Tento príspevok je prvým zo série príbehov o tom, ako si môžete vyrobiť pomerne jednoduchý spínač rádiového prenosu užitočného zaťaženia vyrobený z vlastnej remeselnej dielne.
Tento príspevok je zameraný na začiatočníkov, pre zvyšok si myslím, že to bude „retracement“.
Očakáva sa, že približný plán (uvidíme ďalej):
- Hardvérový prepínač
Štart
V tejto chvíli existujú nasledujúce vstupy:- Chcel by som implementovať diaľkové ovládanie svetla a kapoty.
- K dispozícii sú jedno- a dvojsekčné spínače (svetlo a svetlo + digestor).
- Spínače sú inštalované v sadrokartónovej stene.
- Všetky vodiče sú trojvodičové (existuje fázové, nulové, ochranné uzemnenie).
Druhý bod všeobecne predpokladá, že by sa mali vytvoriť dva rôzne obvody (pre jedno a dvojkanálový prepínač), ale budeme konať inak - urobíme „dvojkanálový“ modul, ale v prípade, že je k dispozícii iba jeden kanál skutočne požadované, neodpájame niektoré komponenty na doske (podobný prístup je implementovaný v kóde).
Tretí bod stanovuje určitú flexibilitu pri výbere tvarového faktora spínača (existujúci spínač je skutočne odstránený, spojovacia skrinka je demontovaná, hotové zariadenie je namontované vo vnútri steny, spojovacia skrinka je vrátená a spínač je namontovaný späť).
Štvrtý bod - výrazne uľahčuje hľadanie zdroja energie (220 V je „po ruke“).
Princípy a základ prvkov
Chcel by som urobiť prepínač multifunkčný - t.j. „hmatový“ komponent by mal zostať (spínač by mal zostať fyzicky a mala by sa zachovať jeho obvyklá funkcia zapínania a vypínania záťaže, ale zároveň by malo byť možné ovládať záťaž cez rádiový kanál.Za týmto účelom vymeňte obvyklé dvojpolohové (zapnuté-vypnuté) prepínače za prepínače rovnakej konštrukcie bez aretácie (tlačidlá):
Tieto prepínače fungujú primitívne jednoduchým spôsobom: pri stlačení klávesu sa dvojica kontaktov zatvorí, po uvoľnení klávesu sa kontakty otvoria. Je zrejmé, že ide o obyčajné „taktovacie tlačidlo“ (v skutočnosti to takto budeme riešiť).
Teraz je takmer jasné, ako implementovať toto „v hardvéri“:
- vezmeme MK (atmega8, atmega168, atmega328 - používam to, čo je „práve teraz“), do súpravy s MK pridáme rezistor na vytiahnutie RESETU na VCC,
- spojíme dve „tlačidlá“ (aby sme minimalizovali počet sklopných prvkov - použijeme pull-up rezistory zabudované v MK), na prepnutie záťaže použijeme relé s vhodnými parametrami (práve som mal relé 833H- 1C-C s reguláciou 5V a dostatočným spínaným výkonom - 7A 250V ~),
- samozrejme, vinutie relé nie je možné priamo pripojiť k výstupu MK (príliš vysoký prúd), preto pridáme potrebné „páskovanie“ (rezistor, tranzistor a dióda).
Rádiový kanál zorganizujeme pomocou nRF24L01 +:
Modul, ako viete, je tolerantný voči signálom 5V na vstupoch, ale vyžaduje 3,3V na napájanie, v obvode k nemu pridáme lineárny stabilizátor L78L33 a pár kondenzátorov.
Ďalej pridáme blokovacie kondenzátory pre napájanie MK.
Programujeme MC cez ISP - k tomu poskytneme zodpovedajúci konektor na doske modulu.
Vlastne celá schéma popísané, zostáva len rozhodnúť sa o svorkách MC, ku ktorým pripojíme našu „perifériu“ (rádiový modul, „tlačidlá“ a výber pinov na ovládanie relé).
Začnime vecami, ktoré sú už skutočne definované:
- Rádiový modul je pripojený na zbernicu SPI (teda pripájame piny 1 až 8 na GND, 3V3, D10 (CE), D9 (CSN), D13 (SCK), D11 (MOSI), D12 (MISO), D2 ( IRQ).
- ISP je štandardná vec a pripája sa nasledovne: pripájame piny konektora od 1 do 6 do D12 (MISO), VCC, D13 (SCK), D11 (MOSI), RESET, GND - v uvedenom poradí).
Teraz je potrebné rozhodnúť sa, ktoré „prípady“ použijeme. V tomto okamihu začína moja prirodzená lenivosť diktovať pravidlá: Vŕtanie dosiek plošných spojov sa mi naozaj nepáči - vyberieme preto v maximálnej možnej miere „povrchovú montáž“ (SMD). Na druhej strane zdravý rozum diktuje, že použitie SMD ušetrí veľa veľkosti PCB.
