Automatizace pro čerpadlo

Regulátor hladiny vody v nádrži.

Navržený regulátor hladiny vody se používá pro automatická údržbačerpadlo určité hladiny vody v nádrži. Tou může být plnění jak topné nádrže, tak akumulační nádrže v zemi pro zavlažování a sprchování, obr. 1.

Obr. 1

Činnost regulátoru hladiny vody je založena na vlastnosti elektrické vodivosti vody mezi snímači, které spouštějí a zastavují pomocné čerpadlo.
Nádrže mají obvykle horní kryt, na kterém jsou namontovány tři senzory. Nejlépe jsou vyrobeny z nerezových pásů nebo tyčí namontovaných na dielektrický materiál neabsorbuje vlhkost. Takovým materiálem může být PTFE, polyethylen, pryž atd.
Snímač E1 je nejdelší a dosahuje téměř až na dno nádrže. Je to jakoby základna, do které je přiváděno konstantní napětí z diody VD1. Senzory E2 a E3 určují spodní a horní hladinu vody.

Motor čerpadla regulátoru hladiny vody je ovládán kontakty dvou relé - K1 a K2. Proč?

Pokud v nádrži není voda, pak bude trinistor VS1 uzavřen, protože. na jeho bráně není napětí k otevření. Relé K1 je bez napětí a svým trvale sepnutým kontaktem K1.2 dodává 220 V síťové napájení do cívky K2. Funguje a přes kontakt K2.1 spustí elektromotor. Čerpadlo začne plnit nádrž, dokud voda nedosáhne horní elektrodu E2.
Proud z E1 prochází vodou do E2 a otevírá trinistor. K1 se spouští vypnutím čerpadla kontaktem K1.2 a zapnutím K1.1 snímače nízké hladiny E3, který bude udržovat relé K1 v tomto stavu kvůli proudu protékajícímu mezi E1 a E3.
Regulátor hladiny vody zůstane v tomto režimu, dokud hladina vody nebude pod elektrodou E3. Proud vodou se zastaví a K1 se vypne až do dalšího naplnění nádrže.

Transformátor T1 - s výkonem 5 ... 6 wattů s napětím na sekundárním vinutí 15 voltů.
Vzdálenost mezi elektrodami je zvolena tak, že když jsou ve vodě, K1 spolehlivě funguje.
Relé K2 pro regulátor hladiny vody se volí s cívkou pro napětí 220 voltů a spínacími kontakty pro proud rovný nebo větší než provozní proud motoru čerpadla.

Zařízení pro čerpání vody a ochranu prostoru

Stroj, jehož schéma je na obr. 2, je určen zemědělcům a majitelům chalup s autonomní systém zásobování vodou, jehož klíčovými uzly jsou zdroj vody (řeka, jezero, studna nebo studna), elektrické čerpadlo a nádrž na vodu. Tento vývoj se liší od analogů tím, že kromě plnění hlavní funkce - ovládání elektrického čerpadla - umožňuje docela úspěšně řešit úkoly ochrany objektů. Taková neobvyklá všestrannost je dosažena díky rychlé výměně senzorů, kterými jsou nejen ponorné víceúrovňové elektrody, ale také tenký, tažný drát.

Obr.2

Činnosti stroje v místním vodovodním systému jsou omezeny na činnost elektromagnetického relé K1. Koneckonců je to tak, že příjem energie z transformátoru T1 (přes diodový můstek VD1 - VD4 a tyristor VS1, který je řízen snímačem hladiny vody SL1), zapíná nebo vypíná elektrické čerpadlo.

Předpokládejme, že v nádrži je tak málo vody, že když se přepínač SA2 přepne do polohy „Pumpa“, všechny elektrody senzoru SL1 se ukážou jako otevřené. Tyristorový řídicí obvod je v podstatě nečinný. To znamená, že proud přes VS1 a vinutí relé K1 neteče a síť 220 V je přiváděna do zásuvky XS1 přes normálně zavřené kontakty K1.1, což nutí systém doplnit nádobu vodou. Toto pokračuje, dokud hladina nedosáhne elektrody B snímače SL1. To je maximum, při jehož dosažení se tyristor otevře - a proud protékající VS1 a vinutím K1 způsobí činnost relé. Otevření, kontakty K1.1 vypnou elektrické čerpadlo. Současně se sepne K1.2, čímž se do řídicího obvodu tyristoru zavede pár elektrod A-C senzor SL1 a zajišťující automatické udržování požadované hladiny vody v nádrži.

Při poklesu hladiny vody pod minimální přípustnou hodnotu se elektroda otevře pár A-C. To způsobí okamžité sepnutí tyristoru a deaktivaci relé, které se svými normálně sepnutými kontakty bude dodávat napětí do elektrického čerpadla. Když se připojí k práci, doplní nádrž. A systém opět přejde do pohotovostního režimu pro další pokles hladiny vody. Snímač hladiny vody v nádrži jsou tři kovové desky ve tvaru L namontované na plováku - izolované základně.

Při přepnutí páčkového přepínače SA2 do polohy "Zabezpečení" je snímač natažený tenký drát (smyčka) skrytý pro nezasvěcené mezi svorkami XT1 a XT2. Neporušený vodič poskytuje řídicí napětí pro otevření tyristoru VS1 a aktivaci relé, které udržuje kontakty K1.1 otevřené v napájecím obvodu zátěže. To druhé už není čerpadlo, ale světelná nebo zvuková signalizace (například žárovka, siréna nebo zvonek). To znamená, že když je u chráněných objektů vše v pořádku, v zásuvce XS1 není napětí - a není přijímán poplachový signál. Při přerušení smyčky se zastaví průchod proudu tyristorem a vinutím relé a sepne se signalizační zařízení přes spínací kontakty K1.1.

Smyčka, jak již bylo zmíněno, je tenký izolovaný nebo holý drát vhodné délky, umístěný diskrétně.

