transmitir esa señal a todos aquellos dispositivos que se desee, actuando este como conmutador de encendido/apagado sobre las mismas, en el siguiente esquema por ejemplo se muestra como la detección de agua en el suelo cortaría por un lado la llave del agua, al tiempo que enciende una alarma/señal luminosa. Con esta misma señal se podría incluso enviar un aviso a un teléfono móvil o email alertando de la fuga, o apagar todo el sistema y encender uno alternativo si no existe la posibilidad de chequear in situ la avería y no es posible mantener el agua cortada… 


 


- En caso de emplear dos o mas seguridades tan solo seria necesario conectar todas ellas en paralelo, y en conjunto conformarían el “Interruptor E/M”, en el momento en que cualquiera de ellas se cierre se activara el circuito de emergencia, esto para los casos en los que estas sean de tipo NO (como la figura). 
- Si son de tipo NC la conexión debe realizarse en serie, y las conexiones de salida del relé también variarían, como ultimo ejemplo se muestra en la siguiente figura el modo en que quedaría montado para un mismo funcionamiento operativo:


 


- En este ultimo caso, aunque también es viable, nos encontramos con que el relé esta permanentemente excitado, y es la desconexión de alguna de las tres seguridades la que devuelve los contactos a la posición de reposo, con el mismo resultado final; válvula solenoide apagada y zumbador activado. Sin embargo, aunque funcionalmente parezca igual, no es la situación ideal, por consumo, calor generado, durabilidad, y seguridad del sistema, es preferible siempre activar los circuitos cuando estos sean necesarios, a tenerlos permanentemente activados y trabajar por desconexión como en este caso, por ello, el circuito recomendado es el Nº1, con actuadores de seguridad por tanto de tipo NO.


- Sistemas de membrana múltiple – Por muy eficiente que sea una membrana, o bien ajustado este un sistema, el consumo de agua es alto en esta clase de equipos, y el ratio de agua obtenida vs. agua desechada puede llegar a ser inaceptable, por lo que en aquellos casos en que se desee un mejor aprovechamiento del agua, o simplemente aumentar la producción, existe la posibilidad de montar varias membranas en el sistema, esto se hará de dos modos fundamentalmente: en paralelo o en serie, en función de las necesidades:





Paralelo – Se ponen en común todas las entradas de todas las membranas que se quieran emplear, así como todas sus salidas, y todos sus rechazos, de este modo el agua obtenida por cada membrana se sumara, pudiéndose duplicar, triplicar, quintuplicar… la producción. Para lograr esto es imprescindible contar con un suministro de caudal acorde al número de membranas, ya que dicho caudal se dividirá hacia cada una de ellas, y debe ser suficiente para que en cada una se genere la presión necesaria para su óptimo funcionamiento, en este caso lo habitual es que todas sean de la misma capacidad. De este modo se pueden obtener producciones muy altas de agua, y esta será de la mejor calidad desde el punto de vista técnico, pero el rechazo es igualmente alto, de modo que para sistemas domésticos es cuestionable su idoneidad.



Serie – En este caso lo que se hará es “reprocesar” el agua de rechazo de la membrana, haciéndola pasar por otra membrana, y el rechazo de esta segunda membrana podrá ser reprocesado de nuevo por una tercera… de modo que cuantas mas membranas se añadan, mayor será el aprovechamiento del agua, pero a su vez peor será la “calidad” del agua obtenida, ya que procesando agua muy saturada de sales parte de estas atravesaran finalmente el filtrado, y a su vez mas sufrirán las ultimas membranas de la cadena. Un número aceptable para que esto no llegue a constituir un problema (nuevamente desde el punto de vista del acuarista) serian 2-3 membranas.

En este caso resulta imprescindible contar con manómetros en la entrada de cada una de las membranas, y llaves de paso en cada una de las salidas de rechazo, si se quiere trabajar con la máxima efectividad, así como un suministro correcto de caudal (según el tipo de membranas es probable que sea necesaria una bomba), puesto que es necesario regular la presión de trabajo de cada una de ellas de modo independiente:

- Tomando como referencia el primer manómetro (presión dentro de la primera capsula), se pone en marcha el sistema y se va cerrando la llave de paso en la salida de rechazo de esa membrana, conforme se cierra se vera que la presión va subiendo, cuando se alcance el valor recomendado por el fabricante de la membrana ese rechazo ya estaría regulado.
- Se pasa a la segunda membrana, y se repite la operación; cerrar la llave de rechazo hasta alcanzar la presión necesaria. 
- Con el resto de membranas, si las hubiera, se repite una vez más este proceso, hasta que todas las membranas (todos los manómetros) marquen la presión de trabajo correcta. En caso de encontrarnos con que por mucho que se cierre la llave la presión no sube, estamos ante una carencia de caudal, por lo que será necesario revisar el estado o configuración de los prefiltros, añadir o mejorar bomba, revisar conexiones, tuberías, estrangulamientos… y en definitiva obtener esa mejora de caudal del modo que sea necesario, o bien renunciar a esa ultima membrana.

Para lograr mantener la presión en todas las membranas, a pesar de la caída de caudal que paulatinamente se va produciendo en cada etapa, es preferible que la capacidad de estas vaya en descenso; con una primera membrana de 300gpd, una segunda de 200gpd, una tercera de 100gpd… por ejemplo. Aunque la configuración idónea del sistema en conjunto la revelaran los citados manómetros, cuando se logre fijar la misma presión en todas, el sistema estará equilibrado.

En el siguiente video se muestra un sistema de tres membranas en serie durante su funcionamiento normal, el primer manómetro indica la presión en la salida de agua de osmosis, y los tres restantes la presión en el interior de cada una de las tres capsulas, como se puede observar la presión es prácticamente la misma en todas ellas:



Microcontrolador – No es imprescindible, pero si muy aconsejable dado que facilita mucho la instalación, y evita realizar de forma manual mediante cableado y relés todas las operaciones de entrada/salida que manejaremos por medio de los sensores (detectores, boyas, presostatos…) y actuadores (electroválvulas, motores, iluminación…). Básicamente consiste en un circuito electrónico que dispone de una serie de entradas de señal, y otras tantas salidas, de modo que es posible programar una serie de secuencias causa-efecto, del tipo: “cuando reciba señal en la entrada e-1 quiero que se desactive lo que tenga conectado en la salida s-4”, o dicho de otro modo; “si la boya de nivel me marca que el acuario esta lleno, quiero que deje de entrar agua”.

Si se dispone de conocimientos básicos de electrónica, programación pic, y se esta habituado a estos sistemas, puede controlarse absolutamente toda la instalación desde aquí, en caso contrario, que será lo habitual, se puede echar mano de los microcontroladores específicos para sistemas de osmosis, los cuales ya están pre-programados, y cuentan con unas salidas y entradas ya especificadas.



Lo mas habitual es que cuenten con entradas para “sensor de alta”, “sensor de baja”, y salidas para “bomba”, “flush”, y “válvula de entrada”, de modo que simplemente habría que llevar a esta “cajita” los cables de cada uno de estos elementos, y ella se encargaría de la gestión de la producción de agua.



Algunos integran salidas y entradas extra, son en alguna medida programables, o pueden activar alarmas ante situaciones concretas, para el profano en cuestiones eléctrico-electrónicas puede suponer bastantes dolores de cabeza menos.

Lectores de sales – Es otro elemento que sin ser imprescindible tiene cierto interés, ya que permite controlar la calidad del agua obtenida. Intercalado en la salida final del sistema de osmosis monitoriza en tiempo real su contenido en sales o TDS, permitiéndonos detectar una degradación de los filtros o fallo en el sistema.

Algunos, como el de la imagen, permiten controlar al mismo tiempo el agua de entrada y el de salida, pero ya sean de tipo sencillo o doble como este, los únicos realmente interesantes son los que disponen de función alarma, con posibilidad de parar la producción de agua si se detecta un nivel de sales excesivamente alto.

La realidad es que para su uso en acuariofilia el agua de osmosis no presenta las mismas necesidades o exigencias que en otros ámbitos, recordemos que tan solo requerimos rebajar un poco el contenido en sales del agua, no buscamos el valor “cero absoluto”, esto es lo que nos permite entre otras cosas usar múltiples membranas, o membranas de alta permeabilidad, aun a sabiendas de que ello supondrá un peor grado de filtrado teórico, y nos permite igualmente prescindir de dispositivos como este, ya que la información que muestran no resulta demasiado útil en la practica, salvo casos muy extremos. 