Pre začiatočníkov sa povrchová montáž bude javiť ako dosť komplikovaná téma, ale v skutočnosti to nie je také strašidelné (aj keď, ak máte viac či menej slušnú spájkovaciu stanicu so sušičom vlasov). Na youtube je veľa videí s lekciami o SMD - vrelo odporúčam, aby ste sa s tým oboznámili (SMD som začal používať sám pred pár mesiacmi, dozvedel som sa práve z takýchto materiálov).
Vytvorme „kusovník“ (BOM) pre modul „dva kanály“:
- mikrokontrolér - atmega168 v balení TQFP32 - 1 ks.
- tranzistor - MMBT2222ALT1 v balení SOT23 - 2 ks.
- dióda - 1N4148WS v balení SOD323 - 2 ks.
- stabilizátor - L78L33 v balení SOT89 - 1 ks.
- relé - 833H-1C-C - 2 ks.
- odpor - 10kOhm, štandardná veľkosť 0805 - 1 ks. (vytiahnuť RESET na VCC)
- odpor - 1kOhm, štandardná veľkosť 0805 - 1 ks. (do základného obvodu tranzistora)
- kondenzátor - 0,1 mkF, štandardná veľkosť 0805 - 2 ks. (o výžive)
- kondenzátor - 0,33 μF, štandardná veľkosť 0805 - 1 ks. (o výžive)
- elektrolytický kondenzátor - 47mkF, štandardná veľkosť 0605 - 1 ks. (o výžive)
Tu som trochu prefíkaný a nakuknem do svojich „skladov“ (ja si len vyberám, čo už tam je). Môžete si zvoliť ľubovoľné komponenty (výber konkrétnych komponentov je nad rámec tohto príspevku).
Keďže celá schéma je už prakticky „sformovaná“ (aspoň v hlave), môžeme začať navrhovať náš modul.
Všeobecne by bolo pekné najskôr všetko poskladať na nepájivom poli (pomocou puzdier s výstupnými prvkami), ale keďže som už opakovane testoval všetky vyššie popísané „uzly“ a implementované v iných projektoch, dovolím si nepreskakovať etapa.
Dizajn
K tomu využijeme úžasný program - EAGLE.Podľa môjho názoru je to veľmi jednoduchý, ale zároveň veľmi pohodlný program na vytváranie schematických diagramov a na nich založených dosiek plošných spojov. Ďalšie „plusy“ v prasiatku EAGLE: multiplatforma (musím pracovať na počítačoch Win aj MAC) a dostupnosť bezplatnej verzie (s určitými obmedzeniami, ktoré pre väčšinu „kutilov“ budú mať zdajú úplne bezvýznamné).
Naučiť vás, ako používať EAGLE v tejto téme, nie je zahrnuté v mojich plánoch (na konci článku je odkaz na úžasný a veľmi ľahko naučiteľný návod na používanie EAGLE), poviem vám iba niektoré z mojich „triky“ pri vytváraní dosky.
Môj algoritmus na vytvorenie obvodu a dosky bol približne nasledovný (postupnosť klávesov):
Schéma:
- Vytvoríme nový projekt, do ktorého vložíme „schému“ (prázdny súbor).
- Pridajte MC a potrebnú „váhu“ (pull-up rezistor na RESETe, blokujúci kondenzátor napájania atď.). Pri výbere prvkov z knižnice venujte pozornosť balíkom (Package).
- „Znázorňujeme“ kľúč na tranzistore, ktorý ovláda relé. Skopírujeme tento kúsok diagramu (na usporiadanie „druhého kanálu“). Kľúčové vchody - zatiaľ ich nechávame „visieť vo vzduchu“.
- Pridajte konektor ISP a blok na pripojenie rádiového modulu k obvodu (v obvode vykonáme príslušné pripojenia).
- Na napájanie rádiového modulu pridajte do obvodu stabilizátor (s príslušnými kondenzátormi).
- Pridávame „konektory“ na pripojenie „tlačidiel“ (jeden kolík konektora je „uzemnený“ naraz, druhý „visí vo vzduchu“).
- Umiestňujem svorkovnice na pripojenie výkonovej záťaže.
- Napravo od svorkovnice je relé.
- Ešte viac vpravo sú prvky tranzistorových spínačov.
- Stabilizátor výkonu pre rádiový modul (s príslušnými kondenzátormi) umiestňujem vedľa tranzistorových klávesov (na spodnú časť dosky).
- Blok na pripojenie rádiového modulu umiestňujem sprava dole (pozor na to, v akej polohe sa bude samotný rádiový modul nachádzať, keď bude správne pripojený k tomuto bloku - podľa mojej predstavy by nemal prečnievať za hlavnú dosku).
- Konektor ISP umiestňujem vedľa konektora rádiového modulu (keďže sa používajú rovnaké „piny“ MK - pre uľahčenie zapojenia dosky).
- V zostávajúcom priestore umiestnim MK (telo musí byť „skrútené“, aby sa určila jeho najoptimálnejšia poloha, aby sa zabezpečila minimálna dĺžka koľají).