Y. Kočkin

Nižnij Novgorod

Ovládací okruh vodního čerpadla

Cílem tohoto vývoje je navrhnout jednoduché ale efektivní schéma ovládání vodní pumpy pro plnění nebo vyprazdňování vodní nádrže, obr.3.

Obr.3

Základem obvodu je integrovaný obvod K561LE5, skládající se ze čtyř logických prvků 2OR-NOT.

Zařízení používá dva senzory: krátká ocelová tyč je senzor maximální hladiny vody a dlouhý senzor minimální hladiny. Samotný kontejner je kovový a je připojen k mínusu obvodu. Pokud není nádoba kovová, můžete použít další ocelovou tyč o délce rovnající se hloubce nádoby. Obvod je navržen tak, že když se voda dostane do kontaktu s dlouhým senzorem, stejně jako s krátkým senzorem, logická úroveň na kolících 9 a 1.2 mikroobvodu DD 1 se změní z vysoké na nízkou, což způsobí změny výkonu čerpadla.

Když je hladina vody pod oběma senzory, na kolíku 10 mikroobvodu DD 1 logická nula. S postupným zvyšováním hladiny, i když je voda v kontaktu s dlouhým senzorem na pinu 10, bude také logická nula. Jakmile hladina vody stoupne ke krátkému senzoru, objeví se na kolíku 10 logická jednotka, která způsobí, že tranzistor VT 1 sepne relé ovládání čerpadla, které naopak odčerpává vodu z nádrže.

Nyní hladina vody klesá a krátká sonda již nebude v kontaktu s vodou, ale pin 10 bude stále logický, takže čerpadlo běží dál. Když ale hladina vody klesne pod dlouhý senzor, objeví se na pinu 10 logická nula a čerpadlo se zastaví.

S vypínač 1 poskytuje obrácená akce. Když odpor R 3 je připojen k kolíku 11 čipu DD 1, čerpadlo poběží, když je nádoba prázdná, a zastaví se, když je nádoba plná, tj. v tomto případě bude čerpadlo použito k naplnění a ne k vyprázdnění nádoby.

"Svět DIY"

Stroj "Bezedný sud"

Jednoduchá automatika může být přizpůsobena čerpadlu pro udržení předem stanovené hladiny vody v nádrži. Kruhový diagram zařízení na obr.4.

Obr.4

Hladina vody se nastavuje třemi elektrodami, z nichž jedna je společná (E1), další dvě (E2) a (E3) regulují. Když je přepínač zapnutý a hladina vody nedosáhne senzoru E2, relé se deaktivuje a motor čerpadla se zapne přes své normálně sepnuté kontakty K1.2. Jakmile hladina vody dosáhne snímače E2, relé bude fungovat a kontakt K1.2 přeruší napájecí obvod čerpadla. Dvojice kontaktů K1.1 zároveň připojuje snímač E3 k bázi tranzistoru a zajišťuje tak otevřený stav polovodičové součástky, dokud hladina neklesne pod snímač E3 (nebo E1) a cyklus čerpání se opakuje. Při vypnutí páčkový přepínač Q1 regulátor se vypne, čerpadlo přestane čerpat vodu.

Zařízení využívá elektromagnetické relé s dostatečně výkonnými kontakty a odporem vinutí 90 ohmů, provozní proud je 90 ohmů. Provozní napětí 12 - 15 V.

Tranzistor P213 lze nahradit P217, KT814 s libovolným písmenným indexem. Segment mu slouží jako radiátor. hliníkový roh s šířkou police 40 mm.

Diodový můstek lze použít typu KTs402G, nebo můžete sestavit usměrňovač v můstkovém zapojení z diod řady D226, KD105.

Trimovací rezistor reguluje přesnost provozu stroje, protože voda v různých oblastech má různou elektrickou vodivost. Místo ladícího odporu je vhodný i konstanta 1 - 2 kOhm s výkonem alespoň 0,5 W.

Transformátor T1 je nízkopříkonový, s napětím sekundárního vinutí 12 - 15 V.

Vypínač se používá pro spínací proud minimálně 2 A.

Regulátor je namontován v plastovém pouzdře a instalován na suchém místě chráněném proti povětrnostním vlivům, nejlépe blíže k elektrickému vedení.

Snímače E1 - E3 jsou vyrobeny z nerezových svařovacích elektrod o průměru 4 mm. Délka E2 je o 40 - 50 mm kratší než u ostatních. Jsou připojeny k epoxidové lepidlo v plastovém držáku, který je připevněn k vnitřní stěna nádrž. Konec snímačů musí být utěsněn lepidlem nebo tmelem.

Pokud je nádržka na vodu kovová, je možné upustit od senzoru E1. V tomto případě vodič vycházející z rezistoru R 1, připojte k tělu nádrže šroubem s podložkou.

Zařízení se snadno promění v alarm hladiny vody. K tomu místo relé rozsvítí žárovku na napětí 12 V nebo LED se zhášecím odporem asi 2 kOhm. Indikátor se rozsvítí, když hladina vody dosáhne senzoru E2. V tomto případě není snímač E3 potřeba.

A. Molčanov,

Automatizace čerpacích jednotek umožňuje zvýšit spolehlivost a plynulost dodávky vody, snížit mzdové a provozní náklady a velikost regulačních nádrží.

K automatizaci čerpacích jednotek se kromě zařízení pro všeobecné použití (spínače, mezirelé) používají speciální ovládací a monitorovací zařízení, např. relé řízení plnění odstředivých čerpadel, proudová relé, plovákové spínače, elektrodové hladinové spínače, různé tlakoměry, kapacitní snímače atd.

Kompletní zařízení do 1 kV, určené pro dálkové ovládání elektrické instalace nebo jejich části s automatizovaným výkonem řídicích, regulačních, ochranných a signalizačních funkcí. Konstrukčně je řídicí stanice blok, panel, skříň, štít.

Řídicí jednotka - řídicí stanice, jejíž všechny prvky jsou namontovány na samostatné desce nebo rámu.

Kontrolní panel- řídicí stanice, jejíž všechny prvky jsou namontovány na panelech, kolejnicích nebo jiných konstrukční prvky namontované na společném rámu nebo plechu.