Si todo ha ido bien, e independientemente de las variantes elegidas, en este punto ya dispondríamos del primer modulo de la instalación, el cual nos proporcionara agua libre de sales, la cual podremos enriquecer nuevamente con sales minerales de nuestra elección para obtener exactamente la composición que se desee, o bien sencillamente mezclarla con agua de red, en la proporción necesaria para lograr nuestro valor de kh objetivo, dado que esto resultara mucho mas fácil de automatizar, en busca de la instalación 100% desatendida.



1.2 Agua de red, acondicionado y montaje.

- Recordando el objetivo inicial, este no era obtener agua 100% libre de sales, sino rebajar la dureza de esta hasta unos valores adecuados para discos, y aptos para la manipulación del ph de modo sencillo, por lo que es necesario contar con un modulo remineralizador que complemente al de osmosis, este puede ser 100% desatendido (suministro directo de red) o semi-desatendido (suministro desde deposito con ajuste manual de mineralización). El emplear una u otra solución dependerá principalmente de las necesidades del usuario en cuanto a composición final del agua (mineralizaciones específicas), particularidades del suministro de red (dureza excesiva o elementos no deseados), volumen diario de reposición necesario y disponibilidad de espacio para depósitos de agua.
- En caso de emplear un deposito de agua remineralizadora es preferible que esta presente una alta concentración de sales, con el fin de alargar su vida útil, y dosificar adecuadamente mediante una bomba, una vez conocida la proporción necesaria respecto al agua de osmosis para alcanzar los valores deseados.
- El empleo de depósitos intermedios, tanto para el agua remineralizadora como para la osmótica, tiene sus ventajas, como puede ser el atemperado de la misma previo a su uso, su maduración, o la posibilidad de ajustar valores manualmente entre otros. A costa de ocupar un espacio extra no siempre disponible, y requerir de operaciones manuales que nos alejan del concepto de automatización total. Sea cual sea la opción elegida, en la sección correspondiente se reflejara de que modo varía la instalación en uno y otro caso.

- Si se decide usar agua premineralizada manualmente; tan solo hay que rellenar el deposito con agua de osmosis, añadir las sales correspondientes, y el agua queda lista para su uso hasta el siguiente rellenado.

- Si por el contrario se opta por usar agua de red, será necesario acondicionar esta como ya se hizo en el modulo de osmosis, realizando principalmente un filtrado químico, si bien el filtrado mecánico no es imprescindible, tampoco esta de mas. 
- No será necesario un sensor de baja, ya que si no hay agua en la red el sensor del modulo de osmosis ya lo detectara (siempre que la toma de suministro sea común).

- No será necesario un sensor de alta, ya que puede robarse la señal del sensor del modulo de osmosis, así si no se usa agua de osmosis el circuito de agua de red también se cortara al tiempo que lo hace el de osmosis, esto constituye asimismo una seguridad, evitando que en caso de fallo del sistema el acuario pueda recibir únicamente agua de alto contenido en sales, con fatales consecuencias.

- No es imprescindible un manómetro, ya que la presión de agua de red suele ser medianamente estable, pero no esta de más para verificar que así sea.
- No es necesaria una bomba, ya que el caudal libre de red será mas que suficiente, incluso a presiones bajas, para mantener un ratio red-osmosis adecuado (la producción de un equipo de ósmosis domestico, raramente superara en el mejor de los casos 1l/min, a igual sección desde red se obtendrán fácilmente 3-4l).

- Y naturalmente no es necesaria una membrana, de modo que sus accesorios específicos también desaparecen (llave de rechazo y válvula solenoide de aclarado).

- Si es necesaria una válvula solenoide de alimentación, igual a la ya empleada anteriormente en el modulo de ósmosis, pero en este caso por una cuestión de seguridad, ya que el caudal directo de red disponible será suficiente para provocar una inundación seria en muy corto espacio de tiempo si se produce alguna fuga, esta válvula puede ser pilotada empleando la misma señal utilizada con su gemela del modulo de ósmosis, es decir; la enviada por las boyas o detectores de agua ya mencionados en la sección anterior como seguridades, así como el sensor de alta.

- Una vez mas será necesario dimensionar adecuadamente los pre-filtros al caudal de agua que se demandara, de modo que se asegure un correcto filtrado, especialmente químico.

- Por tanto el aspecto final del modulo de agua de red será este:




- Llegado este punto los dos módulos de producción de agua para los cambios están terminados, por lo que disponemos de líneas de abastecimiento individuales para cada tipo de agua. En caso de emplear suministro directo contaremos ya con presión suficiente en ambos casos para llevar esta agua a todos los acuarios que sea necesario*, por lo que una nueva válvula solenoide al final de cada modulo actuara a modo de grifo de apertura pilotada remota, y contaremos con agua limpia disponible en cada acuario con solo pulsar un botón, programador, o enviar una señal a través de Internet, entre otras posibilidades.

* No se ha entrado a determinar secciones de tubería, y parámetros específicos de presión o caudal, por no complicar la exposición, pero naturalmente estos deberán ser tenidos en cuenta en función de los caudales demandados, distancias, y tamaño de la instalación a proyectar. Utilizando tubería convencional de 4mm para acuarios unitarios o sistemas pequeños, pero siendo necesarias medidas de 6 u 8mm en instalaciones más complejas, o de lo contrario el caudal de agua podrá sufrir serios problemas de estrangulamiento.

- En este punto, seria necesario definir la proporción de osmosis-red (u osmosis-agua de deposito) necesaria para alcanzar los valores de kh deseados, y regular el caudal aportado por cada uno de los dos módulos, con el fin de alcanzar esa proporción. Esto puede hacerse a pie de acuario, con una simple llavecita de riego por ejemplo, controlando la línea de agua de red, en la foto se muestra esta opción (línea blanca=osmosis, azul=red):




2.- Sistema de válvulas y mandos de control de llenado.
- Una vez se cuenta con una fuente de agua para realizar los cambios, se debe determinar el numero de acuarios que se desea integrar en el sistema, y definir el esquema de conexiones, en primer lugar se procederá a montar y conectar todas las válvulas de llenado necesarias, una por cada acuario y tipo de agua (osmosis o red), para ello utilizaremos nuevamente válvulas solenoide de tipo NC, las cuales abrirán el paso de agua al recibir corriente eléctrica, hay que tener presente que estas válvulas tienen posición, es decir; hay una entrada y una salida, y que solo cierran el paso de agua en un sentido, por lo que una válvula anti-retorno en la salida es mas que recomendable.

- El diagrama de conexión de las tuberías de agua quedaría del siguiente modo:





- Este es el aspecto que tendría por ejemplo un sistema de 4 acuarios y 2 salidas extra, en el pueden apreciarse además las dos electroválvulas de entrada en la parte derecha, el sensor de baja a su lado (negro) y el de alta en la parte central inferior (blanco), la sonda de TDS justo a su lado, y las válvulas anti-retorno a la salida de cada válvula solenoide: 



- Y una vez realizadas todas las conexiones de agua, pasaríamos a diseñar el circuito eléctrico que las controlaría, el cual es extremadamente sencillo, en la figura se muestra un ejemplo de circuito para el llenado de 4 acuarios, vamos a analizarlo punto por punto:




Esta no es por supuesto ni la única posibilidad, ni la mejor, sencillamente es una mas.
En primer lugar nos encontramos un circuito de mando (220v), el cual integra una secuencia de palanca de llenado, relé de llenado, y relé de vaciado, y esta secuencia se repetirá por cada acuario que se desee llenar, en este caso se presentan 4 líneas, para 4 acuarios.

La palanca de llenado es un simple interruptor eléctrico, del tipo que se desee, biestable, y que si además cuenta con iluminación ayudara a un rápido control visual de la situación desde el panel de mando (especialmente útil para visualización vía web a través de cámaras).

- Este interruptor es uno de los posibles puntos de control a distancia (sección 5), sencillamente seria necesario insertar un relé de acceso remoto en paralelo con dicho interruptor, y controlando el estado de ese relé se podrá activar o desactivar el llenado sin necesidad de estar presente.

Tras la palanca de llenado nos encontramos con la bobina del relé de llenado, por lo que las palancas serian realmente de acción indirecta; activan los relés de llenado, y los contactos de estos son los que actuaran realmente sobre las válvulas (segunda figura). Como se puede apreciar en esta segunda figura (circuito a 24v), el “Relé Llenado 1” en posición de reposo mantiene desconectadas las válvulas que cuelgan de el (“Válvula Red 1” y “Válvula Osmosis 1”), al cambiar de posición, previa excitación de su bobina desde el circuito de mando (circuito a 220v), sus contactos permitirán el paso de corriente hacia dichas válvulas, provocando su apertura. 