- Blokovacie kondenzátory umiestnime čo najbližšie k zodpovedajúcim svorkám (MK a rádiový modul).
Teraz môžete rozhodnúť o pripojení klávesov a tlačidiel (vidím, ktoré piny sú bližšie k zodpovedajúcim obvodom a ktoré sa budú na doske ľahšie pripájať), preto je dobré mať pred očami nasledujúci obrázok:
Umiestnenie čipu MK na doske sa zhoduje s obrázkom vyššie (otočené iba o 45 stupňov v smere hodinových ručičiek), takže moja voľba je nasledovná:
- Tranzistorové kľúče pripojíme k pinom D3, D4.
- Tlačidlá sú na A1, A0.
Pozorný čitateľ uvidí, že na nižšie uvedenom diagrame sa objaví atmega8, v popise je uvedená atmega168 a na obrázku s čipom uvedená amega328. Nenechajte sa tým zmiasť - čipy majú rovnaké zapojenie a (špeciálne pre tento projekt) sú zameniteľné a líšia sa iba objemom pamäte na palube. Vyberáme, čo sa nám páči / máme (do dosky som následne priletoval 168 „kameňov“: je tu viac pamäte ako amega8 - bude možné implementovať viac logiky, ale o tom viac v druhej časti).
V skutočnosti v tejto fáze má schéma svoju konečnú podobu (urobíme príslušné zmeny v diagrame - kľúče a tlačidlá „pripájame“ k vybraným pinom):
Potom dokončím posledné zapojenia v dizajne DPS, „načrtnem“ polygóny GND (keďže laserová tlačiareň netlačí dobre polygóny dobre, urobím z nich „sieťovinu“), pridám pár prechodov (VIA) z jedného vrstvu dosky na druhú a skontrolujte, či neostal jediný nerozdelený obvod.
Dostal som šál o rozmere 56x35mm.
Archív s obvodom a doskou pre Eagle verzie 6.1.0 (a vyššej) nájdete tu.
Voila, môžeš začať výroba vytlačená obvodová doska.
Výroba plošných spojov
Dosku vyrábam metódou LUT (Laser-Iron Technology). Na konci príspevku je odkaz na materiály, ktoré mi veľmi pomohli.Kvôli poriadku uvediem hlavné kroky pri výrobe dosky:
- Spodnú stranu lepenky tlačím na lesklý papier Lomond 130.
- Vrchnú stranu tabule vytlačím na rovnaký papier (zrkadlovo!).
- Výsledné výtlačky prehnem s obrázkami dovnútra a skombinujem ich na svetle (je veľmi dôležité dosiahnuť maximálnu presnosť).
- Potom listy papiera pripevním zošívačkou (neustále kontrolujem, či nie je zarovnané) na troch stranách - získa sa „obálka“.
- Vystrihla som kúsok obojstranného skleneného vlákna vhodnej veľkosti (kovovými nožnicami alebo pílkou na kov).
- Sklolaminát musí byť ošetrený veľmi jemným brúsnym papierom (odstrániť oxidy) a odmastený (robím to s acetónom).
- Výsledný obrobok (opatrne, za okraje, bez dotyku očistených plôch), vložím do výslednej „obálky“.
- Žehličku zohrejem „do sýtosti“ a opatrne žehlím obrobok z oboch strán.
- Dosku nechám vychladnúť (asi 5 minút), potom môžete papier namočiť pod tečúcu vodu a odstrániť ho.
Toner zmyjem acetónom.
Rada: pri výrobe malých dosiek urobte prázdny priestor pre požadovaný počet dosiek jednoduchým umiestnením obrázkov hornej a dolnej časti dosky do niekoľkých kópií - a už tento „kombinovaný“ obrázok „rolujte“ na obrobok vyrobený zo sklenených vlákien. Po leptaní bude stačiť rezať obrobok na samostatné dosky.
Iba nevyhnutne pri zadávaní na papier skontrolujte rozmery dosiek: niektoré programy radi pri výstupe „mierne“ menia mierku obrázka, čo je neprijateľné.
Kontrola kvality
Potom urobím vizuálnu kontrolu (je potrebné dobré osvetlenie a lupa). Ak existuje podozrenie, že existuje „lepivosť“ - kontrola „podozrivých“ miest testerom.Pre spokojnosť - kontrola testerom zo všetkých susedné vodiče (je vhodné použiť režim „vytáčania“, keď tester pri „skratovaní“ pípne).
Ak sa napriek tomu niekde nájde zbytočný kontakt, opravím to ostrým nožom. Okrem toho vás upozorňujem na možné „mikrotrhlinky“ (zatiaľ ich iba opravím - zafixujem ich v štádiu pocínovania dosky).
