Mnohí majitelia vidieckych domov sa ich snažia vybaviť tak, aby bývanie nebolo o nič menej pohodlné ako v bežnom byte a bolo tam centralizované kúrenie a zásobovanie vodou. A ak chcete zaviesť prevádzku všetkých autonómnych systémov sami, musíte sa pripraviť na dlhú a starostlivú prácu. A aj keď je nainštalovaný systém zásobovania vodou, musíte ho nechať pracovať v automatickom režime na úrovni čerpacieho systému.
Dnes budeme hovoriť o tom, ako vytvoriť automatizáciu pre ponorné čerpadlá.
Vlastnosti moderných ponorných čerpadiel
Než začnete vytvárať automatizáciu pre ponorné čerpadlo, musíte najprv zistiť, aké sú tieto typy čerpadiel.
Ponorné čerpadlá spadajú do dvoch kategórií:
- vibrovanie;
- odstredivé.
Ponorné a povrchové čerpadlá majú rovnakú špecifickosť činnosti, ale ich mechanizmus je odlišný a podmienky použitia sú tiež odlišné.
Napríklad, ponorné čerpadlá možno použiť v hlbokých studniach kde s ich pomocou je potrebné zvýšiť tlak vody, aby ju bolo možné čerpať nahor. Maximálna hĺbka použitia ponorných čerpadiel je však len 10 metrov. Pre hlbšie vrty sa používajú profesionálne systémy. Treba dodať, že povrchové čerpadlá nedokážu čerpať vodu z hlbokých vrtov.
Vibračné modely sú populárnejšie než odstredivé. Používajú sa vo vodných studniach, ale odstredivé sú vhodnejšie na použitie v poľnohospodárskom sektore. Princíp činnosti vibračného čerpadla je nasledujúci:
- kľúčovým konštrukčným prvkom je membrána;
- pôsobením vibračného mechanizmu sa deformuje;
- to vedie k rozdielu v tlaku, v dôsledku čoho sa voda čerpá správnym smerom.
Najpopulárnejšie modely v našej krajine fungujú podľa tohto princípu:
- Gardena;
- "Baby";
- "Vodnár".
Pri kúpe ponorného čerpadla si musíte ujasniť, či je vybavené takzvaným tepelným spínačom. Nezabudnite tiež skontrolovať, či má schopnosť odoberať vodu zo svojho dna.
Ak pracujete v podmienkach, kde je pôda ťažká, musíte vibračné zariadenie nainštalovať nižšie, aby sa pri bežiacom čerpadle studňa nezrútila a nebola kontaminovaná cudzími telesami zo zeme... Vibračné modely by mali byť inštalované výlučne v kalených studniach, aby sa predišlo problémom. A demontáž ponorného zariadenia v podmienkach ponorenia do kalu by sa mala vykonávať iba počas prevádzky.
Vyššie uvedené modely sú vhodné z hľadiska inštalácie aj demontáže a obe môžu byť vykonané nezávisle.
V odstredivých zariadeniach pracovný mechanizmus pozostáva z niekoľkých kolies pripevnené k jednej šachte. Keď sa kolesá otáčajú, lopatky na nich vytvárajú tlakový rozdiel, vďaka čomu sa voda čerpá v požadovanom smere.
Popularita odstredivých čerpadiel v našej krajine je spôsobená nasledujúcimi faktormi:
- všestrannosť aplikácie;
- schopnosť spojiť sa s vlastnými rukami;
- úspory pri usporiadaní vodovodného systému na letnej chate.
Automatizácia pre ponorné čerpadlá a jej typy
Ponorná automatizácia spadá do troch kategórií:
- automatická riadiaca jednotka vo forme diaľkového ovládania;
- ovládanie lisu;
- riadiaca jednotka vybavená mechanizmom na udržiavanie stabilného tlaku vody v systéme.
Prvou možnosťou je najjednoduchšia riadiaca jednotka v podobe štandardného diaľkového ovládača. Toto jednotka chráni čerpadlo pred prepätím, ako aj skraty, ktoré často sprevádzajú prevádzku čerpacích zariadení. Na zabezpečenie plne automatického režimu zariadenia je riadiaca jednotka tohto typu pripojená k takým zariadeniam, ako sú:
- tlakový spínač;
- hladinový spínač;
- plavákový spínač.
Priemerné náklady na takúto riadiacu jednotku sú asi 4 000 rubľov, ale pamätajte na to toto ovládacie zariadenie nebude fungovať bez ďalších zariadení, najmä rovnaký tlakový spínač alebo dodatočná ochrana zariadenia proti chodu nasucho.
Samozrejme, niektoré modely takýchto riadiacich jednotiek sú už vybavené všetkými potrebnými systémami pre plnohodnotnú prevádzku, ale ich cena už bude asi 10 000 rubľov. Takéto ovládacie zariadenie môžete nainštalovať sami bez konzultácie s odborníkom.
Stlačte ovládanie
Ďalšou verziou automatického riadiaceho zariadenia je riadenie lisu. Je vybavený s vstavané systémy pre automatickú prevádzku čerpadla a pasívne chráni pred chodom na sucho. V tomto prípade sa riadenie určuje v závislosti od orientácie na niektoré parametre, najmä na úroveň tlaku a prietok vody. Napríklad, ak je jeho prietok v zariadení viac ako 50 litrov za minútu, potom bude pracovať nepretržite. A ak sa zníži prietok vody alebo sa zvýši tlak, potom ovládanie lisu vypne čerpadlo, a to bude ochrana proti chodu čerpadla nasucho.