Ovládací panel (panel ovládací stanice SchSU)- jedná se o sestavu několika panelů nebo bloků na trojrozměrném rámu.

Ovládací skříň - ovládací stanice chráněná ze všech stran tak, že při zavřené dveře a kryty, přístup k živým částem je vyloučen.

Automatizace čerpadel a čerpacích stanic se zpravidla redukuje na ovládání ponorného elektrického čerpadla hladinou vody v nádrži nebo tlakem ve výtlačném potrubí.

Zvažte příklady automatizace čerpacích jednotek.

Na Obr. 1a schéma automatizace jednoduché čerpací jednotky- odvodňovací čerpadlo 1 a na obr. 1, b ukazuje elektrické schéma této instalace. Automatizace čerpací jednotky se provádí pomocí plovákového spínače hladiny. Ovládací klíč KU má dvě polohy: pro ruční a automatické ovládání.

Rýže. 1. Konstrukce drenážní čerpací jednotky (a) a jejího elektrického automatizačního obvodu (b)

Na Obr. 2 je dáno schéma automatizace řízení ponorného čerpadla založené na hladině vody v nádrži vodárenské věže, implementované na reléových kontaktních prvcích.

Rýže. 2. Schematické schéma automatizace ponorným čerpadlem podle hladiny vody v nádrži - vodárenské věži

Provozní režim okruhu automatizace čerpadla se nastavuje přepínačem S A1. Nastavením do polohy "A" a sepnutím jističe QF se nabudí řídicí obvod. Pokud je hladina vody v tlakové nádobě pod elektrodou spodní hladiny čidla dálkového ovládání, pak jsou kontakty SL 1 a SL 2 v obvodu rozpojeny, relé KV 1 je bez napětí a jeho kontakty v cívce obvod magnetického spouštěče KM jsou uzavřeny. V tomto případě magnetický startér zapne motor čerpadla, zhasne kontrolka HL 1 a současně se rozsvítí kontrolka HL 2. Čerpadlo bude dodávat vodu do tlakové nádoby.

Když voda zaplní prostor mezi spodní elektrodou SL 2 a krytem snímače připojeným k nulovému vodiči, obvod SL 2 se uzavře, ale relé K V1 se nezapne, protože jeho kontakty zapojené v sérii s SL 2 jsou rozpojené .

Když voda dosáhne elektrody horní hladiny, obvod SL 1 se uzavře, relé KV 1 se zapne a otevřením jeho kontaktů v obvodu cívky magnetického startéru KM se tento vypne a uzavřením uzavíracích kontaktů , získá vlastní napájení přes obvod snímače SL 2. Motor čerpadla se vypne, zhasne kontrolka НL 2 a rozsvítí se kontrolka НL 1. Motor čerpadla se znovu zapne, když hladina vody klesne na místo, kde se otevře obvod SL 2 a relé KV 1 se vypne.

Zapnutí čerpadla v libovolném režimu je možné pouze v případě, že je uzavřen okruh čidla „suchého chodu“ DSH (SL 3), který řídí hladinu vody ve studni.

Hlavní nevýhodou regulace hladiny je náchylnost k zamrznutí elektrod hladinových snímačů zimní čas, kvůli kterému se čerpadlo nevypíná a voda přetéká z nádrže. Existují případy zničení vodárenských věží v důsledku zamrznutí velké masy ledu na jejich povrchu.

Při řízení provozu čerpadla tlakem lze na tlakové potrubí v čerpací stanici namontovat elektrokontaktní manometr nebo tlakový spínač. To usnadňuje údržbu snímačů a eliminuje vlivy nízkých teplot.

Na Obr. 3 je dáno schéma zapojení pro ovládání věžové vodovodní (čerpací) instalace signály z elektrokontaktního tlakoměru (tlakem).

Rýže. Obr. 3. Schéma ovládání instalace věžového vodovodu z elektrokontaktního tlakoměru

Pokud v nádrži není voda, je kontakt tlakoměru S P1 (nízká hladina) sepnut a kontakt S P2 (horní hladina) je rozpojený. Relé KV1 se aktivuje sepnutím kontaktů KV1.1 a KV1.2, v důsledku čehož se zapne magnetický startér KM, který připojí elektrické čerpadlo k třífázové síti (na schématu nejsou znázorněny silové obvody).

Čerpadlo dodává vodu do nádrže, tlak se zvyšuje, až se sepne kontakt manometru S P2, nastaveného na horní hladinu vody. Po sepnutí kontaktu S P2 se aktivuje relé KV 2, které rozepne kontakty KV 2.2 v obvodu cívky relé KV1 a KV2.1 v obvodu cívky magnetického spouštěče KM; motor čerpadla je vypnutý.

S průtokem vody z nádrže se tlak snižuje, S P2 se otevře, vypne KV 2, ale čerpadlo se nezapne, protože kontakt tlakoměru S P1 je otevřený a cívka relé KV1 je bez napětí. Čerpadlo se tedy zapne, když hladina vody v nádrži klesne, dokud se nezavře kontakt tlakoměru S P1.

Řídicí obvody jsou napájeny přes snižovací transformátor napětím 12 V, což zvyšuje bezpečnost obsluhy řídicího obvodu a elektrokontaktního tlakoměru.

Pro zajištění chodu čerpadla při poruše elektrokontaktního tlakoměru nebo ovládacího obvodu je určen pákový spínač S A1. Při jeho zapnutí jsou ovládací kontakty KV1.2, KV2.1 posunuty a cívka magnetického startéru KM je přímo připojena k síti 380 V.

Kontakt ROF (relé při výpadku fáze) je součástí přerušení fáze L1 v řídicím obvodu, který se rozepne, když je síť otevřená nebo asymetrická. V tomto případě se přeruší obvod cívky KM a čerpadlo se automaticky vypne, dokud nebude poškození opraveno.

Provádí se ochrana silových obvodů v tomto obvodu proti přetížení a zkratu jistič.