Cínovanie, vŕtanie
Dosku pred vŕtaním najradšej pocínujem - mäkká spájka týmto spôsobom uľahčuje vŕtanie a vŕtačka pri „výstupe“ z dosky „trhá“ menej medených vodičov.Najskôr musí byť vyrobená doska s plošnými spojmi odmastená (acetón alebo alkohol), na odstránenie oxidov, ktoré sa objavili, môžete „chodiť“ pomocou gumy. Potom dosku zakryjem obyčajným glycerínom a potom spájkovačkou (teplota je niekde okolo 300 stupňov) s malým množstvom spájky „jazdím“ po koľajniciach - spájka sa ukladá hladko a krásne (svieti). Musíte drotovať dostatočne rýchlo, aby stopy nespadli.
Keď je všetko pripravené, dosku umyjem obyčajným tekutým mydlom.
Potom už môžete dosku vyvŕtať.
Pri otvoroch s priemerom viac ako 1 mm je všetko celkom jednoduché (iba vŕtam a je to - treba sa len pokúsiť pozorovať zvislosť, potom výstup spadne na miesto, ktoré mu je určené).
Ale s priechodmi (vyrábam ich pomocou vŕtačky s priemerom 0,6 mm) je to o niečo komplikovanejšie - výstupný otvor sa spravidla ukáže byť trochu „ošúchaný“ a to môže viesť k nežiaducemu pretrhnutiu vodiča.
Tu môžete odporučiť urobiť každý otvor v dvoch priechodoch: vyvŕtajte najskôr z jednej strany (ale tak, aby vrták nevychádzal z druhej strany dosky) a potom podobne z druhej strany. Pri tomto prístupe dôjde k „spojeniu“ otvorov v hrúbke dosky (a mierne vychýlenie nebude problémom).
Inštalácia prvkov
Najprv sú spájkované prepojky medzivrstvy.Tam, kde sú iba priechodky, len vložím kúsok medeného drôtu a na obidve strany ho spájkujem.
Ak sa „prechod“ uskutočňuje jedným z otvorov pre výstupné prvky (konektory, relé atď.): Lankový vodič rozpustím na tenké jadrá a kúsky tohto jadra opatrne zaletím z oboch strán do tých otvorov, kde je je potrebný prechod, pričom zaberá minimum miesta vo vnútri otvoru. To umožňuje uskutočniť prechod a otvory zostávajú dostatočne voľné na to, aby príslušné konektory zapadli na miesto a mohli byť zapojené.
Opäť by som sa mal vrátiť do fázy „kontroly kvality“ - testovačovi hovorím všetky nové miesta, ktoré boli predtým podozrivé a dostali sa pri cínovaní / vŕtaní / vytváraní prechodov.
Skontrolujem, či boli predtým zistené mikrotrhlinky odstránené spájkou (alebo ju zafixujem spájkovaním tenkého vodiča cez trhlinu, ak po cínovaní trhlina zostane).
Odstráňte všetky „tyčinky“, ak sa také v procese cínovania ešte vyskytli. to oveľa lahšie urobte to teraz ako v procese ladenia už úplne zostavenej dosky.
Teraz môžete prejsť priamo k inštalácii prvkov.
Moja zásada: „zdola nahor“ (najskôr spájkujem najnižšie komponenty, potom tie, ktoré sú „vyššie“ a tie, ktoré sú „vysoké“). Tento prístup vám umožňuje umiestniť všetky prvky na dosku s menšími nepríjemnosťami.
Teda súčiastky SMD sa najskôr spájkujú (začínam tými prvkami, ktoré majú „viac nôh“ - MK, tranzistory, diódy, rezistory, kondenzátory), potom prichádza na rad výstupné súčiastky - konektory, relé atď.
Takto získame hotovú dosku.
Pokračovanie nabudúce ...
P.S. „Dvojkanálový“ modul možno použiť na nahradenie prepínačov „pass-through“ (zvyčajne umiestnených na začiatku a na konci schodiska medzi poschodiami atď.).
P.P.S. Ak používate plochejšie tlačidlové spínače, môžete s trochou vylepšenia vyrobiť dosky, ktoré sa hodia do existujúcich zadných boxov (t. J. Nielen na umiestnenie do výklenkov pre sadrokartón).