Ak kvapalina v systéme nedosiahne 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. Zabezpečuje tiež automatické vypnutie zariadenia v podmienkach prudkého a silného zvýšenia tlaku vody.
Najbežnejšie zariadenia na ovládanie lisu na trhu sú:
- BRIO-2000M (náklady - až 4 000 rubľov);
- "Vodnár" (4-10 tisíc rubľov).
Náklady na záložný akumulátor pre obe zariadenia sa najčastejšie pohybujú od 4 000 rubľov. A pamätajte, že ak si kúpite riadiacu jednotku tohto typu, bude ťažšie ju nainštalovať sami ako predchádzajúcu.
Jednotka na podporu tlaku
Poslednou možnosťou automatizácie pre ponorné čerpadlá je riadiaca jednotka, ktorá obsahuje mechanizmus, udržiavanie stabilného tlaku vody v celom systéme... Takýto mechanizmus je nevyhnutný na 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 otáčaniu rotora elektromotora riadiacej jednotky, ale regulácia otáčok prebieha v automatickom režime. Najznámejšie modely takýchto riadiacich jednotiek:
- "Vodnár";
- Grundfos.
Treba poznamenať, že zn "Vodnár" je najobľúbenejší v Rusku a susedných krajín na trhu riadiacich jednotiek pre čerpadlá. Zariadenia tejto značky priťahujú kupujúcich z nasledujúcich dôvodov:
- relatívne prijateľná cena;
- kvalitné bloky;
- jednoduchosť inštalácie.
Náklady na rôzne modely sa môžu výrazne líšiť, samozrejme, zariadenia vybavené podsystémami a dodatočnými funkciami budú stáť oveľa lacnejšie ako konvenčné.
Čo potrebujete vedieť pri inštalácii automatizácie pre čerpadlo
Ak ste si zakúpili automatizáciu pre zariadenie a zistili ste, že vybranú riadiacu jednotku je možné ľahko nainštalovať bez pomoci špecialistov, neponáhľajte sa s jej inštaláciou. Najprv sa uistite je vybavená elektronickou súpravou, alebo si ho musíte dokúpiť. Takže, ak máte vibračný čerpací systém, potom si okrem automatizácie budete musieť kúpiť ďalšie drahé vybavenie, ale pre odstredivé čerpadlá bude stačiť umiestniť nádrž s elektrickými kontaktmi.
Pamätajte na to aj pri prevádzke ponorného čerpadla bude správne fungovať iba v čistej vode... Ak voda obsahuje pevné nečistoty, spadnú do lopatiek, čo môže spôsobiť poškodenie motora čerpadla.
Teraz máte predstavu o tom, aké sú zariadenia na automatické ovládanie pre ponorné čerpadlá a viete, ako sa navzájom líšia a ako ich správne vybrať.
Bez ohľadu na hĺbku, prietok, intenzitu príjmu vody potrebuje studňa a inštalované zariadenie na zásobovanie vodou dodatočnú ochranu. Neexistuje žiadny spôsob, ako vizuálne kontrolovať úroveň, čistotu, tlak vody, súlad indikátorov elektrickej siete s referenčnými. Správne vybraná, nainštalovaná a nakonfigurovaná automatizácia pre čerpadlo vrtu je ochrana elektrického zariadenia, čo výrazne zvyšuje životnosť zariadení na zásobovanie vodou.
- Optimalizácia spotreby energie: čerpadlo je zapnuté na čas potrebný na zachytenie určitého množstva vody do zásobníka.
- Zabezpečenie dostatočného konštantného tlaku vo vodovodnom systéme.
- Ochrana stien vrtu pred rozbitím v dôsledku prevádzky motora čerpadla pri nízkych prietokoch.
- Ochrana zariadenia pred poškodením chodom nasucho, vniknutím mechanických častíc.
- Sledovanie stavu motora: vypnutie pri prekročení maximálnej teploty, napätia, tlaku.
Čerpacie zariadenie s automatickou ochranou
Automatická ochrana studní: typy systémov
Automatizácia v zariadení studne sa vyberá v závislosti od typu a výkonu použitých čerpadiel: ponorné zariadenia vyžadujú výber špeciálnych kompaktných utesnených prvkov, relé sa používajú pre externé systémy, snímače na inštaláciu v priestoroch.
Schémy inštalácie snímačov, relé pre systémy využívajúce nádrž hydraulického akumulátora a vodovodné potrubia pripojené priamo k studni sú radikálne odlišné.
Usporiadanie ochranného systému a hydraulického akumulátora studne
Usporiadanie studní s čerpacím zariadením a automatizáciou sa vykonáva súčasne. Zvážte:
- Typ čerpacích zariadení, výkon.
- Výkon a využitie zdroja.
- Požadovaná úroveň ochrany: je možné použiť komplexné viacúrovňové automatizované systémy.
Ochrana plaváka: kontrola hladiny
Najjednoduchší automatizačný systém pre dom alebo letnú chatu, ktorý si môžete zostaviť vlastnými rukami, je plavákový s reguláciou hladiny. Princíp činnosti ochrany: motor čerpadla je násilne odpojený od siete po prekročení maximálnej prípustnej hladiny v nádrži: expanznej alebo akumulačnej nádrži. Motor sa automaticky zapne, keď hladina klesne pod minimálnu povolenú úroveň.