Continuando con el circuito de control, primera figura, nos encontramos por ultimo un segundo relé, el “Relé Vaciado 1”, el cual en posición de reposo permite el paso de corriente, por lo que en circunstancias normales no afecta para nada al llenado. Este cumple una función de ahorro de agua, y precisión en los vaciados, cortando el circuito de llenado mientras se encuentra activo el de vaciado, esto se logra insertando la bobina del “Relé Vaciado” en el circuito de vaciado, como se vera en la siguiente sección, de modo que siempre que una urna se este vaciando, la bobina del relé de vaciado correspondiente a ese acuario se excitara, invertirá la posición de sus contactos, y el circuito de llenado de ese acuario se desconectara mientras dure el vaciado.

Terminando ya con el segundo circuito, se puede ver como este cuenta además con dos interruptores extra insertados en el mismo; “Boya 1” y “Switch Red 1”:

Boya 1 – Este será el detector de nivel de agua, sea cual sea su diseño la función es la misma; mandar una señal cuando el acuario ya este lleno, para detener el llenado, uno de los sistemas mas fiables (no infalible), dentro del concepto de soluciones económicas y simples, es una simple boya magnética como la ya mostrada paginas atrás. Que la boya este situada en este circuito, y no en el de mando, es una cuestión de seguridad; en cualquiera de los dos realizaría la misma función, pero algunos relés tienen peligro de pegado de contactos, sea por su mala calidad, por horas de uso, o por mala elección de modelo, esto supone que podrían llegar a quedarse “activados” cuando no deberían estarlo, y eso puede originar una inundación. Con la boya en esta ubicación, aunque falle cualquiera de los relés, nunca se desbordara el acuario, salvo que falle la propia boya.

Switch Red – Este es por su parte un interruptor manual biestable, del mismo tipo que el de llenado, y su función es activar o desactivar el circuito de agua de red, de modo unitario para cada acuario, de este modo se podrán mantener algunos con 100% osmosis si así se desea por algún motivo, sin afectar en nada al resto. De forma manual, o pilotado a distancia (nuevamente insertando un relé en paralelo a cada interruptor).

Tal y como están configurados estos dos circuitos, no seria de hecho necesario actuar sobre las palancas de llenado, estas podrían incluso permanecer permanentemente conectadas, ya que mientras las boyas corten el circuito (acuario lleno) las válvulas de llenado permanecerán cerradas, y solo habría que temporizar los vaciados para tener un funcionamiento plenamente automático (una vez termine el vaciado el circuito de llenado seria liberado, al no detectar agua la boya este se activaría, y se iniciaría el llenado automáticamente, hasta alcanzarse el nivel máximo y parar la boya el sistema hasta el siguiente vaciado).

El riesgo de hacer esto de este modo es que un fallo en las boyas (improbable, pero no imposible), derivaría en una inundación, ya que si no detectan el nivel máximo el suministro de agua nunca se cortara. Nuevamente recordar la importancia de un sistema anti-inundación.

Una opción mas segura es la operación manual de las palancas de llenado, dejándolas cerradas cuando no se necesiten (penalizando en automatización), o bien alimentar el circuito de control de llenado únicamente cuando se sabe que va a ser necesario, es decir: si se programa el vaciado de un acuario a las 10:00am, conectar el circuito de llenado únicamente de 10 a 12, o 10 a 14… el tiempo que sea necesario según volumen de agua a reponer, dependiendo de la producción de agua y tamaño del acuario, de este modo si se produce un fallo en la detección de nivel de agua, al menos no se producirá una inundación grave.

Las variantes son múltiples, y en cada caso responderán a necesidades específicas, sirva este ejemplo simplemente como muestra de un montaje sencillo, a partir del cual se pueden originar tantas alternativas como situaciones. Se terminara esta sección con una pequeña muestra de los elementos tipo disponibles, y sus ventajas o inconvenientes:

- Interruptores – Amplísima familia, imposible de acotar, dado que se trabaja con corrientes bajas prácticamente cualquiera disponible que no sea de tamaño micro es valido, es especialmente interesante que sean luminosos, para un mejor control visual.

- Relés – La oferta también es inmensa, e igualmente se trabaja con corrientes bajas, por lo que nuevamente serviría casi cualquiera, aunque en esta ocasión si seria necesario determinar el voltaje a emplear, y ajustar la elección a este dato. Son muy habituales valores de 12, 24 y 220v, aunque también los hay de otros valores. Es preferible ajustar todos los componentes del circuito a un solo valor de tensión, o dos máximo, con el fin de simplificar el diseño y posterior alimentación. La mayoría de válvulas de agua funcionan también a 12, 24 o 220v, por lo que cualquiera de esas cifras seria correcta para los relés.

Por otro lado, es importante recordar la nomenclatura empleada con estos componentes, la cual nos va a indicar si son de tipo interruptor (ST) o conmutador (DT), así como si cuentan con un único grupo de contactos (SP), o dos (DP). En los anteriores esquemas se aprecia como se han empleado relés de tipo STDP para el llenado, y DTDP para el vaciado (conocimientos básicos de electricidad ayudaran a una mejor comprensión).

Y por ultimo, señalar que los relés se presentan en infinidad de formatos, pero algunos de los mas habituales son el encapsulado básico mecánico, sellado, o electrónico sin contactos (estado sólido), siendo estos últimos los mas fiables así como mas caros, pero indicados realmente para altas corrientes de conmutación, y los primeros los mas simples y económicos, y suficientes para este tipo de montaje, siempre y cuando se garantice que estarán libres de humedad (puede montarse todo el circuito en un pequeño armario aislado, y así se evita el coste de comprar cada uno de los componentes en formato sellado). Para reproducir el esquema de ejemplo serian necesarios relés de tipo DTDP.

- Boyas – También hay una gran variedad, y prácticamente todas son validas para una tarea sencilla como esta, usadas debidamente y mantenidas limpias su fiabilidad es alta, el costo reducido, y su disponibilidad buena. Materiales y tamaños aparte, la principal diferencia es que sean de tipo horizontal o vertical, con un funcionamiento idéntico, y la ventaja de poder configurarse como NC o NO según las necesidades en cada caso.



3.- Sistema de válvulas y mandos de control de vaciado.
- Una vez disponemos ya de un suministro de agua asegurado, y un circuito de llenado automático que repondrá en adelante toda el agua que sea retirada, hasta recuperar el volumen inicial fijado por la boya, solo quedaría determinar el modo de vaciar los tanques, y programar dicho vaciado de modo individual para cada uno de ellos, ya que tanto trabajando por gravedad como mediante bomba, existen varios factores que harán que varíe la velocidad de vaciado de cada uno (altura, sección de tubería, longitud, estrangulamientos…), no siendo posible un vaciado común de modo preciso, o no de modo sencillo al menos, si podría hacerse duplicando las boyas por urna, añadiendo una de nivel mínimo además de la de nivel máximo. Esta es una alternativa mas, el circuito solo se complica ligeramente, pero introducimos más elementos dentro del agua, lo cual siempre es preferible evitar desde el punto de vista del mantenimiento/limpieza. Es esta ocasión desarrollaremos la opción de vaciado unitario programado.

- Existen diversas posibilidades de vaciado, pero por simplificar nos remitiremos esta vez a dos opciones básicas; urnas perforadas en la base o no perforadas.

- En caso de contar con urnas perforadas, o ser posible proceder a su taladrado, será necesario intercalar una electroválvula de tipo bola, membrana o mariposa, en la tubería de salida, ya que en este caso se cuenta con la ventaja de que parte de la suciedad del fondo será también aspirada, pero esto implica a su vez que las electro válvulas comunes, como las mostradas anteriormente, no son validas, ya que estarían permanentemente atascadas.


 


- Si por el contrario las urnas no están perforadas, y no se desea hacerlo, puede vaciarse el agua por el método tradicional de sifón; con un simple tubo metido dentro de la urna (como los de aspiración de cualquier filtro), a la altura deseada, conectado a una manguera de salida. Una vez vaciado el aire del interior el agua se vaciara por gravedad si se abre el paso de esta manguera. Este sistema tiene la desventaja de no aspirar nada de suciedad sólida del fondo (deberá hacerse de modo manual), pero por el contrario aporta la seguridad de que ante fallos del sistema los peces jamás se quedaran sin agua (el tubo se coloca lo mas bajo posible, pero siempre dejando al menos 10cm hasta la base de la urna). 

