Дано:
Скважина с насосом, система труб с электромагнитными клапанами и поливочными насадками, установленные в десяти различных зонах сада.
Требуется:
Обеспечить последовательный запуск полива каждой зоны на заранее установленный период времени от 5 до 30 минут. Последовательность требуется в связи с тем, что скважина не может обеспечить необходимое давление сразу на двух зонах. Предусмотреть возможность применения внешнего блока управления для того, чтобы имелась возможность включать по таймеру, учитывать влажность почвы и т.п.
Подкатом вы найдете мегабайты мяса, а также процесс самой медленной прошивки контроллера. Это вам не ПЛИСину по битбангу программировать!
Все началось с того что однажды утром раздался телефонный звонок, а уже на следующий вечер в гараже лежало почти пол-тонны «новых» советских релюх в родных коробках, спасенных мной от свалки. Ненужное разобрал, что-то ушло в другие руки. С оставшимися парой сотен килограмм надо было что-то делать :)
Данный проект немного разгрузил полки моих шкафов. Единственное, что мне пришлось купить — это 15 метров тонкого многожильного провода, да и то на большую часть соединений ушло 6 комплектов проводов от компьютерных БП. На весь проект ушло около месяца. Активная фаза сборки — три дня.
Первым делом проведем инвентаризацию релюх и определимся, какие будем использовать:
У нас 10-канальная система, предполагаем что одно реле будет отвечать за включение канала, еще одно за отключение, а на третьем реализуем различные блокировки и управления.
Первые два реле — реле максимального и минимального напряжения РН-53 и РН-54, на различное номинальное напряжение срабатывания — что было то было. У этих реле один замыкающий и один размыкающий контакт. Нужно уложиться.
Третье реле — РПУ-1. 6 НО и 2 НЗ контактов. Должно хватить.
Некоторое количество этих реле отложено для общего управления.
Делаем ночные наброски схемы:
По принципу приоритета блокируем следующий канал предыдущим, обеспечив последовательность. т.е. пока 1 канал не закончит работу, 2 канал не запустится. Не забудем включить последовательную блокировку, дабы пропустив один из каналов не нарушить эту логику.
Уставка времени определяется выбором одного из каналов программируемого реле времени.
Так как у меня переключатель на 7, используем 7 барабанов реле времени, один барабан у нас уйдет на защиту по времени, вырубив канал по достижении времени больше максимального. Мало ли, переключатель барахлит. еще один барабан уйдет на блокировку пуска следующего канала, пока сбрасывается реле времени — нужно около секунды, чтобы барабан вернулся в начальную точку отсчета.
Пульт
Задача пульта — позволять запускать любой канал, запускать нужные каналы на последовательное исполнение, сбрасывать текущий канал, сбрасывать всю систему. Еще иметь возможность внешнего управления.
Пульт будем собирать в корпусе реле Д-3М защитной автоматики, предварительно вынув оттуда кишки — хотя там и находятся реле, которые нам понадобятся чтобы множить сигналы, они имеют слишком большие габариты и новая начинка не поместится.
Устанавливаем кнопки и переключатели
И монтируем внутренности:
Реле нужны для кнопки общего запуска. Если канал выбран с помощью тумблера, то при нажатии общей кнопки включения произойдет включение канала. Реле оказались постоянного тока на 110В, поэтому монтируются по два последовательно и питаются через диодный мост. Не помню где я их взял. Разъемы на 14 контактов взял из вольтметров — самописцев Н392. Толку от последних мало, а вот комплектующие и корпус очень даже пригодятся. Из них же были взяты и тумблеры.
Распиновка:
1 — 10 — запуск каналов
11 — внешнее управление каналами, замыкание на 220в-линия включаем самоблокировку и времязадающие цепи.
12 — сигнал стоп.
13 — 220В — нейтраль (правая на схемах)
14 — 220В — линия (левая на схемах)
Блок управления готов. Сверху установлен разъем типа мама, аналогичный по распиновке нижнему. В него можно подключить внешний блок.
Светодиоды не подключены — мне их применение показалось не соответствующим прибору, так что пока просто для красоты.
Контроллер
Анекдот. Шел я как-то по подъезду. Смотрю — пианино стоит. Ну я взял его и забрал.