Jednoduchý plavákový systém
Používajú sa 2 rôzne typy snímačov:
- Plastová nádoba na externé nádrže.
- Utesnené plaváky s malým priemerom na ponorenie do studne - pri použití v spojení s ponorným čerpadlom mimo nádrže.
Hlavnou výhodou plavákovej ochrany je nízka cena a jednoduchá inštalácia. Ďalší dôvod na použitie regulácie úrovne: motor beží v čistom režime. Systém je chránený pred častým zapínaním, krátkymi dobami prevádzky, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú životnosť čerpadla. Voda sa do nádrže nasaje na určitú úroveň a k ďalšiemu naštartovaniu motora dôjde až po využití väčšej časti objemu nádrže.
Ako dodatočná ochrana prívodu vody s malou nádržou je jednoduchý plavákový okruh doplnený o monitorovanie prevádzkového tlaku inštaláciou snímačov a relé.
Pridané ochranné relé, plavákové snímače sú zabudované v nádrži
Systém riadenia tlaku: ochrana čerpadla
Automatické jednotky na monitorovanie parametrov tlaku používajú:
- Ako ochrana domácich vodovodných systémov s použitím ponorného zariadenia: relé je namontované na potrubí.
- Pri usporiadaní individuálneho zásobovania vodou pomocou membránovej nádrže (nádrže) s externým alebo dolným čerpadlom.
Hotové automatické moduly s relé a tlakomerom
Princíp činnosti automatizácie pre čerpadlo do vrtu s reguláciou tlaku a reguláciou je jednoduchý. Minimálne a maximálne hodnoty tlaku sú nastavené. Keď indikátor klesne na nižší parameter, motor sa automaticky zapne. Motor sa vypne, keď sa dosiahne horná prednastavená prijateľná hranica. V skutočnosti motor funguje len v určitom rozsahu prevádzkového tlaku.
Používa sa pružinové relé. Nastavenie minimálneho a maximálneho pracovného tlaku sa vykonáva ručne. Kompresný pomer kovovej pružiny určuje horný indikátor, minimálna prípustná úroveň sa nastavuje prídavnou maticou.
Hlavnou nevýhodou rozpočtových zariadení je zložitosť nastavenia. Musíme použiť tlakomer, ale je nemožné dosiahnuť jemné nastavenie. Okrem toho relé pre domácnosť nemajú dostatočnú spoľahlivosť, rýchlo zlyhajú a nechránia čerpadlo pred nečinnou prevádzkou.
Vyrábajú sa špeciálne priemyselné relé so zabudovanými tlakomermi, na povrch vyvedenými regulátormi, ktoré umožňujú presné nastavenie parametrov a prídavnými snímačmi na ochranu pred suchou prevádzkou.
Automatická riadiaca jednotka lisu
Prietokové zariadenia: maximálna kontrola a jemné ladenie
Výrobcovia zariadení a automatizácie pre studne vyrábajú multifunkčné elektronické komponenty, ktoré komplexne chránia čerpacie stanice.
Podľa zložitosti obvodov a princípu činnosti možno priemyselné automatické jednotky podmienečne rozdeliť do 3 kategórií:
Urob si sám dobre vybavenie s automatizáciou: návod
Zložitosť vybavenia studne čerpadlom a automatizáciou je v potrebe presných výpočtov výkonu elektrických čerpadiel, materiálovej kompatibility, dodržiavania technológie a pravidiel inštalácie. Trvanlivosť zariadenia, neprerušovaná dodávka vody a životnosť studne závisia od toho, ako správne sú výpočty pri plánovaní schémy zásobovania vodou. Samoinštalácia je povolená iba vtedy, ak sú vybrané prvky rovnakej kapacity od jedného výrobcu, ktoré sú určené na inštaláciu do jedného systému.
Klasická schéma inštalácie automatizácie pre samostatné čerpadlo do vrtu vo vidieckom dome, ktorú je možné vykonať ručne
Príprava materiálov a výber miesta na inštaláciu
Miesto pre inštaláciu zariadenia sa vyberá na základe typu čerpadla: pre vonkajšiu stranu je potrebná dodatočná zvuková izolácia. V každom prípade musí byť elektrické zariadenie umiestnené v miestnosti chránenej pred vodou a mrazom. Vhodné sú pivnice, pivnice, kesóny, izolované od počasia.
Na vytvorenie jednoduchého automatizovaného systému budete potrebovať:
- Tlakový spínač, snímač chodu nasucho, manometer.
- Uzatváracie ventily: kohútiky (ventily).
- Rúry vhodného priemeru.
- Spojovacie prvky, adaptéry, T-kusy, rozbočovače.
- Izolačná páska na utesnenie škár.
Prvky automatizácie a súvisiace materiály
Schéma inštalácie a konfigurácia ochranného systému
Relé je inštalované priamo na potrubí pred vstupom do batériovej nádrže. Pred regulátor tlaku inštaluje snímač ochrany proti chodu nasucho. Spojenie prvkov na odpalisku je starostlivo izolované, je nevyhnutné skontrolovať tesnosť. Na tele nádrže sú nainštalované reléové bloky.