Trávenie víkendu a časti dovolenky pri dači, okrem letného odpočinku, sú aj povinnosti zalievania vysadených rastlín. Pod bdelou kontrolou postelí je potrebné polievať iba teplou vodou z dažďových sudov. Pravdepodobne na tom niečo pravdy je, pretože predtým, keď nebola elektrina, sme maslo chovali vo vedre spustenom do studne (tam je voda v júli asi + 12 °) a aj teraz tam chladíme nápoje, ktoré nie zmestiť sa do chladničky ... Stručne povedané, rastliny rastú horšie, keď sú napojené ľadovou vodou. Je potrebné, samozrejme, polievať, odčerpávať vodu zo sudov pomocou kanvíc. Na uľahčenie tejto práce bol v minulom storočí na podpery inštalovaný hlaveň s tromi kockami. Odkiaľ sa mohla ohriata voda odvádzať cez hadicu samospádom. Všimol som si, že v závislosti od finančnej situácie sa pri slušnom príjme počet výsadieb zníži na minimum a naopak, pri poklese životnej úrovne rastie „osiata plocha“. V jednom z období finančnej prosperity okrem redukcie plôch záhonov a globálnej trávnatej plochy došlo zbúraný a tento sud. V roku 2010 sa plocha záhonov mierne rozrástla a polievanie polievacími nádobami zo sudov v suchom lete začalo byť unavené. Chcel som nejako skrátiť čas strávený kulturistikou letných chát a zmechanizovať tento proces. Teraz obchody predávajú rádiové zásuvky ovládané diaľkovým ovládačom. Aj v koši sa našla niekomu z nejakého dôvodu krásna skrútená hadica s adaptérmi, univerzálnou tryskou a bezzávitovými konektormi. Moja vynaliezavosť navrhla, ale čo ak si toto všetko spojíte vlastnými rukami s pumpou spustenou do suda a nemusíte behať po záhrade tam a späť s kanvicou.
Ako vyrobiť rádiom riadené čerpadlo
Čerpadlo sa odoberá najlacnejšie, typ „pramienok“. K čerpadlu pomocou svorky pripevníme kúsok hadice, dlhý asi 1,2 metra. Keďže adaptér má 3/4 závit na krásnej dovezenej hadici, pred odchodom do obchodu som sa prehrabával v odpadkoch od opráv a našiel som adaptér na kohútik pre umývačky riadu. Ventil má na výstupe len 3/4 závit, aby som chránil postrekovač pred nečistotami, súčasne som nainštaloval mechanický filter a naskrutkoval koncovku na pripojenie hadice čerpadla k filtru. Na utesnenie všetkých kovových závitových spojov sa použila páska a kúdeľ FUM. Adaptér sa ukázal, môže to byť ťažkopádny, ale bol zostavený za 15 minút a nevyžadoval si hodinovú cestu do najbližšieho obchodu.
Rádiová zásuvkaPumpa je srdcom systému, automatizácia je jej mozgom. K uvedeniu na trh nedôjde samo od seba: buď to bude musieť byť vykonané osobne, alebo sa starostlivosť presunie na inteligentné zariadenia. Pokiaľ ide o inštaláciu najjednoduchšej automatizácie vlastnými rukami, nie je v tom nič zložité: komponenty sú v predaji, sú k nim pripojené pokyny - zostáva namontovať automatizáciu pre čerpadlo vrtu podľa schémy, to znamená, že banal na pripojenie častí.
Ak môžete sami zapnúť externé čerpadlo, zaliať záhradu, naplniť hlaveň a vypnúť, s čerpadlom pre vrty je to iné: je nutná inštalácia automatizácie - toto je fáza usporiadania studne. Zariadenia sa nekupujú vopred, ale vyberajú sa spolu s čerpadlom: musíte vedieť, ktoré ochranné obvody sú už integrované do zariadenia (ochrana proti chodu nasucho, prehriatiu v moderných modeloch už existuje; spravidla je pripojený plavák) .
Schéma inštalácie automatizácie čerpadla vrtu
Ako každá elektronika, aj automatizácia môže mať niekoľko generácií (zatiaľ tri), ale princíp jej fungovania je rovnaký. Generácia sa vyberá na základe úloh. Najjednoduchšia automatizácia poskytuje včasné zapnutie / vypnutie zariadenia v závislosti od tlaku v akumulačnej nádrži a núdzového vypnutia (v prípade nedostatku vody v zdroji). Moderné elektronické zariadenia nielen chránia čerpadlo, riadia jeho spustenie, ale tiež optimalizujú činnosť celého systému bez použitia hydraulického akumulátora.
Prvá generácia automatizácie
Prvá generácia automatizácie sú najjednoduchšie zariadenia, ktoré automatizujú prívod vody a chránia čerpadlo vrtu:
- blokovač suchého chodu,
- plavákový spínač,
- tlakový spínač.
Blokovanie suchého chodu je jednoduché: ak nie je prítomná žiadna tekutina, vypne zariadenie. Plavák, ktorý reaguje na pokles hladiny, hrá takmer rovnakú úlohu. Zariadenia sú jednoduché, ale čerpadlo je dobre chránené.
Ochrana proti chodu nasucho pripojená k relé
Tlakový spínač je nainštalovaný na akumulačnej nádrži (bez neho nemá automatizácia 1. generácie zmysel). Relé sú dodávané s manometrom (ak nie, potom bude potrebný aj manometer).
Hydroakumulátor je súčasťou čerpacej stanice. Práve v ňom sa vstrekuje požadovaný tlak, ktorý sa distribuuje do celého systému. Hladina tlaku je monitorovaná relé.
Princíp je jednoduchý. Pri otvorení kohútika:
- voda opúšťa nádrž,
- tlak klesá,
- relé spustí čerpadlo,
- voda vstupuje do nádrže a tlak stúpa,
- keď sa dosiahne nastavená hodnota, relé vypne zariadenie.