Tampoco servirá en este caso cualquier válvula, ya que muchas están diseñadas para trabajar por diferencia de presión (tienen un mínimo de presión de entrada, ya que esta misma presión se usa de apoyo para la apertura, y por simple gravedad la presión seria demasiado baja), e incluso los modelos que apenas requieren presión en la entrada, suelen presentar orificios y secciones de paso muy pequeños, que harían el vaciado muy lento.

De modo que existirían dos opciones en este caso; nuevamente válvulas de bola o mariposa (habitualmente de precio alto y voluminosas) o bien válvulas específicas para vaciado por gravedad, con secciones de paso mucho mayores, y precio y tamaño contenidos.
En las imágenes siguientes puede verse la diferencia entre una válvula específica de vaciado por gravedad y una de tipo convencional.



Mientras que la primera presenta un orificio de salida superior a 1cm, y un pistón de cierre de tipo disco, la segunda integra un pistón estrecho, que cierra sobre un orificio de apenas un milímetro, la diferencia en capacidad de desalojo es obvia. Partiendo en ambos casos de un formato similar, mismo tamaño, y mismo precio.

Dado su especial diseño, las válvulas para vaciado por gravedad no pueden funcionar con bombas, ya que estas tienden a succionar el plato y se producen cortes en la apertura, todas las demás si serian aptas para bomba, cuando esta sea necesaria, principalmente en caso de grandes volúmenes de agua, o necesidad particular de velocidad en el vaciado.

- Con el tipo de válvula a emplear ya determinada, así como el sistema de extracción del agua (sifón o taladro), solo quedaría ya cablear, montando los interruptores manuales, automáticos, o temporizados, que pondrán en marcha el vaciado de cada urna. Un sistema muy simple y efectivo seria el empleo de temporizadores comerciales, uno por urna, dado su bajo costo y amplias posibilidades de programación, con un interruptor manual en paralelo si se desea, para vaciados puntuales.

- Nuevamente se trata de un circuito muy sencillo, y repetitivo, añadiendo una línea por cada urna que se quiera vaciar, en este caso continuamos con 4 acuarios.

* Tanto si se trabaja con vaciado por desagüe, como por aspiración mediante sifón, será necesario contar con un circuito extra, consistente en una tubería cebada que pueda succionar todos los restos de comida y desechos del fondo, al menos en los casos en que se trate de urnas vacías, siendo menos necesario pero igualmente útil en plantados. El circuito eléctrico (si lo hay) de esta línea de aspiración de restos es tan simple que no se va a reflejar aquí, ya que únicamente contaría con una válvula eléctrica y su interruptor correspondiente, o bien directamente una válvula de tipo manual, ya que en cualquiera de los casos la operación va a ser necesariamente manual, este caso en particular se saldría en principio de las operaciones “automatizables” bajo el concepto simple-económico que constituye la esencia de este articulo, por lo que no se profundizara en este apartado.

- Este seria el esquema de vaciado:


  


- Como puede apreciarse en la imagen es indistinto realizar el vaciado manualmente o mediante el temporizador, ya que estos están en paralelo, igualmente podría insertarse un relé pilotado a distancia para esta acción, y en todos los casos no solo se abrirá la válvula de vaciado, sino que además se bloqueara el llenado de esa urna en concreto, mediante la excitación de la bobina del “relé vaciado”, evitando que esta comience a llenarse mientras se esta vaciando, ahorrando agua y proporcionando una mayor exactitud en el caudal de agua desalojado, como ya se ha explicado con anterioridad.

- Ya que en este caso disponemos de contactos extra en dicho relé, se podría anexar un circuito de activación de una bomba de apoyo para el vaciado si se desea y es posible, la forma de conexión, añadiendo además un interruptor de desactivación manual, seria la siguiente:


 



- Como ya se ha dicho en varias ocasiones las posibilidades son ilimitadas, debiendo adecuarse únicamente a las particularidades y necesidades especificas de cada instalación, lo que aquí se muestra son tan solo algunos ejemplos de las múltiples opciones y variables disponibles.



4.- Monitorización remota web

- Dado que el objetivo inicial de este proyecto era plantear una instalación 100% desatendida, se hace necesario un método de visualización remota del funcionamiento del sistema, además de a los propios peces, para esto podemos ayudarnos de diversos tipos de cámaras, siendo las siguientes, de modo muy resumido, lo mas común y accesible:

- Cámara formato PAL(TV) con salida de vídeo RCA – Estas pueden ser de tipo inalámbrico o cableadas, y en cualquier caso es necesario contar con un receptor AV, que habrá de estar de algún modo conectado a nuestra Ethernet para poder configurar el acceso remoto vía Internet.
Existen cámaras de este tipo muy económicas, pero la resolución suele ser baja, inferior a VGA, y la necesidad de elementos extra encarece y complica su instalación. Por otro lado para acceder a las imágenes es necesaria una conexión permanente de la cámara a un ordenador o servidor de Internet.





- Cámara web – Básicamente son una evolución de las anteriores de cara a la gestión de datos vía pc, trabajando tanto en una resolución como formato comprensibles por el mismo (vga, svga…), unido a una conexión física con el pc mas sencilla y estandarizada (usb). Tienen como ventaja ser un sistema muy sencillo de configurar, y la posibilidad de gestionar altas resoluciones de video con buena calidad, dado que su electrónica se puede apoyar en la del propio ordenador. Por otro lado también resulta necesario disponer de un pc permanentemente conectado.

                                        


- Cámara IP VGA – Al igual que la anterior trabajan en un formato comprensible por el pc, pero a diferencia de aquellas estas integran toda la electrónica necesaria para autogestionarse, incluida la controladora de red que las permite conectarse a una Ethernet directamente desde el router, por lo que no requieren de ningún tipo de pc o elemento extra, unido a la posibilidad de comunicación inalámbrica las hace ideales para configurar una pequeña red, accediendo a cualquier lugar con la única necesidad de una toma de corriente o batería.





- Existen muchas puntualizaciones, así como una amplia oferta de estos productos, presentando además cada caso unas necesidades muy especificas, pero un análisis en profundidad de los tipos de cámara no es el objetivo de este articulo, de modo que básicamente se resumirá en que tenemos dos tipos de cámara que requieren conexión permanente de un pc, una con señal de video RCA y la otra con señal tipo VGA/SVGA (por poner ejemplos comunes), y un tercer tipo que no requiere de pc, y se conecta directamente a la red, ya que este será realmente uno de los aspectos que mas puede inclinar al balanza.

- Todas son validas, y todas pueden emplearse con éxito, pero dadas las ventajas de un modelo autónomo, y la posibilidad de encontrarlas hoy en día a precios muy bajos, con extras como visión nocturna, monitorización vertical y horizontal, conexión wifi g, y servidores web propios con funciones de programación y alarma… hace las cámaras ip una opción muy atractiva, y será en estas en las que se base el resto del capitulo.

- Partiendo de que contamos entonces con un modelo capaz de conectarse a nuestra ethernet, vía cable o de forma inalámbrica, y que conocemos conceptos básicos de configuración de redes, lo primero que seria necesario es incluir este dispositivo dentro de nuestra red, asignándole una IP propia (muy importante, debe tener su propia IP, ya que posteriormente necesitaremos acceder a ella, no es posible la asignación automática de IP, se debe deshabilitar por tanto el servicio DHCP). 

- En caso de conexiones wifi será además necesario configurar correctamente los datos de acceso a la red en la propia cámara, e incluir su MAC en el router como dispositivo autorizado si se esta empleando filtrado MAC por seguridad. Una vez es visible ya la cámara dentro de nuestra red domestica, el siguiente paso será configurar el acceso externo mediante el redireccionamiento de puertos hacia su IP, para finalmente configurar el servicio de DNS dinámica que permite localizar nuestra IP externa desde el exterior si esta es de tipo dinámico, aun cuando esta varíe. Todo esto se detallara paso por paso a continuación.

Configuración de la cámara dentro de nuestra red – Este es el primer paso; identificar y conectar la cámara dentro de nuestra Ethernet, para ello lo primero es tener claros algunos datos básicos de la misma, como son la puerta de enlace (generalmente la ip del propio router en redes básicas) y nuestro rango de direcciones de subred, que viene determinado por la mascara de subred (de las cuatro cifras separadas por puntos que constituyen una dirección ip, la mascara especifica cual de ellas variara y cuales permanecerán fijas, determinando así el rango útil de direcciones ip disponibles para asignar a nuestros dispositivos).

