Замена механического реле давления на цифровое (обладателям скважин)

Автор, поясни пожалуйста зачем нужен индекс давления? Ведь это реально бездельное включение электромашины, поскольку заведомо неизвестно, сколько будет продолжаться отбор воды из накопителя.
Полагаю, оптимальным было бы включение на нижнем давлении, и отключении при достижении верхнего порога, эмулируя электромеханическое реле. Так насос будет включаться реже всего, и переживать наименьшее количество разрушительных моментов пуска.
Вобщем, поясни свои мысли по этому вопросу, почему решил что реализовывать эту фичу действительно необходимо.

А разве нельзя применить PID-регулирование? В 99% случаев оно помогает.

У меня насос включается по падению давления, и выключается по прекращению протока. Мне этот вариант нравится больше всего.

Ходил уже этим путём. Началось всё с того, что у меня это механическое реле просто развалилось через лет 5 службы. Заклинило, насос не выключался (обычный, не погружной), перегрелся (термозащиты нет), труп, 70 евро на ремонт кишок. Собрал по подобной схеме с таким же датчиком на таком же твёрдотельном реле. Через несколько месяцев сдохло это реле, насос не выключался — труп, 70 евро на ремонт кишок. Теперь собрал по схеме твердотельное реле + пускатель. Работает чётко. Термозащиту всё ещё ленюсь сделать :))

90% разговоры за жизнь. Вам бы друзей чтоль завести, да под пивко поговорить…

Единственно полезное тут алгоритм. Мог бы быть, если бы был доработан.
А так… «Прикрутил китайскую фигню и запрограммировал андурину» таких статей тут полно.

Ну и про реле… не верьте надписям. «безопасность» это не про них. Пример писали комментами выше. Контактор наше все.

А ссылкой на страничку продажи датчика не поделитесь?

Я правильно понял, что там читается значение АЦП и из него сразу (точнее после проверки корректности) считается давление? А как же усредение, фильтрация и т.п. Я только что дописал прогу для управления твердотельным котлом, плата на ATMega8, так вот, там значения АЦП (даже со спец подготовкой типа режима уменьшения шума при конвертации) скачут на 2 младшие единицы. А при хорошей фильтрации значимыми получается даже «десятые» от этих единиц. Какую точность без этого всего получаете?

void ADCGetADCTemprCZ2(void)
{
uint tmpData;

ADMUX = (1<<REFS0)|(1<<MUX1); //
__delay_cycles(50);

/*MCUCR |= (1<<SE)|(1<<SM0);
__sleep();*/

ADCSR |= (1<<ADSC); // Start ADC
while(!(ADCSR & (1<<ADIF))) {}; // Weit ADC complite flag

tmpData = ADCL;
tmpData |= (ADCH << 8);

if (CheckADCDataCZ2(tmpData) == true) tmpData -= MIN_TEMPR_ADC;
else return; // выходим из функции не применяя "плохие значения"

if (prgState.cz2ApplyFilter)
{
  ADCTemprCZ2 = Filter(ADCTemprCZ2, tmpData);
}
else
{
  ADCTemprCZ2 = (tmpData - 1) << 8;
  prgState.cz2ApplyFilter = true;
}

}

//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

uint Filter(uint inOldData, uchar inNewData)
{
uint deltaOrOut, tmpData;
uint inNewDataLong = inNewData << 8;

if (inOldData > inNewDataLong)
{
  deltaOrOut = inOldData - inNewDataLong;
  
  tmpData = deltaOrOut >> 6;
  deltaOrOut = inOldData - tmpData;
}
else
{
  deltaOrOut = inNewDataLong - inOldData;
  
  tmpData = deltaOrOut >> 6;
  deltaOrOut = inOldData + tmpData;
}

return deltaOrOut;
}

//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

schar ADCToTempr(uint adcData)
{

ulong tmpData;
schar out;

tmpData = (adcData - (settings.temprMinus10Offset << 8));
tmpData = tmpData * settings.temprKoefMult;
tmpData = tmpData >> 16;

out = tmpData - TEMPR_MINUS10_CONST;
return out;
}

Не по предмету:

Скажите, мышь вы ловили с помощью Arduino, или там уже STM32 надо брать?