Разобрал пианино пока оно спало…
Зато у меня теперь есть клавиатурная рама и клавиши для синтезатора. Когда-нибудь у меня и до него руки дойдут. Чугунная рама пошла в металлолом, ну а треснутый футор — на дрова.
Собственно, нижняя филенка своими размерами отлично подошла в качестве основы для будущего контроллера. Ноги, кстати, тоже пригодились — во время сборки они надежно удерживали всю конструкцию в вертикальном положении.
Так как мои РН-53 заднего присоединения, делаем пропилы, дабы потом удобно было делать монтаж:
Устанавливаем все реле заднего присоединения и пульт управления:
И прошиваем логику включения:
Первое включение — все работает, кроме одного реле в пульте — гудит но не срабатывает. залипло от долгого хранения. Удар по пульту и все заработало как надо. Сбрасываем, отключаем, и заполняем свободное место.
Пока монтировал третий ряд реле заметил баг в схеме. Исправил баг и в три часа ночи пошел спать.
На утро исправлял исправление бага…
Момент где эта бандура лежит плашмя и из под нее торчат мои ноги в кадр не попал. А жаль.
Установил переключатели. Они винтовые, на 7 позиций, из реле РТ-81. Так как они металлические открытого типа, подключим эту цепь через трансформатор на 24В, чтобы было безопасно хвататься голыми руками. На схеме выше он, в порыве ночного озарения, нарисован черным. В качестве такого трансформатора применен базовый блок реле РФ8300. Туда же встроено и реле на 24В.
Подключаем остатки, устанавливаем реле времени и настраиваем их уставки.
Запускаем еще раз, меняем пробки и убираем еще пару багов. Работает!
В итоге у нас получился Программируемый логический контроллер со следующими характеристиками:
- Количество логических ячеек — 33
- Тип программируемой памяти — SDEPROM (ScrewDriver Erasable Programmable Read-Only Memory)
- Два таймера от 1 до 30 минут — один на 6 каналов и один на 3 канала
- Один таймер от 1 до 21 секунды на 2 канала.
- Максимальная скорость программирования — 20 перемычек/час.
- Средняя скорость программирования — 6 перемычек/час
- Размеры контроллера — 1333х500х200мм
- Масса контроллера — 45 кг
Сейчас контроллеру не хватает индикации работы каналов — светодиоды установлены, но я посчитал их не каноничными и пока подключать не стал. Есть указательные флажковые реле, но они с фиксацией, т.е. не подходят для данного случая.
Еще в контроллере отсутствует клеммная колодка для подключения электромагнитных клапанов. Ее я добавлю позднее, когда закончу проектировать кабельную линию до них.
В данный момент при тестировании найдена пара багов, которые я постепенно исправлю и, собрав модуль расширения по суточной уставке и влажности, дабы он подавал сигнал включения в определенное время суток если не почва недостаточно влажная, в следующем году введу его в эксплуатацию. Честно говоря, я в саду даже трубы еще не проложил для полива.
Актуальная схема сделана в DipTrace и присутствует на GitHub: github.com/radiolok/releyirrigation
Внес в нее все структурные изменения, произведенные во время монтажа.
Ну и последний вопрос — в свете существования огромного количества промавтоматики на ПЛК, программы для которых составляются в тех же релейно-контакторных схемах (ladder diagrams), есть ли потребность у сообщества в обучающих материалах по релейно-контакторной логике? Как дискретной, так и в составе ПЛК.
Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.
Комментарии (24)
KurilkaRymin
27.06.2015 00:33+6Кроме РН-ок реле не нашлось? Они для других немного целей предназначены, и контакты у них совсем хилые. И, не хватает шагового искателя, однозначно. И контакторов ТКД. ))
radiolok
27.06.2015 00:38+5Увы, РПУ-шек совсем мало было, в отличие от РН-ок. Но контакты РН-ок на 300ВА рассчитаны по паспорту, на них только логика контроллера висит, Всю силу РПУ-1 обеспечивают, так что нормально.
Шаговые искатели у меня кстати есть, но тоже несколько штук всего. Я на них уже задумал часики собрать типа таких:
Int_13h
27.06.2015 02:32+1Указательные реле легко переделываются на нефиксируемые. Достаточно плоскогубцев. Но те которые я видел, срабатывают от тока, а не от напряжения.
dkukushkin
27.06.2015 03:23гудит но не срабатывает. заклинило от старости. Удар по пульту и все заработало как надо
Вот это я и хотел услышать.