Un ejemplo típico seria el siguiente:
Puerta de enlace – 192.168.1.1 (ip de nuestro router)
Mascara de subred – 255.255.255.0 (solo variaremos la ultima cifra)
Rango de direcciones disponible – 192.168.1.2 a 192.168.1.255

En el caso anterior podemos asignar a nuestra cámara cualquier dirección ip comprendida entre 2 y 255, siempre y cuando esta no se encuentre ya en uso, esto debe hacerse manualmente y no dejarlo en manos del servicio DHCP, o asignación dinámica de ip, ya que este va asignando direcciones a los dispositivos que se conectan a la red empezando por las primeras disponibles, y si contamos con varios (varias cámaras, varios ordenadores, smartphones, portátiles…) la dirección ip que recibirá nuestra cámara dependerá siempre de cuantos dispositivos se conecten a la red, y en que orden, con lo cual nunca podremos tener la seguridad de que su ip sea la misma, y sin conocer su ip será imposible acceder a ella desde el exterior.

Si nuestra red es compleja, o por cualquier motivo no se desea especificar manualmente la ip de cada dispositivo, otra posibilidad valida es activar el servicio DHCP para que asigne una ip a los aparatos que la soliciten (en la configuración de cada uno de ellos se especifica si se quiere usar la asignación automática de ip), pero reservar un rango de direcciones para nuestro uso particular, de ese modo podremos asignar manualmente a nuestras cámaras una dirección dentro de ese rango, con la seguridad de que nunca será adjudicada por el router a otro dispositivo de la red, mientras todos esos otros dispositivos reciben sus IPs de modo automático.

Normalmente la asignación dinámica de ip comienza a partir de la del propio router, de modo que siguiendo con el ejemplo anterior en nuestra red el primer dispositivo recibiría como ip 192.168.1.2, el segundo recibiría 192.168.1.3, y así sucesivamente. Solo hay que indicar que la asignación comience a partir de otra ip distinta a la del router, como por ejemplo 192.168.1.50, y todas las direcciones por debajo quedaran excluidas, con lo que ahora el primer dispositivo recibiría la ip 192.168.1.50, el segundo la 192.168.1.51… quedando las inferiores disponibles para nuestra asignación manual.

Si no se sabe o quiere configurar el servicio DHCP, existiría una opción mas, consistente en asignar manualmente a nuestra cámara una ip muy alta, como por ejemplo 192.168.1.200, a la segunda cámara, si la hay, podríamos darle la 192.168.1.201, y a posteriores la 202, 203… a no ser que dispongamos de mas de 200 dispositivos conectados a nuestra red, cosa improbable en un entorno domestico, nunca existirá ningún conflicto de red, ya que es prácticamente imposible que el router tenga la necesidad de usar esas direcciones tan altas.

Según las funcionalidades del router pueden reservarse unas ip concretas para una posterior asignación manual, establecer un rango concreto con una ip de inicio y una final para la asignación automática… Sea cual sea el proceso elegido, una vez determinada la ip que queremos usar, pasamos a configurar la cámara con los parámetros de red.
Cada cámara podrá contar con su software particular o instrucciones propias de configuración, pero de modo genérico hay una utilidad que permite acceder a casi cualquier cámara ip conectada físicamente a la red (simplemente el cable Ethernet enchufado al router), y configurar sus parámetros de red desde un ordenador dentro de la misma red. Se usara esta para el ejemplo, eso no significa que sea ni la única ni la mejor, pero es simple y funciona bien.

IP Camera Tool


En el momento en que se ejecute el programa, aparecerán en pantalla todas las cámaras conectadas al router, solo hay que abrir el menú contextual haciendo click con el botón derecho del ratón sobre la cámara que queremos configurar, y seleccionar la opción “configuración de red” o “network configuration”, en ese momento se desplegara la ventana de la imagen, donde podremos introducir todos los datos comentados anteriormente:
- Desmarcamos la casilla “Obtain IP from DHCP Server”
- Asignamos la ip de la cámara, en este caso usamos la del ultimo ejemplo
- Asignamos la mascara de subred, 255.255.255.0
- Indicamos donde esta el router, 192.168.1.1
- Indicamos donde esta el servidor DNS (el router de nuevo), 192.168.1.1
- Asignamos un puerto de acceso, aquí ponemos cualquier numero que luego podamos recordar, ya que esta será la puerta a la que llamar cuando queramos entrar en la cámara.
- Por ultimo establecemos el nombre de usuario y contraseña que nos serán solicitados cada vez que queramos ver las imágenes de la cámara.

Todo esto es posible hacerlo directamente en la cámara ip ya que estas cuentan con su propio servidor web, que es lo que ahora estamos configurando, de modo que pueden funcionar de modo totalmente independiente. Desde este momento accediendo a la ip asignada ya podemos ver las imágenes de la cámara. En caso de emplear cámaras web o rca, la gestión de la misma se debe hacer a través de un programa externo, y la configuración del mismo será por tanto ya exclusiva de cada caso.

Si en este momento escribimos en nuestro navegador la dirección del ejemplo, 192.168.1.200, no ocurrirá nada, ya que hemos llegado al edificio, pero no sabemos a que puerta llamar, así que debemos indicar el puerto de acceso a la cámara, esto lo hacemos escribiendo su número detrás de la dirección, separado por dos puntos, de la siguiente forma:

192.168.1.200:200

Y al hacerlo el navegador nos mostrara el servidor web de la cámara, este es software propio de cada cámara o fabricante, esta contenido en una memoria flash dentro de la misma, y puede ser actualizado o sustituido, como el firmware de casi cualquier aparato. En el caso de las cámaras foscam este seria su aspecto:





Ahora solo hay que introducir nuestro usuario y contraseña (especificados anteriormente desde la utilidad “IP Camera Tool”), y pulsar “login” si el navegador es Internet Explorer, o bien pulsar “login” en la parte inferior si nuestro navegador es Mozilla o Chrome. 

El motivo es que las funcionalidades no son las mismas en ambos tipos de navegadores, siendo este un software especialmente diseñado para funcionar bajo Internet Explorer, y que requerirá de hecho instalar controladores ActiveX en su primera ejecución bajo IE, a cambio se obtendrán funciones avanzadas, mientras que bajo Mozilla, Chrome, Opera… es posible ver la imagen y actuar sobre los motores de la cámara para moverla, pero poco mas.

Esta es una particularidad de ESTE software en concreto, que no tiene porque darse en otras cámaras de otros fabricantes. 

Una vez introducido nuestro nombre de usuario y contraseña de acceso accederemos ya por fin al panel de control de la cámara, aquí las posibilidades las marca el fabricante, tanto en hardware de la cámara como en software para su manipulación, pero lo habitual es contar con una ventana de visualización de imaginen de video, unos controles para desplazar la cámara (siempre que sea un modelo motorizado), ajustes de resolución, de luminosidad… y en algunos casos se complementan estas funcionalidades básicas con visión nocturna, detección de movimiento, sistemas de alarma, relés de entrada-salida para actuar sobre dispositivos externos, notificaciones vía email, grabación de imagen automática y subida a servidor…

Las posibilidades son casi ilimitadas, y una cámara con todas estas funcionalidades esta a día de hoy por debajo de 100€, en el caso de la cámara usada de ejemplo este seria su panel de control:





Dado que cada modelo es diferente no se va a entrar a analizar el software, lo importante es que la cámara ya forma parte de la red, que puede verse desde cualquier ordenador o dispositivo con pantalla conectado a esa misma red, y ahora vamos a configurarla para que pueda verse también desde el exterior de la red, es decir, desde Internet, que es donde se encuentra la verdadera utilidad.

Para lograr el acceso desde el exterior lo primero que necesitamos es que nuestro router sepa dirigir las peticiones de acceso, es decir, que cuando desde el exterior se solicite acceder al puerto “200”, el router sepa a quien pertenece esa puerta, y nos permita el paso, para ello lo que vamos a hacer es entrar en la configuración del router, y añadir una nueva entrada en la sección de direccionamiento de puertos. Lo primero es entrar en el router, para eso escribimos su ip en el navegador, siguiendo el ejemplo anterior esta seria:

192.168.1.1

En este momento tendremos en pantalla el menú web del router, una vez introducido usuario y contraseña, y puesto que todos son diferentes, hay que localizar por uno mismo la sección de re direccionamiento de puertos, en muchos aparece identificada como “virtual servers”. 