Для таких устройств желательно использовать автоматический RESET в случае зависания. А то если контроллер зависнет в момент включения насоса, могут возникнуть потом некоторые траты за электричество и всякое такое.
Микроконтроллеры ATmega имеют встроенный механизм WatchDog Timer. В Ардуино он не прописан, но добрые люди сделали поддержку этой функции
www.cyber-place.ru/showthread.php?t=550&page=13

А не было мысли поставить второй датчик после магистрального фильтра, чтобы этот самый фильтр менять не визуальным контролем, а по достижению порогового значения дельты показаний двух датчиков?

защита от сухого хода предусмотрена?

я себе поставил вот такую управлялку: fiting.com.ua/p362188900-rele-davleniya-zaschitoj.html

За изделие и прямые руки, безусловно, плюс. Но если исключить из текста все приветствия, поздравления, хвалебные слова самому себе и прочие оправдания, то останется примерно 10 строчек. Из которых половина о том как можно умножить и разделит на 10 чтобы хранить все в памяти в человекопонятном виде вместо того, чтобы хранить значение от 0 до 255 (как на выходе с АЦП) и преобразовывать в человекопонятное при выводе на экран.

Задача надуманная. Ладно бы плавный пуск насоса организовали… А так это замена 1 типового модуля на 4 редких (датчик-источник питания-контроллер-индикатор; куда бежать, если в пятницу вечером датчик с алиэкспресса сломается?). Механическое реле (при правильной регулировке) просто работает годами. Если напрягают щелчки — можно завернуть в шумоподавитель (хотя, раз оно осталось в системе и продолжает щелкать — думаю, это не повредит).
Гидроаккумулятор должен быть литров на 100, раз от него запитаны еще и соседи.
Давление воздуха в нем (без воды!) должно быть 1.5..1.7 атм.
Нижнее давление в в автоматике должно быть на 0.2-0.3 атм выше чем давление воздуха — тогда не будет провалов давления при пуске насоса.
Датчик давления (или реле) желательно монтировать поближе к гидроаккумулятору.

Не буду спрашивать, нафига там вообще float, а спрошу, в чем проблема с записью его в EEPROM?

было решено с моей стороны так: зная, что число x.x0 это давление float типа, его можно легко конвертировать в byte если умножить на 10 и записать в память

Поздравляю! Вы «изобрели» формат записи с фиксированной точкой. ;)

А вообще вы молодец. Спасибо. Интересно. Люблю малую автоматизацию.

Цифровое реле от $20

Помимо прочего, очень не рекомендую когда-либо писать в коде вот так:

P_c = ((11.5 * Vout + 2.25) / 4.5) + Pcorrection;

Тут сразу две проблемы:

1. Через пару лет, когда полезете разбираться в коде, будете долго вспоминать, что это за циферки такие и почему они именно такие
2. Если эту формулу вы используете более, чем в 1 месте, то потом есть риск поменять её в одном месте и забыть поменять в другом.

Решение состоит в том, чтобы никогда не использовать «магические числа», а заменять их макросами с понятными именами (и комментами в месте определения макросов). Ну а если формула используется в коде несколько раз, то лучше и её всю заменить на макро или инлайн функцию.

Я реализовывал подобную систему у себя на даче, только с некоторыми отличиями обусловленными тем что скважина у меня низко-дебетовая.

Схема работы такова:
— Насос через фильтр грубой очистки закачивает из скважины воду в 300 литровый бак на чердаке дома.
— На выходе из бака стоит фильтр тонкой очистки воды и повышающий насос с датчиком расхода.
— При открытии крана вода сначала самотеком идет, но почти моментально срабатывает датчик расхода и начинает давить повышающий насос.

Плюс в том что при отстутствии электричества водоснабжение в доме не пропадает, потому-что вода самотеком, хоть и с небольшим напором, течет из бака к потребителям. Гравитация рулит :)

Электроника:
На выходе от насоса стоит расходомер, который подключен к ардуинке нано, которая так-же управляет насосом через твердотельное реле. Расходомер нужен чтобы точно определять и исключать сухой ход насоса.

Эта ардуинка подключена через I2C шину к stm-ке которая обслуживает пульт управления и датчик давления в баке (для измерения уровня воды через давление). Стм-ка посылает команды на включение насоса ардуинке если уровень воды опускается ниже 10%.

Разрешите поделиться опытом. Так случилось, что живу в Крыму и несколько лет занимаюсь этой темой (насосы, скважины).

Итак, реле давления бавают двух типов — механические и электронные. Есть еще электронные регуляторы давления с функцией частотного преобразования, но это редкость в наших краях да и цена кусается.