Надолго ли?
Реле хоть и прикольно, но на практике для коммутации лучше использовать симисторные схемы для переменного сетевого (220 В) и полевики для постоянного низковольтного.
У вас клапана низковольтные? Если да — то можно купить мощных полевых транзисторов (до 100 А) — 200 руб. за десяток.radiolok
27.06.2015 09:26+1Вполне надолго. Все большие релюшки со снимающимися крышками были проверены и находятся в хорошем состоянии, а вот те что в пульте — закрытые и в паре видны какие-то сопли. За пару десятков лет якорь прилип, так что поведение было ожидаемым.
Клапана кстати на 220В.
Но симисторы и транзисторы — не спортивно. Хотя… мешок логики есть, да и 4 пачки КУ202 где-то валяется… Можно попробовать.
victor1234
27.06.2015 10:39Есть ли какие-нибудь практические преимущества применения таких элементов?
radiolok
27.06.2015 10:45+23Устойчивость к радиационному воздействию.
UA3MQJ
27.06.2015 11:44Устойчивость к радиационному воздействию.
Я думал, что один такой :)
Про релейно-контактные схемы обязательно напишите!
makaroff
27.06.2015 12:11+17Сразу представилась «картинка»: планета Земля через 10*n лет после короткой мировой атомной войны. Тишина, ни души, и только щелчки реле, и непонятно зачем разбрызгивающаяся вода по небольшому клочку земли.
TimsTims
27.06.2015 19:12+1Зато наконец вернувшись к себе на дачу через 10*n+200 лет, можно увидеть свежие, политые огурцы и помидоры!
Vladek
29.06.2015 03:01Некому будет возвращаться. Те огурцы и помидоры эволюционируют и унаследуют Землю.
WorksIsGone
29.06.2015 21:35Более того, скорее всего, в час Ж пропадёт электричество, как централизованный ресурс.
Dima_Sharihin
27.06.2015 12:14+1Зато не загнется от радиации (краткосрочно) и вообще кажется довольно неубиваемый аппарат.
Вот правда я бы не хотел ставить такую штуку у себя дома/на даче.
Astrei
27.06.2015 12:42+3Этак и до умного дома на реле дойти можно :)
Как завершите реализацию данной системы, обязательно покажите ее в работе!
shuvaevgl
27.06.2015 17:26-2Вот это олдскул! Грозные щелчки реле в доме не дадут забыть о наличии автоматики. Эдак можно сделать из старого пианино и мешка реле+электротолкателей, автоматизированное пианино. А если еще на реле времени задать время срабатывания каждого реле, то можно музыку писать. Это вам не на дисководах играть :)
zarin
30.06.2015 12:24Подскажите пожалуйста модели соленоидных клапанов (на полдюйма и дюйм).
radiolok
30.06.2015 12:32На скважине четвертый год рулят полудюймовые латунные НЗ TORK T-GP103, пару раз в них залетал мусор, но это мы так аккуратно насос меняли.
Дюймовые пока не закупал, но думаю что из той же серии если более выгодные не найду. Насос 10 атм выдает.
Juzujka
30.06.2015 13:13Вместо светодиодов нужно поставить неоновые лампы.
ИН-25, например.radiolok
30.06.2015 13:39Я думал о ИН-25, но там всего 7 точек, хотя ее можно будет поставить на индикацию времени работы канала.
Когда буду собирать второй блок, поставлю в пульт ТНИ-1,5
Это вот такие, из подсветки советских выключателей
serafims
27.06.2015 00:26+6Черт, это очень круто! Обожаю старую советскую щитовую электротехнику! Кстати, много из чего такого ещё работает на распределительных подстанциях… Не хватает галетных переключателей режимов! Вообще, очень вам повезло с такой свалкой!
KurilkaRymin
27.06.2015 00:33+6Кроме РН-ок реле не нашлось? Они для других немного целей предназначены, и контакты у них совсем хилые. И, не хватает шагового искателя, однозначно. И контакторов ТКД. ))
radiolok Автор
27.06.2015 00:38+5Увы, РПУ-шек совсем мало было, в отличие от РН-ок. Но контакты РН-ок на 300ВА рассчитаны по паспорту, на них только логика контроллера висит, Всю силу РПУ-1 обеспечивают, так что нормально.