Postup pripojenia reléovej skrinky
Po počiatočnej inštalácii je potrebné skontrolovať skupinu kontaktov, pripojiť napájací vodič. Uistite sa, že vediete uzemňovací kábel. Zostavená jednotka je pripojená k čerpadlu a pripojená k sieti.
Relé pripravené na pripojenie
Nastavenie a nastavenie je potrebné vykonať po kontrole funkčnosti pripojených zariadení.
Nastavte prípustný pracovný tlak
Video: montáž a pripojenie čerpacieho zariadenia
Ideálne je, ak všetky práce, od výberu miesta pre studňu až po spustenie vodovodného systému, vykonávajú profesionáli. Majstri berú do úvahy vlastnosti studne a jej produktivitu. Pri zohľadnení všetkých parametrov sa vyberie optimálna schéma filtrácie a typ čerpacieho zariadenia. Komplexné plánovanie použitia vhodného automatického ochranného systému. V tomto prípade je vylúčená možnosť chyby pri výbere alebo inštalácii.
Tiež nie je možné ušetriť na automatizácii: cena poškodeného čerpadla, náklady na demontáž a inštaláciu nového zariadenia výrazne prevyšujú náklady na spoľahlivú jednotku. Moderné systémy môžu byť vybavené prostriedkami diaľkového monitorovania a ovládania.
Tento príspevok je prvým zo série príbehov o tom, ako si môžete vyrobiť relatívne jednoduchý svojpomocne rádiom riadený prepínač užitočného zaťaženia.
Príspevok je určený pre začiatočníkov, pre zvyšok si myslím, že to bude "retracement".
Očakáva sa, že približný plán (pozrime sa po ceste) bude nasledujúci:
- Hardvérový spínač
Štart
V súčasnosti existujú tieto vstupy:- Chcel by som zrealizovať diaľkové ovládanie svetla a digestora.
- K dispozícii sú jedno- a dvojdielne vypínače (svetlo a svetlo + digestor).
- Vypínače sú inštalované v sadrokartónovej stene.
- Všetky rozvody sú trojvodičové (je tu fáza, nula, ochranná zem).
Druhý bod vo všeobecnosti predpokladá, že by sa mali vytvoriť dva rôzne obvody (pre jedno- a dvojkanálový prepínač), ale budeme konať inak - vytvoríme "dvojkanálový" modul, ale v prípade, že je iba jeden kanál skutočne potrebné, niektoré súčiastky na doske nerozpájkujeme (podobný prístup je implementovaný v kóde).
Tretí bod stanovuje určitú flexibilitu pri výbere tvarového faktora spínača (existujúci spínač sa skutočne odstráni, spojovacia skrinka sa demontuje, hotové zariadenie sa namontuje do steny, spojovacia skrinka sa vráti a spínač sa namontuje späť).
Štvrtý bod - výrazne uľahčuje hľadanie zdroja energie (220V je "po ruke").
Princípy a základ prvkov
Vypínač by som chcel spraviť multifunkčný - t.j. „hmatový“ komponent by mal zostať (spínač by mal fyzicky zostať a jeho obvyklá funkcia zapínania / vypínania záťaže by mala zostať zachovaná, ale zároveň by malo byť možné ovládať záťaž cez rádiový kanál.Na tento účel nahrádzame bežné dvojpolohové (zapnuté/vypnuté) spínače spínačmi rovnakého dizajnu bez aretácie (tlačidlá):
Tieto spínače fungujú primitívne jednoduchým spôsobom: pri stlačení tlačidla sa zopne pár kontaktov, pri uvoľnení kľúča sa kontakty otvoria. Je zrejmé, že ide o obyčajné „taktické tlačidlo“ (v skutočnosti to takto budeme riešiť).
Teraz je takmer jasné, ako to implementovať „v hardvéri“:
- berieme MK (atmega8, atmega168, atmega328 - používam to, čo je "práve teraz"), v súprave s MK pridáme rezistor na vytiahnutie RESETu na VCC,
- zapojíme dva "gombíky" (pre minimalizáciu počtu odklápacích prvkov - použijeme vyťahovacie odpory zabudované v MK), na spínanie záťaže použijeme relé s vhodnými parametrami (mal som práve relé 833H- 1C-C s 5V ovládaním a dostatočným spínaným výkonom záťaže - 7A 250V ~),
- samozrejme vinutie relé nie je možné priamo pripojiť na výstup MK (príliš vysoký prúd), preto pridávame potrebné "páskovanie" (rezistor, tranzistor a dióda).
Rádiový kanál zorganizujeme pomocou nRF24L01 +:
Modul, ako viete, je tolerantný k 5V signálom na vstupoch, ale vyžaduje 3,3V na napájanie, v obvode k nemu pridáme lineárny stabilizátor L78L33 a pár kondenzátorov.
Dodatočne pridajme blokovacie kondenzátory pre napájanie MK.
MC bude naprogramované cez ISP - na tento účel poskytneme zodpovedajúci konektor na doske modulu.
Vlastne celá schéma popísané, zostáva už len rozhodnúť o MC svorkách, na ktoré pripojíme našu „perifériu“ (rádiový modul, „tlačidlá“ a výber pinov na ovládanie relé).