Una vez localizado, únicamente hay que introducir el numero de puerto que queremos usar con nuestra cámara, su dirección ip, el protocolo (TCP o UDP, marcar ambos), y activar el servicio.

Desde este momento el puerto 200 queda abierto para acceder a nuestra cámara desde el exterior, y además el router “sabe” a quien corresponde ese puerto, de modo que cuando se haga una llamada al mismo desde Internet nos redirigirá a la ip interna de nuestra cámara web. 





Para comprobar que lo hemos hecho bien, y realmente hemos logrado acceso externo a la cámara web, simplemente debemos intentar acceder a ella desde el exterior, y para hacerlo lo primero que necesitamos es conocer nuestra dirección ip EXTERNA, es decir, la ip que nos asigna el proveedor de Internet, hay mil maneras de lograr esta información, una cualquiera es la pagina cualesmiip.com, si la cargamos en nuestro navegador nos mostrara al momento nuestra ip, y veremos que no tiene nada que ver con las ip INTERNAS que hasta ahora manejamos.

Vamos a suponer que sea 85.11.46.112, si la introducimos en el navegador veremos que no ocurre nada, ya que nuevamente hemos llegado al edificio, pero no sabemos a que puerta llamar, sin embargo si especificamos la puerta, escribiendo 85.11.46.112:200, veremos como el router nos redirige a al panel de control de nuestra cámara, internamente lo que ha hecho es transformar una petición de acceso exterior, identificar a que ip interna se quiere llegar, y permitirlo, ya que así se lo hemos indicado anteriormente.

Por tanto ya tenemos acceso a nuestra cámara desde Internet, y podemos ver desde un portátil o teléfono móvil lo que esta ocurriendo al otro lado de la lente, por lo que si contamos con ip EXTERNA fija, y además tenemos buena memoria, aquí terminaría el proceso de configuración, accediendo siempre a 85.11.46.112:200 tendremos imagen de video.

Si nuestra IP es en cambio de tipo dinámico, que es lo mas habitual, nos vamos a encontrar sin embargo con un problema, y es que el proveedor de Internet asigna las ip según demanda, es decir, la próxima vez que desconectemos, y reconectemos el router, tendremos una ip diferente, por lo que la dirección anterior dejara de funcionar, y necesitaríamos repetir la consulta de ip para saber cual es la nueva, y así recuperar el acceso, el problema es que esa consulta solo puede hacerse desde dentro de la red, es decir, si estamos fuera y el router se reinicia, nuestra ip cambiara, y no tendremos forma de saber cual es la nueva hasta regresar a casa. Igualmente si queremos compartir las imágenes de nuestra cámara con terceros, abra que notificar la nueva ip a todos cada vez que cambie.

Todo esto hace que sea inviable trabajar empleando nuestra ip dinámica externa como vía de acceso a la cámara, y para solucionarlo vamos a recurrir a un servicio de DNS dinámico.

Los servidores DNS actúan como “traductores” entre un idioma comprensible por maquinas, y uno agradable para los humanos, todas las paginas web no son sino direcciones ip dentro de la red, pero mientras que resulta fácil recordar Portal Pez Disco o www.amigosdelospajaros.es, no lo es tanto recordar 72.34.56.123 o 45.34.67.23. Los servidores DNS son los encargados de convertir nuestras palabras en números, y en este momento eso es lo que queremos hacer; convertir nuestro 85.11.46.112 en www.lacamaradeneco.com, mucho mas sencillo de recordar, y además vamos a pedirle a nuestro servidor DNS que registre la ip externa cada vez que esta varíe, de forma automática y sin que nosotros tengamos que preocuparnos por nada, a partir de ahora a nuestra cámara de video ip se accederá desde Internet escribiendo siempre www.lacamaradeneco.com, independientemente de cual sea la ip que nos asigne nuestro proveedor de Internet cada día, nuestro servidor DNS dinámico se encargara del trabajo sucio.

Hay varios, cada uno con sus particularidades, dado su buen funcionamiento, sencillez, y el hecho de ser gratuito, se usara para el ejemplo Managed DNS | Outsourced DNS | Anycast DNS, en múltiples lugares indican como crearse una cuenta, pero a continuación se detalla el proceso paso a paso a día de hoy:

- Entrar en Managed DNS | Outsourced DNS | Anycast DNS
- Pulsar sobre “standard”
- El “hostname” es el nombre que queremos utilizar, p.e. “micamaraweb”
- Elegimos el dominio del menú desplegable. Es indistinto uno u otro, elegimos el que mas fácil nos resulte recordar, ya que junto con el “hostname” conformara el nombre final de nuestra web de video, p.e. micamaraweb.dyndns.org
- Pulsamos en “Your public IP”, y se registrara nuestra actual IP externa.
- Click en “Add to cart” (no hay problema, es gratuito)
- Ahora solo queda introducir nuestros datos de creación de cuenta; nombre, contraseña, email… una vez terminemos pulsamos en “Crear cuenta”
- Tendremos un email de confirmación en el correo, pulsamos el enlace y nos llevara de nuevo a la pagina de Managed DNS | Outsourced DNS | Anycast DNS, confirmamos que deseamos activar el servicio, pulsamos “checkout”, y ya tenemos la cuenta dyndns creada y el servicio corriendo.

Para comprobar que funciona correctamente solo debemos escribir nuestra nueva dirección de acceso a la cámara web en algún ordenador fuera de nuestra red interna, recordando que ya no es 85.11.46.112:200, sino que ha pasado a ser micamaraweb.dyndns.org:200 (por ejemplo).

Si todo ha ido bien veremos en pantalla el panel de control de nuestra cámara, igual que si estuviésemos dentro de la red, y gracias al servicio DNS ya no necesitamos recordar la dirección ip numérica.

No obstante aun queda algo por hacer, ya que si nuestra ip externa cambia (reconexión del router), perderemos la conexión con la cámara. Es necesario que nuestro router informe a nuestro servidor DNS dinámico (dyndns en este caso) cada vez que cambie su ip externa, y le informe de cual es la nueva, así cuando alguien escriba en su navegador “micamaraweb.dyndns.org:200” el servidor DNS sabrá a que ip debe redirigir la solicitud.

Para hacer esto debemos acudir de nuevo a la configuración de nuestro router, y acceder al apartado DDNS, o dynamic dns, cualquier router moderno cuenta con esta opción, que consiste exactamente en informar a servidores dns externos de cual es su ip externa en cada momento.

Entramos por tanto de nuevo en 192.168.1.1, y buscamos el apartado de configuración de dns dinámica.





En este caso tan solo debemos seleccionar cual es nuestro proveedor de servicio DNS en el menú desplegable, introducir nuestro hostname (micamaraweb.dyndns.org), y nuestros datos de cuenta dyndns.org. Marcamos el servicio como “activo”, y guardamos todo antes de salir.

Nuestro router ya esta configurado para notificar a nuestro servidor DNS dinámico la ip externa de nuestra red, nuestro servidor DNS a su vez sabe interpretar donde queremos ir cuando escribimos en un navegador http://micamaraweb.dyndns.org:200, y el puerto “200” ya esta dirigido a la ip interna de nuestra cámara web, por lo que desde este momento las imágenes de la cámara son accesibles desde cualquier lugar del mundo con conexión a Internet.



5.- Operación remota web
Sin ser algo imprescindible, si resulta particularmente interesante, y especialmente cuando la necesidad de automatización viene dada por una limitación de tiempo y presencia física, el poder controlar toda nuestra instalación a distancia, de modo que no solo podremos programar todos los vaciados y llenados, amen de controlar el buen funcionamiento de todos los sistemas desde nuestra cámara, sino además interactuar con todos y cada uno de los mecanismos, ya sea mediante operación directa (ejecutar acciones vía web) o bien de modo programado, generando situaciones de acción-reacción. Desde algo tan básico como “se detecta agua en el suelo” – “cerrar válvula de agua”, a “caída de ph en una urna” – “abrir válvula de agua enriquecida en sales para subir dureza”. Todo esto puede realizarse de modo muy sencillo, y económico, con ayuda de unos pocos elementos fácilmente disponibles en el mercado.