Pri konfigurácii relé sú nastavené dve prahové hodnoty - minimálna a maximálna. Akonáhle tlak dosiahne minimum, relé zapne čerpadlo, po dosiahnutí maxima sa vypne.
Prvá generácia automatizácie sa používa hlavne pri stavbe plytkých studní. S veľkou hĺbkou je všetko vážnejšie.
Druhá generácia automatizácie
Riadiaca jednotka generácie II je elektronické zariadenie, ktoré prijíma signály zo senzorov a vydáva príslušné príkazy. Automatizačné senzory sú inštalované na čerpadle vrtu a v potrubí, čo umožňuje vylúčiť akumulačnú nádrž zo systému.
Systém funguje v reálnom čase. Pri otvorení kohútika:
- voda opúšťa potrubie;
- tlak klesá;
- snímač zaregistruje pokles hladiny, odošle informácie do mikroobvodu;
- riadiaca jednotka zapne čerpadlo;
- voda vstupuje do potrubia;
- keď sa dosiahne maximálny tlak, snímač vydá signál mikroobvodu;
- blok vypne zariadenie.
Aj keď je systém dokonalejší, princíp jeho fungovania je rovnaký: dosiahnutie minimálnej úrovne tlaku - zapnutie čerpadla, dosiahnutie maxima - vypnutie.
Okrem tradičnej sady funkcií je automatizácia druhej generácie vybavená nasledujúcimi možnosťami:
- ovládanie teploty,
- núdzové vypnutie,
- blokovanie chodu nasucho (nie je potrebné, ak je k dispozícii v čerpadle),
- monitorovanie hladiny kvapaliny,
- reštart.
Ak je najjednoduchšia automatizácia lacná, potom sa tu už zvyšujú ceny, čo sa dá pripísať nevýhodám (drahším ako ja, ale nedosahuje tretiu generáciu, čo do istej miery znižuje uskutočniteľnosť získania BU iba z dôvodu odmietnutia. hydraulického akumulátora).
Tretia generácia automatizácie
Zariadenia tretej generácie sa používajú na zostavenie výkonných, spoľahlivých a energeticky efektívnych automatizačných systémov pre čerpadlá pre vrty. Napriek zachovaniu základného princípu je rozdiel medzi tradičnými jednoduchými a modernými zariadeniami pevný. Náklady na posledne menované sú tiež solídne, ale investované prostriedky vypracujú na 100%, vrátane významného predĺženia životnosti čerpadla a dosiahnutia významných úspor energie vďaka jemnému doladeniu.
Dolné čerpadlá sú vybavené štandardnými motormi. Po zapnutí začnú čerpať vodu na plný výkon a spotrebúvajú určené maximum elektriny. Je nereálne nastavovať motor vlastnými rukami, pretože hodnoty sa neustále líšia: je potrebné iné množstvo vody, v závislosti od nasávania - zakaždým nie je možné prekonfigurovať čerpadlo vrtu (umiestnené v hĺbke). ). Automatika generácie III vykonáva túto funkciu ľahko - do motora je dodávané toľko energie, koľko je potrebné na dosiahnutie daného tlaku: na doplnenie malého prietoku systém zapne zariadenie pri nízkych otáčkach.
Schéma inštalácie riadiacej jednotky (odrezaný vodoznak)
Okrem jemného nastavenia napätia dodávaného do motora je automatické zariadenie III. Generácie vybavené všetkými štandardnými možnosťami a pokročilými ochrannými: chráni zariadenie pred rázovými rázmi, prehriatím, chodom nasucho atď. Systém je možné nakonfigurovať tak, aby pracoval v rôznych režimoch, čo vám umožňuje organizovať dodávku vody podľa neštandardnej, ale optimálnej schémy pre konkrétny dom, naplnenej nuansami. Zásobník nie je potrebný: snímače sú inštalované priamo v potrubí, zariadeniach a na iných miestach. Dáta prijaté zo senzorov sú spracované riadiacou jednotkou.
Inštalácia automatizácie pre čerpadlo vrtu
Je celkom možné inštalovať najjednoduchšiu automatizáciu pre čerpadlo vrtu vlastnými rukami: inštalácia nespôsobuje ťažkosti. Blok plaváku, blokovanie chodu na sucho je väčšinou už v zariadeniach (ak nie je blokovanie možné, môže byť nainštalované).
Schéma inštalácie tlakového spínača
Ďalej si musíte zaobstarať iba hydraulický akumulátor, tlakový spínač, spätný ventil, ktorý zabráni strate tlaku v dôsledku odtoku kvapaliny. Relé je inštalované na nádrži alebo na rozdeľovači. Čistiace filtre sú tiež namontované na potrubí, ktorým voda vstupuje do akumulátora. Na čerpadle je umiestnený spätný ventil (najčastejšie).
Pripojenie spočíva v jednoduchých krokoch:
- Montáž systému.