Začnime vecami, ktoré sú už skutočne definované:
- Rádiový modul sa pripája na zbernicu SPI (teda piny 1 až 8 pripojíme na GND, 3V3, D10 (CE), D9 (CSN), D13 (SCK), D11 (MOSI), D12 (MISO), D2 ( IRQ) - v tomto poradí).
- ISP je štandardná vec a zapája sa nasledovne: piny konektora od 1 do 6 zapojíme na D12 (MISO), VCC, D13 (SCK), D11 (MOSI), RESET, GND - resp.
Teraz sa musíme rozhodnúť, aké „ohrádky“ použijeme. V tomto momente mi moja prirodzená lenivosť začína diktovať pravidlá: vŕtanie dosiek plošných spojov ma naozaj nebaví – preto zvolíme v rámci možností „povrchovú montáž“ (SMD). Na druhej strane zdravý rozum hovorí, 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 s fénom). Na youtube je veľa videí s lekciami o SMD - vrelo odporúčam, aby ste sa s tým oboznámili (sám som SMD začal používať pred pár mesiacmi, učil som sa práve z takýchto materiálov).
Vytvorme "rozpisku" (BOM) pre "dvojkanálový" modul:
- mikrokontrolér - atmega168 v balení TQFP32 - 1 ks.
- tranzistor - MMBT2222ALT1 v balení SOT23 - 2 ks.
- dióda - 1N4148WS v balení SOD323 - 2 ks.
- stabilizátor - L78L33 v kufríku SOT89 - 1 ks.
- relé - 833H-1C-C - 2 ks.
- odpor - 10kOhm, štandardná veľkosť 0805 - 1 ks. (vytiahnutím RESET na VCC)
- odpor - 1kOhm, štandardná veľkosť 0805 - 1 ks. (do základného obvodu tranzistora)
- kondenzátor - 0,1mkF, štandardná veľkosť 0805 - 2 ks. (o výžive)
- kondenzátor - 0,33mkF, 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" (len si vyberám to, čo je tam už dostupné). Komponenty si môžete vybrať podľa ľubovôle (výber konkrétnych komponentov je nad rámec tohto príspevku).
Keďže celá schéma je už prakticky „sformovaná“ (aspoň v hlave), môžeme začať navrhovať náš modul.
Vo všeobecnosti by bolo pekné najskôr všetko poskladať na doštičku (pomocou puzdier s výstupnými prvkami), ale keďže som už viackrát otestoval všetky vyššie opísané „uzly“ a implementoval ich do iných projektov, dovolím si preskočiť štádium breadboardingu.
Dizajn
Na to použijeme nádherný program - EAGLE.Podľa môjho názoru je to veľmi jednoduchý, ale zároveň veľmi pohodlný program na vytváranie schematických schém a dosiek plošných spojov na ich základe. Ďalšie „plusy“ v prasiatku EAGLE: multiplatforma (musím pracovať na počítačoch Win aj MAC) a dostupnosť bezplatnej verzie (s určitými obmedzeniami, ktoré pre väčšinu „kutilov“ zdajú byť úplne bezvýznamné).
Naučiť vás používať EAGLE v tejto téme nie je zahrnuté v mojich plánoch (na konci článku je odkaz na úžasný a veľmi ľahko sa naučiť používať EAGLE), poviem vám len niektoré z mojich " triky“ pri vytváraní dosky.
Môj algoritmus na vytvorenie obvodu a dosky bol niečo ako nasledovné (sekvencia kláves):
Schéma:
- Vytvoríme nový projekt, do ktorého pridáme „schému“ (prázdny súbor).
- Pridajte MC a potrebnú "hmotnosť" (vyťahovací odpor na RESETe, blokovací kondenzátor napájania atď.). Pri výbere prvkov z knižnice dávajte pozor na balíčky (Package).
- Na tranzistore "zobrazujeme" kľúč, ktorý ovláda relé. Skopírujeme túto časť diagramu (na usporiadanie „druhého kanála“). Kľúčové vchody – zatiaľ ich nechávame „visieť vo vzduchu“.
- Pridajte ISP konektor a blok na pripojenie rádiového modulu do obvodu (vykonávame príslušné zapojenia v obvode).
- 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 svorkovníc je relé.
- Ešte viac vpravo sú prvky tranzistorových spínačov.
- Stabilizátor výkonu pre rádiový modul (s príslušnými kondenzátormi) umiestňujem vedľa tranzistorových kláves (v spodnej časti dosky).
- Blok na pripojenie rádiového modulu umiestňujem vpravo dole (pozor na to, v akej polohe bude samotný rádiový modul pri správnom pripojení k tomuto bloku - podľa mojej predstavy by nemal prečnievať cez základnú dosku).
- ISP konektor umiestňujem ku konektoru rádiového modulu (keďže sú použité rovnaké "piny" ako MK - pre uľahčenie drôtovania dosky).
- Do zvyšného priestoru umiestňujem MK (karosériu treba „pokrútiť“, aby sa určila jej najoptimálnejšia poloha, aby bola zabezpečená minimálna dĺžka dráh).
- Blokovacie kondenzátory umiestňujeme čo najbližšie k príslušným svorkám (MK a rádiový modul).