Na Obr. 4 je dáno automatizační schéma vodní čerpací jednotky, která obsahuje elektrickou čerpací jednotku 7 ponorného typu nachází se ve studni 6. zpětný ventil 5 a průtokoměr 4.

Čerpací jednotka má tlakovou nádrž 1 (vodovodní věž nebo vzduchovodní kotel) a (nebo úrovně) 2, 3 a snímač 2 reaguje na horní tlak (hladinu) v nádrži a snímač 3 - na spodní tlak (hladina) v nádrži. Čerpací stanice je řízena řídicí jednotkou 8.

Rýže. 4. Schéma automatizace vodní čerpací stanice s frekvenčně řízeným elektrickým pohonem

Řízení čerpací jednotka se děje následovně. Předpokládejme, že čerpací jednotka je vypnutá a tlak v tlakové nádobě klesá a klesá pod Pmin. V tomto případě je ze snímače odeslán signál pro zapnutí jednotky elektrického čerpadla. Spouští se plynulým zvyšováním frekvence f proudu napájejícího elektromotor čerpací jednotky.

Když otáčky čerpací jednotky dosáhnou nastavené hodnoty, čerpadlo přejde do provozního režimu. Naprogramováním provozního režimu je možné zajistit požadovanou intenzitu náběhu čerpadla, jeho hladký start jostanov.

Aplikace pohonu s proměnnou rychlostí ponorné čerpadlo umožňuje realizovat přímoproudé vodovodní systémy s automatickým udržováním tlaku ve vodovodní síti.

Řídicí stanice, která zajišťuje plynulé spouštění a vypínání elektrického čerpadla, automatické udržování tlaku v potrubí, obsahuje frekvenční měnič A1, snímač tlaku BP1, elektronické relé A2, řídicí obvod a pomocné prvky, které zvyšují spolehlivost elektronického zařízení (obr. 5).

Řídicí obvod čerpadla a frekvenční měnič zajišťují následující funkce:

Hladký start a brzdění čerpadla;

Automatické ovládání podle hladiny nebo tlaku;

Ochrana proti "suchému chodu";

Automatické vypnutí elektrického čerpadla v režimu otevřené fáze, nepřijatelný pokles napětí, v případě havárie ve vodovodní síti;

Přepěťová ochrana na vstupu frekvenčního měniče A1;

Signalizace zapnutí a vypnutí čerpadla a také nouzové režimy;

Vytápění rozvaděče při záporných teplotách v čerpací stanici.

Měkký rozběh a plynulé brzdění čerpadla se provádí pomocí frekvenčního měniče A1 typu FR-E-5.5k-540EC.

Rýže. 5. Schematické schéma automatizace ponorným čerpadlem se softstartérem a automatickým udržováním tlaku

Elektromotor ponorného čerpadla je připojen na výstupy U, V a W frekvenčního měniče. Po stisku tlačítka S B2 "Start" se aktivuje relé K1, jehož kontakt K1.1 spojuje vstupy STF a PC frekvenčního měniče a zajišťuje plynulý start elektrického čerpadla podle programu zadaného při nastavování. frekvenčním měničem.

V případě nehody s frekvenčním měničem nebo obvody motoru čerpadla se obvod uzavře A-C převodník, zajišťující činnost relé K2. Po aktivaci K2 se jeho kontakty K2.1, K2.2 sepnou a kontakt K2.1 v obvodu K1 se rozepne. Výstup frekvenčního měniče a relé K2 jsou vypnuty. Opětovné zapnutí obvodu je možné až po odstranění havárie a resetu ochrany pomocí tlačítka 8V3.1.

Snímač tlaku BP1 s analogovým výstupem 4...20 mA je připojen k analogovému vstupu frekvenčního měniče (piny 4, 5) a poskytuje negativní zpětnou vazbu v systému stabilizace tlaku.

Fungování stabilizačního systému zajišťuje PID regulátor frekvenčního měniče. Požadovaný tlak se nastavuje potenciometrem K1 nebo z ovládacího panelu frekvenčního měniče. Při "suchém chodu" čerpadla v okruhu cívky zkratového relé sepne kontakt 7-8 elektronického odporového relé A2, k jehož kontaktům 3-4 je připojen snímač "suchého chodu".

Po aktivaci zkratového relé se sepnou jeho kontakty K3.1 a KZ.2, v důsledku čehož se aktivuje ochranné relé K2, které zajistí vypnutí motoru čerpadla. V tomto případě se zkratové relé samo napájí přes kontakt K3.1.

Ve všech nouzových režimech svítí kontrolka HL1; kontrolka HL2 se rozsvítí, když hladina vody nepřijatelně poklesne (během „suchého chodu“ čerpadla). Vytápění rozvaděče v chladném období se provádí pomocí elektrických ohřívačů EK1...EK4, které se spínají stykačem KM1 při sepnutí tepelného relé VK1. Ochrana vstupních obvodů frekvenčního měniče proti zkratu a přetížení se provádí automatickým spínačem QF1.

V článku jsou použity materiály z knihy Daineko V.A. Elektrická zařízení zemědělských podniků.

Často se stává, že nestačí mít pouze čerpadlo na odčerpávání nebo doplňování vody, je potřeba ho i korigovat, tedy zapnout a zapnout včas. Všechno by bylo v pořádku, pokud máte takové procesy naplánované, a pokud ne, tak co dělat? Řekněme, že máte sklep, kam přichází voda... Nebo je to opačná situace. Je zde nádrž, která by měla být vždy plná, připravená k zalévání. Přes den se voda ohřívá a večer zaléváte. Musíte tedy neustále sledovat obojí, a to je všechen čas, starosti, vaše práce. Ale v našem věku se takové úkoly už řeší raz dva, to znamená, že je možné proces automatizovat. Automatika ve výsledku udělá vše za vás, vodu odčerpá nebo odčerpá a jen výjimečně ji budete muset hlídat, kontrolovat její výkon. Náš článek bude věnován právě takovému tématu, jako je implementace schématu čerpání nebo čerpání vody, pak o tom budeme hovořit podrobněji a podrobněji.