1. Механика. Простенькая конструкция с двумя пружинами и гайками, позволяющими настроить давление включения и отключения (на самом деле настраивается P и ΔP но по сути это одно и то же). Обязательно наличие гидроаккумулятора. Есть версии с защитой от сухого хода, но на практике они ненадежны.

2. Электроника. Гидроаккумулятор не нужен. Как правило устройство содержит микропроцессор и 2 датчика — датчик давления и датчик протока воды. Прошу заметить — оба датчика механические а сигнал к микропроцессору обычно поступает через герконы. Присутствует защита от сухого хода, в продвинутых схемах присутствует защита мотора по току.

Наверное последовательность теория-практика кажется разумной, но я начну наоборот.

На практике я много раз наблюдал смерть насосов с электронным реле давления и ни разу (НИ РАЗУ!) с механическим. В чем проблема? Да в том, что вода в Крыму грязная. Если из скважины, то с песком, а если из магистрали, то жесткость воды удивляет — трубы «зарастают» на глазах. Что происходит с электроникой? Вечером вы приходите домой и обнаруживаете, что мотор все время включен. Почему? Да просто засорился датчик протока воды (или датчик давления) и микроконтроллер думает, что открыт кран и тупо включает мотор. Мотор работает (краны закрыты), вода нагревается до кипятка, гидравлическая часть плавится. А ее стоимость — половина нового мотора. В случае засорения механического реле все происходит наборот — мотор не включается. Улавливаете разницу?

И еще классческий недостаток электронных реле. Программа (по тем или иным причинам) частенько отключает мотор. И чтобы его включить — нужно нажать на кнопку. Это доводит до белого каления как пользователей, так и обслуживающий персонал. Да, механика тоже может погубить мотор. Например в сети пониженное напряжение и мотор никак не может развить двление для отключения реле. Или залипли контакты. Сухой ход в конце концов. Но почему-то на практике я этого не встречал ни разу.

А теперь теория. Самое слабое место в механическом реле давления — гидроаккумулятор. Именно он плохо переносит морозы, именно он требует периодической проверки давления и именно в нем обычно рвется «груша». Поэтому легко понять тех, кто предпочитает электронные реле. Но давайте рассмотрим ситуацию с научной точки зрения. Что происходит, когда, например вы решили побриться и открыли кран тоненькой струйкой?

1. Механика. Да ничего такого, штатный режим работы. При падении давления, например до 1,8 атмосфер насос включается, закачивает воду в гидроаккумулятор и при достижении 3 атмосфер отключается. (Параметры 1,8 и 3 — регулируются).

2. Электроника. Мотор все время включен. Давление в системе зависит от модели мотора и может быть как 3 атмосферы (обычно), а может быть и 4...5 атмосфер. Суть в том, что электроника видит, что вода течет и не отключает мотор.

Улавливаете? В механике мотор всегда работает в благоприятном режиме — через дюймовую трубу периодически наполняет гидроаккумулятор. В электронике мотор постоянно включен до тех пор, пока открыт кран (а это точно не дюйм и даже не пол дюйма). Пробовали дышать через тоненькую трубку под водой?

Заключение. Электронное реле — это механика + электроника, а механическое — это только механика. Как вы думаете, что надежнее? К тому-же электронное реле постоянно эксплуатирует мотор в неблагоприятном для него режиме да и статистика не в пользу электроники… Выводы делайте сами.

p.s. Состоятельным клиентам я ставлю механику и электронику в паре — получается чудесный тандем. Электроника защищает от сухого хода и повышенного тока (это то, чего не хватает механике). А механика всегда отключает мотор (и электронику) при достижении 3 атмосфер — это действительно чудесный тандем. В случае прорыва груши электроника продолжает работать и имеется возможность ремонта гидроаккумулятора без отключения водоснабжения.

p.p.s. Надежность — это дублирование. Это правило всегда используется в связи и почему-то не используется в черных ящиках самолетов, ну да бог с ними. То бишь два китайских датчика давления — это уже очень надежно, а + механическое реле — почти совершенно. Потому что микропроцессоры иногда зависают, а порты выгорают. Простите, за многословность — это мой первый комментарий на Гиктаймсе :-)

12 бар — это много. 6 должно хватить за глаза. Точность измерения выше будет. Хотя, в данной задаче, требования к точности невысокие :)