Teraz sa môžete rozhodnúť o zapojení kláves a tlačidiel (vidím, ktoré piny sú bližšie k príslušným obvodom a ktoré sa budú na doske ľahšie zapájať), na to je dobré mať pred očami nasledujúci obrázok:
Umiestnenie čipu MK na doske presne zodpovedá obrázku vyššie (iba otočený o 45 stupňov v smere hodinových ručičiek), takže moja voľba je nasledovná:
- Tranzistorové kľúče pripojíme na piny D3, D4.
- Tlačidlá sú na A1, A0.
Pozorný čitateľ uvidí, že na schéme nižšie sa objavuje atmega8, v popise je spomenutý atmega168 a na obrázku s čipom amega328. Nenechajte sa tým zmiasť – čipy majú rovnaký pinout a (konkrétne pre tento projekt) sú vzájomne zameniteľné a líšia sa iba množstvom pamäte na doske. Vyberáme si, čo sa nám páči / máme (do dosky som následne prispájkoval 168 "kamienkov": je tam viac pamäte ako amega8 - bude možné implementovať viac logiky, ale o tom v druhej časti).
V tomto štádiu má schéma v skutočnosti svoju konečnú podobu (vykonáme príslušné zmeny v schéme - „pripojíme“ klávesy a tlačidlá k vybraným kolíkom):
Potom dorobím posledné spoje v návrhu DPS, „naskicujem“ polygóny GND (keďže laserová tlačiareň netlačí plné polygóny dobre, robím z toho „sieťku“), pridám pár prechodov (VIA) z jedného vrstvu dosky na inú a skontrolujte, či tam nezostal ani jeden nerozdelený obvod.
Dostala som šatku s rozmermi 56x35mm.
Archív s obvodom a doskou pre verziu Eagle 6.1.0 (a vyššiu) nájdete tu.
Voila, môžete začať výroby vytlačená obvodová doska.
Výroba dosky plošných spojov
Dosku vyrábam metódou LUT (Laser-Iron Technology). Na konci príspevku je odkaz na materiály, ktoré mi veľmi pomohli.Pre poriadok uvediem hlavné kroky na výrobu dosky:
- Tlačím spodnú stranu dosky na papier Lomond 130 (lesklý).
- Na ten istý papier (zrkadlene!) vytlačím vrchnú stranu dosky.
- Výsledné výtlačky skladám s obrázkami dovnútra a kombinujem ich na svetle (je veľmi dôležité dosiahnuť maximálnu presnosť).
- Potom listy papiera pripevním zošívačkou (neustále kontrolujem, aby sa zarovnanie neporušilo) na troch stranách - získa sa „obálka“.
- Vystrihol som kus obojstranného sklolaminátu na vhodnú veľkosť (nožnicami na kov alebo pílkou).
- Sklolaminát treba ošetriť veľmi jemným brúsnym papierom (odstrániť oxidy) a odmastiť (ja to robím acetónom).
- Výsledný obrobok (opatrne, za okraje, bez toho, aby som sa dotkol čistených plôch) vložím do výslednej „obálky“.
- Žehličku nahrejem „do plna“ a obrobok opatrne vyžehlím z oboch strán.
- Dosku nechám vychladnúť (5 minút), potom môžete papier namočiť pod tečúcou vodou a odstrániť ho.
Toner zmyjem acetónom.
Poradenstvo: pri výrobe malých dosiek vytvorte polotovar pre požadovaný počet dosiek jednoduchým umiestnením obrázkov hornej a dolnej časti dosky v niekoľkých kópiách - a už sa tento "kombinovaný" obrázok "navalí" na obrobok vyrobený zo sklenených vlákien. Po leptaní bude stačiť obrobok rozrezať na samostatné dosky.
Iba nevyhnutne skontrolujte rozmery dosiek pri zadávaní na papier: niektoré programy pri výstupe radi "mierne" menia mierku obrazu, čo je neprijateľné.
Kontrola kvality
Potom robím vizuálnu kontrolu (vyžaduje sa dobré osvetlenie a lupa). Ak existuje podozrenie, že existuje "lepkavosť" - tester kontroluje "podozrivé" miesta.Pre sebauspokojenie - kontrola testera zo všetkých priľahlé vodiče (vhodné je použiť režim „dial-up“, kedy tester pri „skrate“ pípne).
Ak sa predsa len niekde nájde zbytočný kontakt, opravím ho ostrým nožom. Okrem toho dávam do pozornosti prípadné "mikrotrhlinky" (zatiaľ ich len opravujem - opravím v štádiu pocínovania dosky).
Cínovanie, vŕtanie
Dosku pred vŕtaním radšej pocínujem - mäkká spájka tak trochu uľahčuje vŕtanie a vŕtačka na "výjazde" z dosky "trhá" menej medených vodičov.Po prvé, vyrobená doska plošných spojov musí byť odmastená (acetón alebo alkohol), môžete "chodiť" s gumou, aby ste odstránili oxidy, ktoré sa objavili. Potom dosku potiahnem obyčajným glycerínom a potom spájkovačkou (teplota niekde okolo 300 stupňov) s malým množstvom pájky "jazdím" po koľajniciach - spájka hladko a krásne leží (leskne sa). Aby ste stopy nespadli, musíte to urobiť dostatočne rýchlo.
Keď je všetko pripravené, dosku umyjem obyčajným tekutým mydlom.
Potom už môžete dosku vŕtať.