Schéma ovládání (vypínání) čerpadla pro čerpání vody podle stupňů

Začneme schématem čerpání vody, to znamená, když stojíte před úkolem čerpat vodu do určité míry a poté čerpadlo vypnout, aby neběželo naprázdno. Podívejte se na schéma níže.

Ve skutečnosti je takové schéma zapojení schopné čerpat vodu do předem stanovené míry. Podívejme se na princip jeho práce, co zde je a proč. Představme si tedy, že voda doplňuje náš rezervoár, nezáleží na tom, zda je to váš pokoj, sklep nebo nádrž... Výsledkem je, že když voda dosáhne horního jazýčkového spínače SV1, přivede se napětí na cívku velkého relé P1 . Jeho kontakty jsou sepnuté a přes ně je paralelně zapojen jazýčkový spínač. Tímto způsobem se relé samo zachytí. Je také zapnuto výkonové relé P2, které spíná kontakty čerpadla, to znamená, že čerpadlo je zapnuto pro čerpání. Dále hladina vody začne klesat a dosáhne jazýčkového spínače SV2, v tomto případě se sepne a dodává kladný potenciál do vinutí cívky. V důsledku toho je na cívce na obou stranách kladný potenciál, proud neteče, magnetické pole relé slábne - relé P1 se vypne. Při vypnutí P1 se vypne i napájení tabulek pro relé P2, to znamená, že čerpadlo také přestane čerpat vodu. V otroctví výkonu čerpadla si můžete vyzvednout relé pro proud, který potřebujete.
O 200 ohmovém odporu jsme nic neřekli. Je nutné, aby při zapínání jazýčkového spínače SV2 nedošlo ke zkratu s mínusem přes kontakty relé. Je lepší zvolit odpor celkem tak, aby umožňoval relé P1 pracovat s jistotou, ale zároveň měl co nejvyšší potenciál. V našem případě to bylo 200 ohmů. Dalším rysem schématu je použití jazýčkových spínačů. Jejich výhoda při použití je zřejmá, nepřicházejí do styku s vodou, což znamená, že elektrický obvod nebude ovlivněn případnými změnami proudů a potenciálů při různých životní situace, ať už jde o slanou nebo nečistou vodu ... Okruh bude vždy fungovat stabilně a „bez výpadků“.
No a teď si rozeberme obrácenou situaci, kdy je potřeba vodu do nádrže naopak načerpat a při zvýšení hladiny vypnout.

Schéma ovládání (vypínání) čerpadla pro plnění vody podle stupňů

Pokud náš článek pokryjete celý plynule a najednou očima, všimnete si, že to druhé schéma jsme v článku prostě nedali, kromě toho vyššího. Ve skutečnosti je to samozřejmý fakt, protože to, co v podstatě odlišuje čerpací okruh od čerpacího okruhu, kromě toho, že jazýčkové spínače jsou umístěny jeden dole a druhý dole. To znamená, že pokud přeuspořádáte jazýčkové spínače nebo k nim znovu připojíte kontakty, pak se jeden obvod změní na druhý. To znamená, že shrnujeme, že za účelem převedení výše uvedeného schématu na schéma čerpání vody změňte jazýčkové spínače v bodech. V důsledku toho se čerpadlo zapne ze spodního senzoru - jazýčkový spínač SV1 a vypne se na horní úrovni z jazýčkového spínače SV2.

Realizace instalace jazýčkových spínačů jako koncových senzorů pro ovládání čerpadla v otroctví z vodní hladiny

Kromě elektrického obvodu budete také muset vytvořit návrh, který zajistí uzavření jazýčkových spínačů v otroctví na vodní hladinu. Z naší strany vám můžeme nabídnout několik možností, které takové podmínky splní. Podívejte se na ně níže.

V prvním případě je návrh realizován pomocí závitu, kabelu. Ve druhé tuhá konstrukce, kdy jsou magnety zavedeny na tyč plovoucí na plováku. Popsat prvky každé ze struktur zvláštního rozumu neti, zde v zásadě, a tak je vše velmi jasné.

Připojení čerpadla podle spouštěcího schématu v vazbě na hladinu vody v nádrži - sečteno

Nejdůležitější je, že tyto obvody jsou velmi jednoduché, nevyžadují seřizování a každý si to může utilitárně zopakovat i bez zkušeností s elektronikou. Za druhé, obvod je velmi spolehlivý a v pohotovostním režimu spotřebovává minimální energii, protože všechny jeho obvody jsou otevřené. To znamená, že spotřeba bude omezena pouze proudovými ztrátami v napájecím zdroji, ne více.

Stmívač, schémata zapojení a jeho odrůdy Korespondenční tabulka pro výkon osvětlení LED, zářivek, halogenových a žárovek Jak najít a změnit, odebrat programy ze spuštění v systému Windows 8 poměr stran TV Vypalovací software telefonické rozhovory pro zařízení Android

Majitelé jednotlivých objektů budují v blízkosti svých obydlí studny nebo artéské studny, které jim zajišťují vodu.

Před pár desítkami let se to nosilo ve vedrech. Žijeme však v době, kdy se automatizační systém stal dostupným i pro běžného člověka.

Může výrazně usnadnit těžkou fyzickou práci, uvolnit čas pro produktivní intelektuální činnost.

Publikovaný článek obsahuje rady domácí mistr pro výrobu jednoduchého řídicího stroje vodního čerpadla založeného na dostupném čipu K561LA7. Dobře se vyrovná se zásobováním vodou soukromého domu. Je snadné vyrobit vlastníma rukama. Předkládaný materiál je doplněn vysvětlujícími obrázky, schématy a videem.

Čip K561LA7 jako hlavní logický prvek

Jeho výroba byla široce zavedena během sovětské éry. Konstrukční provedení se stalo plastové pouzdro se dvěma řadami po čtrnácti vývodech: 7 kusů na každé straně.