- Inštalácia hydraulického akumulátora.
- Inštalácia tlakového spínača.
- Napájanie (v prípade potreby).
- Nastavenie horného prahu tlaku (otočením matice).
- Nastavenie dolného prahu tlaku.
- Uvedenie do prevádzky: test a prípadne ďalšie nastavenie.
Tlak v akumulátore je čerpaný jednoduchým čerpadlom. Toto je rola človeka (nič iné sa nevyžaduje - potom systém funguje sám).
Samostatná inštalácia automatizácie generácie II a III sa neodporúča. Dolaďovanie riadiacej jednotky, správne umiestnenie senzorov je oblasťou činnosti odborníkov. Zariadenia sú zložité a vyžadujú špecifické znalosti a zručnosti. Je lepšie zaplatiť za inštaláciu automatizácie jednorazovo, ako deaktivovať nákladnú elektronickú riadiacu jednotku vlastnými rukami. Pokiaľ ide o výber, mala by sa vziať do úvahy prvá alebo tretia generácia: inštalácia druhých zariadení ako vybavenia studne s automatickým vybavením sa nejaví ako vhodná.
Voľba automatizácie pre čerpadlo
Mnoho majiteľov vidieckych domov sa ich snaží vybaviť tak, aby bývanie nebolo o nič menej pohodlné ako v bežnom byte a aby existovalo centralizované kúrenie a dodávka vody. A ak chcete sami prevádzkovať všetky autonómne systémy, musíte sa pripraviť na dlhú a namáhavú prácu. A dokonca aj keď je nainštalovaný systém zásobovania vodou, musíte ho nechať pracovať v automatickom režime na úrovni čerpacieho systému.
Dnes si povieme, ako vytvoriť automatizáciu pre hlboké pumpy.
Vlastnosti moderných ponorných čerpadiel
Predtým, ako začnete s automatizáciou ponorného čerpadla, musíte najskôr zistiť, o aké typy čerpadiel ide.
Ponorné čerpadlá spadajú do dvoch kategórií:
- vibračné;
- odstredivé.
Ponorné a povrchové čerpadlá majú rovnakú špecifickosť činnosti, ale ich mechanizmus je odlišný a odlišné sú aj podmienky použitia.
Napríklad, ponorné čerpadlá sa môžu použiť v hlbokých studniachkde s ich pomocou je potrebné zvýšiť tlak vody tak, aby ju bolo možné čerpať nahor. Maximálna hĺbka použitia ponorných čerpadiel je však iba 10 metrov. Pre hlbšie studne sa používajú profesionálne systémy. Je potrebné dodať, že povrchové čerpadlá nemôžu čerpať vodu z hlbokých vrtov.
Vibračné modely sú populárnejšienež odstredivé. Používajú sa vo vodných studniach, ale odstredivé sú vhodnejšie na použitie v poľnohospodárskom sektore. Princíp činnosti vibračného čerpadla je nasledovný:
- kľúčovým štrukturálnym prvkom je membrána;
- je deformovaný pôsobením vibračného mechanizmu;
- to vedie k rozdielu v tlaku, v dôsledku čoho je voda čerpaná správnym smerom.
Najobľúbenejšie modely v našej krajine fungujú podľa tohto princípu:
- Gardena;
- "Dieťa";
- „Vodnár“.
Pri kúpe ponorného čerpadla si musíte ujasniť, či je vybavené takzvaným tepelným spínačom. Nezabudnite tiež skontrolovať, či má schopnosť odoberať vodu z jej dna.
Ak pracujete v podmienkach s ťažkou pôdou, musíte vibračné zariadenie nainštalovať nižšie, aby sa pri chode čerpadla studňa nezrútila a nebol kontaminovaný cudzími telesami zo zeme... Vibračné modely by sa mali inštalovať výhradne do kalených jamiek, aby sa predišlo problémom. Demontáž ponorného zariadenia v podmienkach ponorenia do kalu by sa mala robiť iba počas prevádzky.
Vyššie uvedené modely sú pohodlné z hľadiska inštalácie aj demontáže a oba je možné vykonať nezávisle.
V odstredivých zariadeniach pracovný mechanizmus sa skladá z niekoľkých koliespripevnený k jednému hriadeľu. Keď sa kolesá otáčajú, lopatky na nich vytvárajú tlakový rozdiel, vďaka ktorému je voda čerpaná požadovaným smerom.
Popularita odstredivých čerpadiel v našej krajine je spôsobená nasledujúcimi faktormi:
- všestrannosť použitia;
- schopnosť spojiť sa s vlastnými rukami;
- úspory pri usporiadaní vodovodu na letnej chate.
Automatizácia pre ponorné čerpadlá a ich typy
Ponorná automatizácia spadá do troch kategórií:
- automatická riadiaca jednotka vo forme diaľkového ovládača;
- kontrola lisu;
- riadiaca jednotka vybavená mechanizmom na udržiavanie stabilného tlaku vody v systéme.