S otvormi s priemerom väčším ako 1 mm je všetko celkom jednoduché (len vyvŕtam a je to - stačí sa pokúsiť dodržať zvislosť, potom vývod zapadne na miesto, ktoré je mu pridelené).
Ale s priechodkami (vyrábam ich 0,6 mm vrtákom) je to o niečo komplikovanejšie - výstupný otvor je spravidla trochu "roztrhaný" a to môže viesť k nežiaducemu zlomu vodiča.
Tu môžete poradiť urobiť každú dieru v dvoch priechodoch: vŕtajte najskôr z jednej strany (ale tak, aby vrták nevychádzal na druhej strane dosky), a potom podobne z druhej strany. Pri tomto prístupe dôjde k „spojeniu“ otvorov v hrúbke dosky (a mierne vychýlenie nebude problém).
Inštalácia prvkov
Po prvé, medzivrstvové prepojky sú spájkované.Tam, kde sú to len priechodky, vložím kúsok medeného drôtu a prispájkujem ho na oboch stranách.
Ak sa „prechod“ vykonáva cez jeden z otvorov pre výstupné prvky (konektory, relé a pod.): lanko rozpustím na tenké žily a kúsky tohto jadra opatrne prispájkujem z oboch strán v tých otvoroch, kde je potrebný prechod, pričom zaberá minimálny priestor vo vnútri otvoru. To umožňuje realizáciu prechodu a otvory zostávajú dostatočne voľné na to, aby príslušné konektory zapadli na miesto a mohli byť zapojené.
Tu by som sa mal opäť vrátiť do štádia "kontroly kvality" - testerovi volám všetky nové miesta, ktoré boli predtým podozrivé a dostali sa pri cínovaní / vŕtaní / vytváraní prechodov.
Skontrolujem, či sú predtým zistené mikrotrhlinky eliminované spájkou (prípadne opravím prispájkovaním tenkého vodiča cez prasklinu, ak prasklina zostane po cínovaní).
Odstráňte všetky "paličky", ak sa pri cínovaní objavili. Toto oveľa lahšie urobiť teraz, než v procese ladenia už plne zostavenej dosky.
Teraz môžete prejsť priamo k inštalácii prvkov.
Môj princíp je „zdola nahor“ (najskôr prispájkujem najnižšie súčiastky, potom tie, ktoré sú „vyššie“ a tie, ktoré sú „vysoké“). Tento prístup vám umožňuje umiestniť všetky prvky na dosku s menšími nepríjemnosťami.
Najprv sa teda spájkujú SMD súčiastky (začínam tými prvkami, ktoré majú "viac nôh" - MK, tranzistory, diódy, rezistory, kondenzátory), potom prichádza na rad výstupné súčiastky - konektory, relé atď.
Takto dostaneme hotovú dosku.
Pokračovanie nabudúce ...
P.S. Modul "dvojkanálový" môže byť použitý ako náhrada za "priechodové" spínače (zvyčajne umiestnené na začiatku a konci schodiska medzi poschodiami atď.).
P.P.S. Ak použijete plochejšie tlačidlové spínače, potom s trochou vylepšenia môžete vyrobiť dosky, ktoré sa hodia do existujúcich zadných boxov (t. j. nielen na umiestnenie do výklenkov sadrokartónu).
Vidiecky dom by v ideálnom prípade nemal mať úroveň usporiadania horšiu ako v bežnom mestskom byte. A aby ste mohli vybaviť vidiecky statok vlastnými rukami bez zapojenia odborníkov, musíte všetko starostlivo naplánovať a tvrdo pracovať.
Veľkým problémom je vytvorenie decentralizovaného. Ale aj keď je potrebný systém zásobovania vodou pripravený, zostáva problém vytvoriť automatický mechanizmus na jeho prevádzku, najmä na úrovni čerpacieho systému. Zoberme si príklad toho, ako je vytvorená automatizácia pre ponorné čerpadlo.
1 Typy moderných ponorných jednotiek
Predtým, ako pristúpite priamo k zváženiu automatizácie, musíte pochopiť populárne typy čerpadiel. Celkovo existujú dva typy ponorných čerpadiel:
- Odstredivý.
Je potrebné si uvedomiť, že ktorékoľvek z vyššie uvedených automatických ponorných čerpadiel je inštalované výlučne v kvapaline, ktorú čerpá. Aj keď to naznačuje názov "ponorný", ale táto jednoduchá pravda nie je každému jasná.
Okrem iného sa mnohí kupujúci mylne domnievajú, že povrchové modely sú lepšie, ale v žiadnom prípade to tak nie je. Špecifickosť činnosti týchto dvoch typov čerpadiel je rovnaká, ale mechanizmus činnosti je odlišný, rovnako ako podmienky, v ktorých sa používajú.
Ponorné čerpadlá sa používajú napríklad v studniach s veľkou hĺbkou, kde je potrebné dosiahnuť zvýšenie tlaku vody v čerpadle, aby bolo možné ju prečerpať.
Treba však pamätať na to, že ponorné čerpadlá sú schopné pracovať v hĺbke studne až desať metrov, zatiaľ čo pre hlbšie hodnoty ponoru sú potrebné špecializovanejšie čerpacie systémy. Povrchové modely nie sú schopné čerpať vodu z takých relatívne veľkých hĺbok.