Řídící logika mikroobvodu CMOS je založena na čtyřech identických prvcích se dvěma vstupy pracujícími na principu „AND-NOT“.

Jak vyrobit automatickou čerpací stanici

Článek se zabývá otázkou, kdy je zásobování domu vodou již organizováno, to znamená, že je zde studna s vodou a elektrické čerpadlo, schopný vytvořit potřebný tlak pro zvedání vody.

Zbývá naplánovat jeho ovládací schéma v automatickém režimu a nainstalovat jej jako samostatnou jednotku. To bude vyžadovat malou sadu elektronických součástek.

Základní principy činnosti pohonné jednotky

Čerpadlo lze ovládat dvěma způsoby:

1. v manuálním režimu;
2. automaticky.

Funkce připojení napájení

Navržený stroj umožňuje výrobu automatizační jednotky ve formě samostatné skříně, připojené k přerušení napájení napájecího obvodu ručního režimu.

To znamená, že konvenční vodní čerpadlo, například rozpočtový model "Brook", se zapne po zasunutí zástrčky napájecího kabelu do zásuvky a zapnutí napájení.

Na automatizační jednotce je také vyroben napájecí kabel se zástrčkou a výstupní zásuvkou, ze které bude přiváděno napětí do čerpadla. To umožňuje kdykoli přepnout obvod na ruční provoz za účelem provedení údržby nebo opravy řídicího obvodu.

Jak se kontroluje hladina vody?

Logická část automatizačního mikroobvodu neustále snímá stav senzorů. Jsou vyrobeny s jednoduchými kovovými elektrodami ve formě drátěných tyčí s izolační vrstvou pro NP a VP (je odstraněna níže) a pro OP - holý kov: nerezová ocel nebo hliník. Jsou umístěny na různých úrovních.

Spodní poloha vody v nádrži je odhadnuta snímačem LP a horní - VP. Společná elektroda OP je umístěna tak, aby pokrývala celou kontrolovanou oblast práce.

Toto uspořádání umožňuje logickému čipu stroje určit přítomnost vody v nádrži průchodem proudů vytvořených aplikovanými potenciály k elektrodám skrz kapalinu. Vzhledem k tomu se úroveň posuzuje:

• nahoře - když proudy tečou mezi NP-OP a VP-OP;
• průměr - proud je k dispozici pouze v obvodu NP-OP;
• nižší - nikde není proud.

Vlastnosti upevnění bloku

Sestavil jsem podobné schéma pro souseda v garáži. Má jímku na uskladnění zeleniny. Umístění v blízkosti hory nebylo úplně úspěšné. Na jaře, když taje sníh, v létě a na podzim, když prší, může voda zaplavit suterén a musí to vypumpovat.

Sestavený automatizační okruh značně usnadnil ovládání čerpadla. Montuje se do pouzdra ze staré elektronické jednotky s možností instalace na stůl, stojan nebo pevný nástěnný držák. Majitel zařízení jednoduše položil na polici umístěnou ve výšce dvou metrů a připojil jej k síti.

Automatizace úspěšně fungovala dva roky. Poté se majitel omylem dotkl pouzdra a upustil zařízení na betonovou podlahu. Stalo se to uvnitř bloku zkrat, vyhořel snižovací transformátor a čip K561LA7.

Namontujte automatizační systém a bezpečně jej upevněte. Okamžitě eliminujte možnost náhodného pádu a poškození zařízení jakýmkoli způsobem. Dávejte pozor na .

Elektronický obvod

Pro jeho implementaci je použit čip K561LA7. Pod ním jsou vytvořeny řetězce:

• výživa;
• kontrola hladiny vody pomocí senzorů;
• LED indikace;
• ovládání spínacího zařízení.

Schéma napájení

Věnujme pozornost:

• transformátor;
• diodový můstek;
• Regulátor napětí.

Transformátor

K napájení elektroniky budete potřebovat snižovací transformátor 220/10-15 V s proudem 60 mA nebo více. Můžete si to navinout sami podle metody, kterou jsem namaloval, nebo to vzít ze starého trubková televize značka TVK110L. Také takové modely není těžké koupit přes internet v Číně nebo jiné zemi.

Diodový můstek

Výběr KTS405E s přípustným usměrňovacím proudem 1000 mA je znázorněn na obrázku jako příklad. Je docela možné si vystačit s můstkem se sníženým výkonem nebo připájet sestavu diod z jiných dostupných polovodičů s nižším výkonem. Čip K561LA7 a k němu připojené řídicí obvody nevytvářejí velké zatížení.

Regulátor napětí

Polovodičová sestava KREN8B je navržena tak, aby stabilizovala napájení 12voltového logického mikroobvodu. Vyrábí se v jednom balení a je široce používán v elektronických zařízeních.

Je docela možné jej nahradit domácím stabilizovaným bipolárním tranzistorovým zdrojem, ale nevidím moc smysl se tímto problémem zabývat.

Okruh regulace hladiny vody

Způsob připojení

Propojení elektrodových snímačů se vstupy logického mikroobvodu je provedeno vodiči. Pro jejich pokládku je vhodné namontovat dva řetězy:

1. vnitřní v těle automatizační jednotky;
2. vně elektrod.

Pro jejich připojení je na skříni přístroje instalována svorkovnice libovolného dostupného provedení. Ve vnějším obvodu je nutné řádně izolovat vodiče, chránit pájecí místa před vlhkostí a korozí.

Čerpání vody z nádrže

Pozice propojky J1 je zvýrazněna elektronický obvod automatizace hnědý, definuje logiku čerpání benzínka. Dáme do pozice 1-2.

Nebudu plně popisovat práci elektroniky, ale odpovím na otázky, které vyvstanou v komentářích. Jen stručně podotknu, že když je hladina vody nad horní polohou, logika vyšle signál k odčerpání a čerpadlo bude fungovat, dokud neodebere vodu tak, aby odtekla, přerušila okruh mezi spodní a společnou senzory.

Když voda znovu naplní nádrž a dosáhne horní úrovně, čerpadlo automaticky zopakuje právě popsaný cyklus.