Шаговые искатели у меня кстати есть, но тоже несколько штук всего. Я на них уже задумал часики собрать типа таких:
Int_13h
27.06.2015 02:32+1Указательные реле легко переделываются на нефиксируемые. Достаточно плоскогубцев. Но те которые я видел, срабатывают от тока, а не от напряжения.
dkukushkin
27.06.2015 03:23гудит но не срабатывает. заклинило от старости. Удар по пульту и все заработало как надо
Вот это я и хотел услышать.
Надолго ли?
Реле хоть и прикольно, но на практике для коммутации лучше использовать симисторные схемы для переменного сетевого (220 В) и полевики для постоянного низковольтного.
У вас клапана низковольтные? Если да — то можно купить мощных полевых транзисторов (до 100 А) — 200 руб. за десяток.radiolok Автор
27.06.2015 09:26+1Вполне надолго. Все большие релюшки со снимающимися крышками были проверены и находятся в хорошем состоянии, а вот те что в пульте — закрытые и в паре видны какие-то сопли. За пару десятков лет якорь прилип, так что поведение было ожидаемым.
Клапана кстати на 220В.
Но симисторы и транзисторы — не спортивно. Хотя… мешок логики есть, да и 4 пачки КУ202 где-то валяется… Можно попробовать.
victor1234
27.06.2015 10:39Есть ли какие-нибудь практические преимущества применения таких элементов?
radiolok Автор
27.06.2015 10:45+23Устойчивость к радиационному воздействию.
UA3MQJ
27.06.2015 11:44Устойчивость к радиационному воздействию.
Я думал, что один такой :)
Про релейно-контактные схемы обязательно напишите!
makaroff
27.06.2015 12:11+17Сразу представилась «картинка»: планета Земля через 10*n лет после короткой мировой атомной войны. Тишина, ни души, и только щелчки реле, и непонятно зачем разбрызгивающаяся вода по небольшому клочку земли.
TimsTims
27.06.2015 19:12+1Зато наконец вернувшись к себе на дачу через 10*n+200 лет, можно увидеть свежие, политые огурцы и помидоры!
Vladek
29.06.2015 03:01Некому будет возвращаться. Те огурцы и помидоры эволюционируют и унаследуют Землю.
WorksIsGone
29.06.2015 21:35Более того, скорее всего, в час Ж пропадёт электричество, как централизованный ресурс.
Dima_Sharihin
27.06.2015 12:14+1Зато не загнется от радиации (краткосрочно) и вообще кажется довольно неубиваемый аппарат.
Вот правда я бы не хотел ставить такую штуку у себя дома/на даче.
Astrei
27.06.2015 12:42+3Этак и до умного дома на реле дойти можно :)
Как завершите реализацию данной системы, обязательно покажите ее в работе!
shuvaevgl
27.06.2015 17:26-2Вот это олдскул! Грозные щелчки реле в доме не дадут забыть о наличии автоматики. Эдак можно сделать из старого пианино и мешка реле+электротолкателей, автоматизированное пианино. А если еще на реле времени задать время срабатывания каждого реле, то можно музыку писать. Это вам не на дисководах играть :)
zarin
30.06.2015 12:24Подскажите пожалуйста модели соленоидных клапанов (на полдюйма и дюйм).
radiolok Автор
30.06.2015 12:32На скважине четвертый год рулят полудюймовые латунные НЗ TORK T-GP103, пару раз в них залетал мусор, но это мы так аккуратно насос меняли.
Дюймовые пока не закупал, но думаю что из той же серии если более выгодные не найду. Насос 10 атм выдает.
Juzujka
30.06.2015 13:13Вместо светодиодов нужно поставить неоновые лампы.
ИН-25, например.radiolok Автор
30.06.2015 13:39Я думал о ИН-25, но там всего 7 точек, хотя ее можно будет поставить на индикацию времени работы канала.
Когда буду собирать второй блок, поставлю в пульт ТНИ-1,5
Это вот такие, из подсветки советских выключателей
serafims
Черт, это очень круто! Обожаю старую советскую щитовую электротехнику! Кстати, много из чего такого ещё работает на распределительных подстанциях… Не хватает галетных переключателей режимов! Вообще, очень вам повезло с такой свалкой!