El objetivo básico a lograr, es manejar a distancia los diferentes pulsadores, palancas, interruptores, temporizadores, y demás elementos de control integrados en nuestra instalación, para ello únicamente será necesario insertar nuevos interruptores EN PARALELO con los ya existentes si queremos lograr una situación de “conmutación” (tanto operando sobre el interruptor ya existente en el circuito, como haciéndolo sobre el nuevo, lograremos el mismo resultado; la activación de esa línea del circuito). Por otro lado, podemos insertar nuevos interruptores EN SERIE con los existentes, cuando lo que queremos alcanzar es una situación de “interrupción”, es decir, de desconexión o reconexión de los interruptores originales del circuito.


Un ejemplo sencillo de lo anterior seria:
Paralelo – Colocamos un nuevo interruptor en paralelo con uno de los temporizadores de vaciado, y de este modo generamos una nueva opción; vaciar la urna correspondiente, durante el tiempo deseado, y en el momento deseado, sin afectar para nada al normal funcionamiento del circuito original (la urna seguirá vaciándose cuando así lo ordene el temporizador instalado). Esto nos permite por ejemplo realizar uno o varios cambios de agua extra, sin necesidad de desplazarnos hasta la instalación, posibilidad especialmente útil si por alguna circunstancia se da una situación de contaminación del agua (fallo en alimentador, comportamiento huidizo, muerte de algún pez…) y lo vemos a través de nuestra cámara a 8.000km de distancia.

Serie – Siguiendo con el ejemplo de los vaciados, puede darse la circunstancia de que queramos parar el vaciado, por causas diversas (estabilidad del agua, fallo en sistema de llenado, corte de suministro de agua por algún motivo…), para ello insertaremos nuestro nuevo interruptor en serie con el temporizador, y de este modo lo que hará es actuar como activador o desactivador del circuito de vaciado, independientemente de la situación de este (si ponemos nuestro interruptor en serie con el temporizador, abriéndolo anularemos la acción del mismo, por lo que la urna nunca se vaciara, hasta que volvamos a cerrar el interruptor, y se produzca entonces el vaciado a la siguiente hora programada). 

Serie + Paralelo – Existe también la posibilidad de colocar un interruptor en serie con el temporizador, que actúe como Activador-desactivador del mismo, y además uno en paralelo con el temporizador y este primer interruptor en serie, de este modo logramos las dos funciones, no solo apagar y encender el temporizador a nuestro antojo, sino también vaciar cuando se desee, manteniendo además de este modo los vaciados regulares (vía timer) o desconectándolos, y vaciando así única y exclusivamente en los momentos de nuestra elección, a esta operación la llamaremos “puentear interruptores”.

En los siguientes diagramas se muestra un esquema básico de cómo se realizarían estas conexiones:



Interruptor (S1) insertado en paralelo con el temporizador, en este caso al actuar sobre “S1” activamos el circuito, independientemente de la situación en la que se encuentre el temporizador, no alterando de ningún modo su normal funcionamiento. 

En este caso el nuevo interruptor (S1) esta en serie con el temporizador, por lo que en posición “abierto” corta el paso de corriente al mismo, deshabilitándolo, y cumpliendo por tanto una función de activación manual de los vaciados programados.

Aquí por último, podemos activar y desactivar el temporizador mediante “S1”, pero además realizar vaciados en cualquier momento, y de la duración deseada, mediante “S2”, ya que este puentea al temporizador. 

En esencia, lo que necesitamos es determinar que operaciones deseamos realizar en la distancia, o cuales consideramos que pueden sernos de utilidad, ya se trate de llenado de urnas, vaciado, luces, filtros, uv, osmosis, control ph… cualquier cosa que este operada a través de un interruptor que podamos puentear (paralelo), o pilotar (serie), y con la única limitación del numero de interruptores que posteriormente podrá controlar nuestro sistema.

Una vez que hemos aprendido como conectar nuestros nuevos interruptores, y hemos decidido además donde queremos colocarlos, según la función que deban cumplir, solo nos queda determinar como van a ser estos interruptores. Dado que el accionamiento va a ser eléctrico, ya que no es posible hacerlo de modo presencial (nada de palancas, pulsadores…), la respuesta mas sencilla y económica es… relés.

Relés - Como ya se ha explicado en capítulos anteriores, un relé no es mas que un interruptor o conmutador de accionamiento eléctrico, cuando una corriente circula por su bobinado se produce el movimiento mecánico de sus contactos, inducido por el campo magnético generado por la bobina, abriéndolos o cerrándolos, y pudiendo disponer además de dos o varios contactos, permitiendo acciones múltiples y de cierta complejidad (Ver capitulo 2, sección “relés”).

Dado el propósito de este proyecto, con un sencillo relé de dos contactos seria suficiente, para actuar como interruptor simple, pero modelos de tres contactos (conmutadores), o seis (conmutadores dobles), son también validos, empleando simplemente aquellos pines que necesitemos, y dejando el resto libres.

En la siguiente figura se muestra un relé sencillo, de tipo conmutador simple, con tres contactos por tanto (lado izquierdo de la imagen), además de los dos de la propia bobina (lado derecho), pueden apreciarse también las laminas metálicas que constituyen los contactos internos, y el propio sistema de conmutación (pieza plástica negra con forma de “D”):





En este caso, dado que la carcasa es transparente, puede apreciarse claramente como la patilla central conecta con el contacto móvil (central), mientras que las otras dos son los contactos fijos, y como en posición de reposo el central toca al derecho, mientras que el izquierdo queda al aire. Cuando pase corriente por la bobina el contacto central se moverá, separándose del derecho, para ir a tocar al izquierdo. De este modo ya tenemos identificadas las patillas de nuestro nuevo interruptor (central e izquierda para usarlo como interruptor NO).

Se pueden emplear relés sueltos, e ir insertándolos en cada punto del circuito donde se desee, o bien recurrir a una placa de relés, la cual nos permitirá realizar un montaje mas limpio, y sobretodo mas fácil de modificar y/o revisar. Esta puede fabricarse o adquirirse ya montada, en el primer caso podrá personalizarse a todos los niveles, siendo la segunda opción la mas sencilla y rápida para la mayoría de usuarios.


Un ejemplo de placa de relés comercial puede ser este:


Existe una gran diversidad disponible hoy en día, y ya apenas vale la pena realizar una casera, ni por tiempo ni por coste, salvo necesidades muy especificas, dado que por apenas unas decenas de euros encontramos modelos con buena calidad de diseño y construcción, variando principalmente el precio según la calidad de materiales y el número de relés. Tan solo recordar en este punto que cuantos mas relés tengamos a nuestra disposición mas funciones podremos controlar, pero es necesario que el controlador pueda manejarlos, ya que cada relé ocupara una salida del mismo, y estas están limitadas.

Se puede apreciar como en este caso cada relé (cajitas amarillas) dispone de una pequeña regleta de conexiones con tres terminales, donde se indica “NO”, “COM” y “NC”, estos se corresponden con las tres patillas del relé que analizábamos anteriormente, por lo que al igual que entonces, podemos emplear estos contactos en forma “normalmente abierta” o “normalmente cerrada”, siendo la primera lo mas habitual, así que “NO” y “COM” son los contactos donde habrá que conectar nuestros cables, y ya esta insertado nuestro interruptor pilotable a distancia.

Como se puede apreciar, esta placa integra asimismo leds de estado, esto es de suma importancia en circuitos complejos, ya que indica cuando recibe corriente y esta por tanto activado cada relé, si lo colocamos de modo que sea visible desde nuestra cámara web, podremos obtener un plus en seguridad, y evitar errores o malas manipulaciones, ya que la operación a distancia conlleva siempre un riesgo intrínseco, y es importante una buena lectura de datos previa, el uso de varias cámaras cubriendo distintas zonas también resulta muy recomendable.

Si no se quiere emplear una placa, la forma de conectar nuestros relés al circuito será la ya mencionada anteriormente; insertando los pines de los contactos del relé que actuaran como interruptor, en paralelo/serie con el interruptor existente a puentear, dejando los pines del bobinado del relé libres por ahora, ya que estos serán los que actuaran como gatillo cuando reciban la señal de disparo. Una vez conectados todos los relés, el siguiente punto será determinar quien, y cuando, enviara esas señales de disparo.

Microcontrolador – Este es el centro del sistema, será quien recibirá y emitirá las señales que pondrán todo en marcha, siguiendo un programa previamente insertado en su memoria, así como ejecutara nuestras órdenes directas.