Čerpání vody do nádrže

Propojka J1 je nastavena na pozici 2-3. Čerpadlo funguje tak, že naplní nádrž ze sucha na horní úroveň a přestane do ní čerpat. Když je nádrž vypuštěna, cyklus pokračuje.

Napájecí obvod pro připojení tlakového a vypouštěcího potrubí čerpadla musí odpovídat zvolenému režimu ovládání a poloze propojky J1 v automatizační jednotce.

Schéma indikace LED

Můžete namontovat libovolné LED, ale ty vybrané s jasnějším svitem budou znatelnější.

Rozsvícení LED HL1 signalizuje, že je na čerpadlo přivedeno napětí, to znamená, že je zapnuté, a HL2 signalizuje, že je zapnutý napájecí obvod celé jednotky.

Ovládací obvod výstupního kontaktu napájení

Optočlen U1 zajišťuje galvanické oddělení řídicích obvodů, vody a triaku VS1, který dodává 220 voltů do čerpadla. Specifikace KU208G poskytují ovládání elektromotorů s výkonem až dva kilowatty, což je obvykle dostačující pro domácí účely.

Možnosti změny výkonového stupně

Pro připojení výkonnějších elektromotorů budete muset použít triaky, které vydrží zvýšené zatížení.

Alternativním řešením obvodu je opustit triak a použít relé nebo magnetický startér. Za tímto účelem je nutné vyměnit tranzistorový klíč VT1 za výkonnější. Například je přípustné sestavit kompozitní tranzistor ze dvou: KT315 + KT815 nebo jejich analogů. Pro takové zapojení se používá Darlingtonův obvod.

Bude ovládat vinutí relé, přivede na něj napětí.

Výstupní kontakt relé bude sám procházet zatěžovací proud motoru čerpadla. Pro zvýšení jeho výkonu se doporučuje zapojit všechny volné kontakty paralelně, aby byl zajištěn jejich současný provoz.

Při použití relé nebo startéru v napájecím obvodu je nutné objasnit výkon napájecího zdroje a vlastnosti snižovacího transformátoru: možná bude nutné jej nahradit vylepšeným modelem.

Za zmínku stojí, že okruh automatizace čerpadla sestavený podle kterékoli z možností funguje okamžitě bez nutnosti složitého seřizování. Hlavní podmínka: odstranit chyby při jeho instalaci. Montáž automatizační jednotky je přípustná pomocí sklopné metody. Ale je lepší použít tištěný spoj.

Pro automatizaci mnoha výrobní procesy je nutné kontrolovat hladinu vody v nádrži, měření se provádí pomocí speciálního senzoru, který dává signál, když procesní médium dosáhne určité hladiny. V každodenním životě se nelze obejít bez hladinoměrů, toho je názorným příkladem uzavírací ventily splachovací nádrž nebo automatika pro vypnutí čerpadla studny. uvažujme různé druhy snímače hladiny, jejich konstrukce a princip činnosti. Tyto informace budou užitečné při výběru zařízení pro konkrétní úkol nebo při výrobě senzoru vlastníma rukama.

Konstrukce a princip činnosti

Konstrukce měřicích zařízení tohoto typu definované následujícími parametry:

• Funkčnost se v závislosti na tomto zařízení obvykle dělí na signalizační zařízení a hladinoměry. První monitorují konkrétní místo plnění nádrže (minimum nebo maximum), druhé nepřetržitě monitorují hladinu.
• Princip činnosti, může být založen na: hydrostatice, elektrické vodivosti, magnetismu, optice, akustice atd. Ve skutečnosti je to hlavní parametr, který určuje rozsah.
• Způsob měření (kontaktní nebo bezkontaktní).

Kromě toho vlastnosti návrhu určují povahu procesního prostředí. Jedna věc je měřit výšku pití vody v nádrži, druhá je kontrola plnění nádrží na průmyslové odpadní vody. V druhém případě je nutná vhodná ochrana.

Typy snímačů hladiny

V závislosti na principu činnosti se signalizační zařízení obvykle dělí na následující typy:

• plovoucí typ;
• pomocí ultrazvukových vln;
• zařízení s kapacitním principem detekce hladiny;
• elektroda;
• typ radaru;
• fungující na hydrostatickém principu.

Protože tyto typy jsou nejběžnější, budeme zvažovat každý z nich samostatně.

plovák

Toto je nejjednodušší, ale přesto efektivní a spolehlivým způsobem odměrná kapalina v nádrži nebo jiné nádobě. Příklad implementace lze nalézt na obrázku 2.

Rýže. 2. Plovákový spínač pro ovládání čerpadla

Konstrukce se skládá z plováku s magnetem a dvou jazýčkových spínačů instalovaných v kontrolních bodech. Stručně popište princip fungování:

• Nádrž se vyprázdní na kritické minimum (A na obr. 2), zatímco plovák klesne na úroveň, kde je umístěn jazýčkový spínač 2, sepne relé, které napájí čerpadlo, které čerpá vodu ze studny.
• Voda dosáhne značky maxima, plovák se zvedne do polohy jazýčkového spínače 1, funguje a relé se vypne, resp. přestane fungovat motor čerpadla.

Vyrobit si takový jazýčkový spínač je docela jednoduché a jeho nastavení spočívá v nastavení úrovní zapnutí a vypnutí.

Všimněte si, že pokud zvolíte správný materiál pro plovák, bude snímač hladiny vody fungovat, i když je v nádrži vrstva pěny.

Ultrazvukový

Tento typ měřiče lze použít pro kapalinové i suché aplikace a může mít analogový nebo diskrétní výstup. To znamená, že senzor může omezit plnění na určitý bod nebo jej neustále sledovat. Zařízení obsahuje ultrazvukový vysílač, přijímač a kontrolér zpracování signálu. Princip činnosti signalizačního zařízení je znázorněn na obrázku 3.