Prvou možnosťou je najjednoduchšia riadiaca jednotka vo forme štandardného diaľkového ovládača. Toto jednotka chráni čerpadlo pred rázovými rázmi, ako aj skraty, ktoré často sprevádzajú činnosť čerpacích zariadení. Na zabezpečenie plne automatického režimu zariadenia je riadiaca jednotka tohto typu pripojená k takým zariadeniam, ako sú:
- tlakový spínač;
- spínač hladiny;
- plavákový spínač.
Priemerné náklady na takúto riadiacu jednotku sú asi 4 000 rubľov, ale pamätajte na to toto riadiace zariadenie nebude fungovať bez ďalších zariadení, najmä rovnaký tlakový spínač alebo dodatočná ochrana prístroja proti chodu na sucho.
Samozrejme, niektoré modely takýchto riadiacich jednotiek sú už vybavené všetkými potrebnými systémami pre plnohodnotnú prevádzku, ale ich náklady budú už asi 10 tisíc rubľov. Takéto ovládacie zariadenie si môžete nainštalovať sami bez konzultácie s odborníkom.
Stlačte ovládací prvok
Ďalšou verziou automatického ovládacieho zariadenia je ovládanie lisom. Je vybavený zabudované systémy pre automatickú prevádzku čerpadla a pasívne chráni pred chodom na sucho. V takom prípade sa regulácia určuje v závislosti od orientácie na niektoré parametre, najmä na hladinu tlaku a prietok vody. Napríklad, ak je jeho prietok v zariadení vyšší ako 50 litrov za minútu, potom bude pracovať nepretržite. A ak sa prietok vody zníži alebo sa zvýši tlak, potom riadenie lisu vypne čerpadlo a bude to ochrana proti chodu čerpadla na sucho.
Ak kvapalina v systéme nedosahuje 50 litrov za minútu, potom zariadenie sa spustí, keď tlak klesne na 1,5 atmosféry, je to veľmi dôležité v podmienkach, keď tlak prudko stúpa a je potrebné znížiť počet operácií zapnutia a vypnutia. Poskytuje tiež automatické vypnutie zariadenia v podmienkach prudkého a silného zvýšenia tlaku tlaku vody.
Najbežnejšie zariadenia na ovládanie lisu na trhu sú:
- BRIO-2000M (náklady - až 4 tisíc rubľov);
- "Vodnár" (4-10 tisíc rubľov).
Náklady na záložný akumulátor pre obe zariadenia sa najčastejšie pohybujú od 4 tisíc rubľov. A nezabudnite, že zakúpenie riadiacej jednotky tohto typu bude ťažšie inštalovať si ju ako predchádzajúca.
Jednotka na podporu tlaku
Poslednou možnosťou automatizácie ponorných čerpadiel je riadiaca jednotka, ktorá obsahuje mechanizmus, udržiavanie stabilného tlaku vody v celom systéme... Takýto mechanizmus je nevyhnutný na tých miestach, kde nie je možné prudko zvýšiť tlak, pretože ak sa neustále zvyšuje, zvýši sa spotreba energie a zníži sa účinnosť samotného čerpadla.
To všetko je dosiahnuté vďaka rotácii rotora elektromotora riadiacej jednotky, ale regulácia rýchlosti otáčania nastáva v automatickom režime. Najznámejšie modely týchto riadiacich jednotiek:
- „Vodnár“;
- Grundfos.
Je potrebné poznamenať, že značka „Vodnár“ je najpopulárnejší v Rusku a susedné krajiny na trhu riadiacich jednotiek pre čerpadlá. Zariadenia tejto značky lákajú kupujúcich z nasledujúcich dôvodov:
- relatívne prijateľná cena;
- bloky dobrej kvality;
- jednoduchosť inštalácie.
Náklady na rôzne modely sa môžu výrazne líšiť, samozrejme, zariadenia vybavené subsystémami a ďalšími funkciami budú stáť oveľa lacnejšie ako bežné.
Čo potrebujete vedieť pri inštalácii automatizácie pre čerpadlo
Ak ste pre zariadenie zakúpili automatizáciu a zistili ste, že inštalácia zvolenej riadiacej jednotky je jednoduchá bez pomoci odborníkov, neponáhľajte sa s inštaláciou. Najprv sa uistite je vybavený elektronickou súpravou, alebo si ho musíte dokúpiť. Takže ak máte vibračný čerpací systém, potom okrem automatizácie budete musieť kúpiť ďalšie drahé zariadenie, ale pre odstredivé čerpadlá bude stačiť umiestniť nádrž s elektrickými kontaktmi.
Pri práci s ponorným čerpadlom nezabudnite tiež na to bude fungovať správne iba v čistej vode... Ak voda obsahuje pevné nečistoty, spadnú do nožov a môže to spôsobiť poškodenie motora čerpadla.
Teraz máte predstavu, aké sú zariadenia na automatické riadenie ponorných čerpadiel a viete, ako sa navzájom líšia a ako ich správne zvoliť.