De funcionamiento en esencia muy simple, puede ser complejo de programar para el profano, ya que es necesario conocer y manejar su lenguaje de programación concreto (no son todos iguales), con lo que para la mayoría de usuarios la opción mas cómoda es decidirse por un modelo especifico de control de relés, o bien en caso de adquirir un controlador genérico decantarse por modelos con buena disponibilidad de software preprogramado, ya que con seguridad existirá alguno de control básico de entradas/salidas, y siempre es mas sencillo modificar este a posteriori si se desea, que partir de cero, especialmente sin conocimientos de programación.

Una opción popular, extremadamente simple y sencilla de programar, es el Arduino, un pequeño microcontrolador básico, pero suficiente para esta tarea, que además dispone de software libre (programado por usuarios) para realizar diversas funciones. Lamentablemente, y dado el carácter básico de este articulo, no se hará esta vez un estudio detallado de este dispositivo, existiendo no obstante una gran cantidad de información disponible en la red.



Otra opción valida seria un pequeño autómata programable, con suficientes salidas para todos nuestros relés, o bien ampliado con un modulo externo de I/O (una de las ventajas de los autómatas es su gran modularidad). En este caso las posibilidades son casi ilimitadas (siempre dentro de las características de cada modelo), pero igualmente es necesario tener nociones básicas de programación de autómatas, a día de hoy se dispone de software especifico que hace esta tarea muy ágil y sencilla, pero si no se esta familiarizado con ellos requerirá igualmente de un periodo de aprendizaje, de duración y éxito variable.


Las “salidas” son básicamente pines del microcontrolador que actúan como gatillos de disparo de elementos externos, recibiendo corriente eléctrica cuando el micro (a través del programa) así lo determine, y esa es la señal que vamos a emplear para activar nuestros relés. Las “entradas” son por su lado pines de lectura de estado, es decir; el micro leerá su estado (con tensión o sin tensión), para tenerlo en cuenta de cara a posibles acciones posteriores, ya sea para activar salidas, o para no hacerlo (función inhibidora).

Tanto las entradas como las salidas pueden ser de tipo digital (0 o 1, hay corriente o no hay corriente) o analógico (se pueden leer y emitir distintos valores, elaborando así programas mas complejos para funcionamientos mas precisos o requerimientos especiales). Nosotros en este caso nos limitaremos a las salidas digitales, ya que únicamente queremos disponer de un dedo virtual que pulse nuestro interruptor, no tenemos necesidad de regular “la fuerza con la que lo aprieta”.

Un ejemplo sencillo y rápido de la programación de un automatismo seria: 
Conectamos un detector de presencia de agua en la entrada “e1” de nuestro microcontrolador, y la salida “s4” la tenemos conectada a una válvula de llenado. Mediante el programa le hemos dicho al micro que queremos agua, por lo que este abrirá la salida “s4”, llenando nuestro acuario, pero también hemos metido en el programa una línea diciendo que queremos que active la salida “s4” siempre y cuando la entrada “e1” permanezca apagada (no detecta agua), por lo que cuando el detector de agua mande su señal a “e1” esta entrada se activara, y ya no se cumplirán las condiciones para encender “s4”, por lo que el micro apagara esta salida, la válvula dejara de recibir corriente, y el llenado del acuario cesara.

Llevado a un nivel básico todos son situaciones condicionadas, tipo: “si A y B y C están ON, y además F y H están OFF… entonces encender salidas 4 y 7”, o “si A esta ON, pero B y C están OFF, entonces encender salidas 3 y 7”… así es como funciona un autómata.
Como se indicaba antes, posiblemente la mejor alternativa para el usuario medio sea decantarse por un modulo preprogramado; el cual dispondrá ya de un programa en memoria, o incluso un software ejecutable en versiones mas elaboradas, que nos permitirá manejar independientemente cada una de las salidas, objetivo final del proceso, de manera que ejecutándolo en nuestro pc podremos conocer el estado de cada salida y cambiarlo si es necesario.

En la imagen siguiente vemos un microcontrolador ya cargado con software especifico para control de relés, es uno de los muchos modelos disponibles, pero con una particularidad que lo hace especialmente interesante para nuestros propósitos; integra un controlador de red Ethernet (RJ45) y un servidor web, por lo que podemos asignarle una ip en nuestro sistema, y acceder a su software interno de gestión, sin necesidad de programas externos (importante si queremos acceder a nuestro sistema automatizado desde un ordenador de un hotel, trabajo, amigo… donde no tengamos instalado software propio ni podamos hacerlo):




Al igual que hicimos con las cámaras web, tan solo necesitamos configurar nuestro router para obtener acceso externo al servidor web contenido en la memoria, y podremos operar directamente sobre todos los relés de nuestra placa, con la única ayuda de un ordenador conectado a Internet, en cualquier lugar del mundo. (Consultar capitulo 4 para la configuración del router y servicio DDNS).

Es muy recomendable tener siempre abierta una ventana con la imagen de la cámara web antes de realizar ninguna manipulación sobre los relés, de modo que tengamos “ojos” en el lugar donde vamos a trabajar, así como mantener a la vista los led de estado de la placa de relés.

Como se puede observar en la imagen, y al igual que ocurría con las cámaras web, puede darse la circunstancia de que el cableado directo no sea posible, pero solo contemos con una conexión por cable. En estos casos puede emplearse un switch wifi, o un router viejo, para conectar nuestro nuevo microcontrolador a nuestra Ethernet, pero la opción más sencilla y limpia para hacerlo es mediante un bridge wifi, dado que este no requerirá de configuración específica, y se limitara a aportar conectividad wifi a cualquier dispositivo con un conector RJ45.

En la imagen pueden verse un par de productos probados y de funcionamiento contrastado, siendo el primero un bridge sencillo, de bajo costo, empleado muy habitualmente para aportar conectividad wifi a la consola xbox, mientras que el segundo es un interesante aparato capaz de configurarse como bridge, pero también como punto de acceso o router wifi. Cualquier dispositivo capaz de aportar conectividad wifi a una conexión RJ45 será en cualquier caso valido en principio.




Como cada controlador, ya cuente con software propio o personalizado, presentara un formato diferente, y el manejo y posibilidades diferirán de unos a otros, no se puede entrar a mostrar en detalle el uso de cada uno, su configuración, o las funciones que ponen a nuestra disposición, pero de modo general las opciones presentes en todos los casos, y que son suficientes para este proyecto en concreto, son la operación directa sobre los relés (podemos conectarlos y desconectarlos con tan solo pulsar un botón), y la programación de los mismos, la cual puede ser desde muy sencilla, al estilo de un programador electrónico común, a muy elaborada, condicionando el estado a la situación de las entradas, estado de otras salidas, etc.

A continuación se mostraran algunas pantallas de ejemplo a modo de referencia, tanto de software externo de manipulación de relés (debe instalarse en el ordenador desde el que se quiere operar sobre el sistema) como de software interno, contenido en el servidor web ya citado, el cual es mucho menos vistoso, pero tiene las mismas funciones y no requiere de instalar ninguna clase de software, por lo que permite el acceso desde cualquier ordenador y lugar del mundo.

Sirvan estas capturas de pantalla como cierre del presente articulo, el cual solo ha pretendido dar un rápido vistazo a algunas de las amplias posibilidades que la actual tecnología pone en nuestras manos, con el fin de paliar en alguna medida la cara mas tediosa de esta bonita aunque a veces dura afición, y permitiéndonos así disfrutar mas de nuestros peces, mejorando en la medida de lo posible el control de nuestros acuarios, y la estabilidad de los mismos, siempre por el bien de nuestros queridos y admirados peces disco.

Muchas gracias.



Pantalla de selección manual de estado de cada relé, configurado para una placa de 16 relés, e identificada la función de cada uno de ellos dentro del programa. Este software debe instalarse en nuestro ordenador, y simplemente pulsando en “ON” o en “OFF” encenderemos o apagaremos cada relé de forma unitaria, del mismo modo podemos abrir las pestañas “Timer”, “Weekly”… para acceder a las distintas opciones de funcionamiento, temporizados, condicionados, disparados a partir de señales de entrada, etc.


Por otro lado existe también la opción de acceso vía web, con una interfaces gráfica mucho más modesta, dadas las limitaciones de espacio de almacenamiento, pero manteniendo las mismas funcionalidades, aunque quizá, eso si, algo más complejas de interpretación y acceso:


 



Gracias anticipadas a todos por vuestras lectura

    


Autor: Neco
Colaboración: Equipo Pezdisco.es

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