Rýže. 3. Princip činnosti ultrazvukového snímače hladiny

Systém funguje následovně:

• je emitován ultrazvukový impuls;
• je přijímán odražený signál;
• analyzuje se doba trvání útlumu signálu. Pokud je nádrž plná, bude krátká (A obr. 3) a při vyprazdňování se začne zvětšovat (B obr. 3).

Ultrazvukové signalizační zařízení je bezdotykové a bezdrátové, lze jej tedy použít i v agresivním a výbušném prostředí. Po prvotním nastavení takový senzor žádný nevyžaduje specializovaný servis a absence pohyblivých částí výrazně prodlužuje životnost.

Elektroda

Elektrodová (konduktometrická) signalizační zařízení umožňují řídit jednu nebo více hladin elektricky vodivého média (tj. nejsou vhodná pro měření naplnění nádrže destilovanou vodou). Příklad použití zařízení je na obrázku 4.

Obrázek 4. Měření hladiny kapalin pomocí konduktometrických senzorů

V uvedeném příkladu je použito tříúrovňové signalizační zařízení, ve kterém dvě elektrody řídí plnění nádrže a třetí je nouzová, pro umožnění režimu intenzivního čerpání.

kapacitní

Pomocí těchto signalizačních zařízení je možné zjistit maximální naplnění nádoby a jako technologické médium mohou působit kapalné i sypké látky směsného složení (viz obr. 5).

Rýže. 5. kapacitní senzorúroveň

Princip činnosti signalizačního zařízení je stejný jako u kondenzátoru: kapacita se měří mezi deskami citlivého prvku. Když dosáhne prahové hodnoty, je do regulátoru odeslán signál. V některých případech se jedná o verzi „suchého kontaktu“, to znamená, že hladinoměr pracuje přes stěnu nádrže izolovaně od procesního média.

Tato zařízení mohou pracovat v širokém rozsahu teplot a nejsou ovlivněny elektromagnetická pole a provoz je možný na velkou vzdálenost. Tyto vlastnosti výrazně rozšiřují rozsah použití až do náročných provozních podmínek.

Radar

Tento typ signalizačních zařízení lze skutečně nazvat univerzální, protože může pracovat s jakýmkoli procesním médiem, včetně agresivních a výbušných, a tlak a teplota neovlivní hodnoty. Příklad fungování zařízení je na obrázku níže.

Zařízení vysílá rádiové vlny v úzkém rozsahu (několik gigahertzů), přijímač zachytí odražený signál a podle doby zpoždění určí kapacitu nádoby. Měřicí převodník není ovlivněn tlakem, teplotou nebo povahou procesní tekutiny. Prach také neovlivňuje údaje, což se o laserových signalizačních zařízeních říci nedá. Je třeba také poznamenat vysoká přesnost zařízení tohoto typu, jejich chyba není větší než jeden milimetr.

Hydrostatický

Tyto alarmy mohou měřit jak limitní, tak aktuální naplnění nádrží. Jejich princip fungování je znázorněn na obrázku 7.

Obrázek 7. Měření plnění pomocí gyroskopického senzoru

Zařízení je postaveno na principu měření úrovně tlaku vytvářeného sloupcem kapaliny. Přijatelná přesnost a nízké náklady na výrobu tento druh docela populární.

V rámci článku nemůžeme prozkoumat všechny typy signalizačních zařízení, např. otočné praporky, pro stanovení sypkých látek (signál zasekne lopatku ventilátoru v sypkém médiu po vytažení jímky ven). Stejně tak nemá smysl uvažovat o principu fungování radioizotopových měřičů, tím spíše je doporučovat pro kontrolu hladiny pitné vody.

Jak si vybrat?

Výběr snímače hladiny vody v nádrži závisí na mnoha faktorech, z nichž hlavní jsou:

• Kapalné složení. V závislosti na obsahu cizích nečistot ve vodě se může měnit hustota a elektrická vodivost roztoku, což pravděpodobně ovlivní naměřené hodnoty.
• Objem nádrže a materiál, ze kterého je vyrobena.
• Funkční účel nádoby pro akumulaci kapaliny.
• Vyžaduje se nutnost kontroly minimální a maximální hladiny, případně sledování aktuálního stavu.
• Přípustnost integrace do automatizovaného řídicího systému.
• Spínací schopnosti zařízení.

To je daleko od toho úplný seznam pro výběr měřící nástroje tohoto typu. Pro domácí účely je samozřejmě možné výrazně omezit výběrová kritéria jejich omezením na objem nádrže, typ provozu a schéma ovládání. Umožňuje to výrazné snížení požadavků nezávislou produkci podobné zařízení.

Vlastníma rukama vyrábíme snímač hladiny vody v nádrži

Předpokládejme, že existuje úkol automatizovat provoz ponorného čerpadla pro zásobování vodou letní rezidence. Obvykle vniká voda kapacita skladu, proto se musíme ujistit, že se čerpadlo automaticky vypne, když je plné. K tomuto účelu není vůbec nutné kupovat laserový nebo radarový hladinoměr, vlastně žádný kupovat nemusíte. Vyžaduje jednoduchý úkol jednoduché řešení, je znázorněno na obrázku 8.

K vyřešení problému budete potřebovat magnetický startér s cívkou 220 V a dvěma jazýčkovými spínači: minimální úroveň - pro zavírání, maximální - pro otevírání. Schéma zapojení čerpadla je jednoduché a hlavně bezpečné. Princip fungování byl popsán výše, ale opakujeme to:

• Jak se voda plní, plovák s magnetem postupně stoupá, dokud nedosáhne maximální úrovně jazýčkového spínače.
• Magnetické pole otevře jazýčkový spínač a vypne cívku spouštěče, což vede k odbuzení motoru.
• Jak voda proudí, plovák klesá, dokud nedosáhne značky minima naproti spodnímu jazýčkovému spínači, jeho kontakty se sepnou a napětí je přivedeno do startovací cívky, která dodává napětí do čerpadla. Takový snímač hladiny vody v nádrži může na rozdíl od toho fungovat desítky let elektronický systémřízení.