Pokiaľ ide o výlučne ponorné čerpadlá, najpopulárnejšie a najobľúbenejšie vibračné čerpadlá používané na prácu vo vodných studniach, zatiaľ čo odstredivé čerpadlá sa na takéto účely alebo na vytváranie zásob vody v poľnohospodárstve používajú veľmi zriedka.
Vo vibračných zariadeniach je hlavným konštrukčným prvkom membrána. Pôsobením vibračného mechanizmu dochádza k jeho deformácii, čo následne vedie k tlakovému rozdielu, ktorého konečným efektom je čerpanie vody v požadovanom smere. Čerpadlá fungujúce na tomto princípe majú v krajinách SNŠ najpopulárnejšie tri značky:
2 Aká automatizácia je použiteľná pre ponorné čerpadlá?
Celkovo existujú tri hlavné typy automatizácie pre ponorné čerpadlá. Sú prezentované takto:
- Automatizačná jednotka vo forme ovládacieho panela;
- Stlačte ovládanie;
- Riadiaca jednotka s mechanizmom na udržiavanie stabilného tlaku vody v celom systéme.
Prvou možnosťou je najjednoduchšia automatizačná jednotka, ktorá je schopná chrániť čerpadlo pred možnými prepätiami napätia a skratmi tak častými počas prevádzky čerpacieho zariadenia. Na zabezpečenie plne automatickej prevádzky musí byť automatizačná jednotka tohto typu pripojená buď k tlakovému spínaču alebo k hladinovému spínaču.
V niektorých prípadoch je možné pripojenie k plavákovému spínaču. Cena za takúto automatizačnú jednotku v priemere nepresahuje 4 000 rubľov. Ale je tu nuansa. Faktom je, že bez tlakového spínača a špeciálnej dodatočnej ochrany čerpadla pred možným chodom nasucho je automatizačná jednotka prakticky zbytočná.
A to sú dodatočné náklady na peniaze, ktoré samozrejme nebudú stáť 4 000 rubľov. Existuje však jednotka so vstavanými uvedenými systémami, ako napríklad "Aquarius 4000", ale jej cena je viac ako 4 000 rubľov a dosahuje značku 10 000 rubľov. Táto jednotka sa ľahko inštaluje vlastnými rukami, a to aj bez konzultácie s odborníkom.
Druhá možnosť, takzvané „riadenie lisu“, má zabudované systémy pre automatizáciu čerpadiel a pasívnu ochranu proti chodu nasucho. Riadenie v takomto zariadení je založené na niekoľkých parametroch, medzi ktorými sa berie do úvahy úroveň tlaku vody a prietoku vody.
Napríklad, ak prietok vody v zariadení prekročí značku 50 l / min, potom zariadenie v aktuálnom režime, samozrejme pod korekciou riadenia lisu, pracuje nepretržite. V prípade poklesu prietoku vody alebo zvýšenia tlaku ovládanie lisu po stanovenom časovom intervale (do 10 sekúnd) vypne čerpadlo, ktoré je systémom ochrany proti chodu nasucho.
V prípade zvýšenia alebo prietoku kvapaliny v systéme, ktorý nepresiahne značku 50 l / min, sa zariadenie spustí, keď tlak v celom systéme klesne na 1,5 atmosféry.
Táto funkcia je najdôležitejšia pre podmienky prudkého nárastu tlaku, kde je potrebné znížiť počet vypnutí a zapnutí čerpadla s minimálnymi prietokmi vody.
To má navyše pozitívny vplyv na prevádzku akumulátora. Pre podmienky prudkého a silného zvýšenia tlaku tlaku vody v zariadení až do 10 atmosfér je zabezpečené automatické vypnutie zariadenia.
Najúspešnejšími príkladmi zariadení na ovládanie lisu sú model BRIO-2000M, ktorého cena nie je vyššia ako 4 000 rubľov, a zariadenia značky Vodoley, ktorých cena je od 4 000 rubľov do 10 000 rubľov.
Cena záložného akumulátora pre zariadenia značiek Vodoley a BRIO tohto typu nepresahuje 4000 rubľov. Pri nákupe tohto typu automatizácie (značky Vodoley aj BRIO) by ste mali vziať do úvahy, že je o niečo náročnejšie ho nainštalovať vlastnými rukami ako predchádzajúca verzia.
Treťou možnosťou a zároveň poslednou je riadiaca jednotka s mechanizmom na udržiavanie stabilného tlaku vody v celom systéme. Tento mechanizmus je potrebný predovšetkým tam, kde nie je možné dovoliť prudké zvýšenie tlaku. A to je potrebné, pretože v prípadoch neustáleho zvyšovania tlaku sa zvyšuje spotreba energie a znižuje sa účinnosť čerpadla ako takého.
Neprítomnosť prudkého zvýšenia tlaku a stálosti systému čerpania kvapaliny je dosiahnutá v dôsledku otáčania rotora elektromotora zariadenia, pričom rýchlosť otáčania je automaticky riadená. Riadiace jednotky tohto typu sú zastúpené značkami "Aquarius" a "".
Relatívne nízke náklady na automatizáciu čerpadiel a jednoduchosť ich inštalácie vlastnými rukami priťahujú kupujúceho a okamžite sa zaviažu, že všetko nainštalujú sami. Málokto však vie, že automatizácia inštalovaná na hĺbkovom potápačskom zariadení vyžaduje elektronickú súpravu.