Система управления перекачкой воды

Система для установки на трубопроводе перекачки жидкостей и управления процессом транспортировки

Включает датчики расхода жидкости, датчик тока двигателя и управляющее реле для онлайн-контроля параметров процесса, протоколирования, аварийного автоматического и ручного управления перекачкой.

Для обработки данных с датчиков и управления системой используется отдельная программа (работает на любых компьютерах с ОС Windows (версии XP, 7, 8, 10, 11)

Контроллер и рабочее место удалены от места расположения двигателя и датчиков на расстояние 10-20м (для передачи всех данных используется стандартный 8-жильный сетевой кабель)

Функции

  • Автоматическое включение/выключение двигателя

    • по заданной программе,
    • в зависимости от показаний датчиков
    • по команде с ПК.
  • Данные можно передать на ПК через USB-кабель.
  • Обработка данных от датчиков и управление двигателем насоса с помощью настольного приложения (совместимого с Microsoft Windows)
  • Логирование процесса (с сохранением логов и открытием ранее открытых данных)

Основные параметры системы:

  • Номинальный расход воды – 200 л/мин (два потока по 100 л/мин)
  • Максимальный расход воды – 240 л/мин.
  • Рабочая температура – 0..80 °С
  • Рабочая влажность – 35%..90% относительной влажности.
  • Температура жидкости – 0..120 °С
  • Номинальное давление – 20 бар
  • Пиковый ток на обмотках двигателя – 50 А (каждая обмотка)
  • Напряжение двигателя насоса – до 230 В.
  • Ток двигателя насоса – до 30А.

Приложение управления потоком

Десктопное приложение для работы на гравировальном станке. Разработано на C++ с использованием .Net framework.

Может работать на любом ПК с операционной системой, поддерживающей .NET Framework (Windows 7,10,11)

Приложение управления системой управления потоком. Версия 1.01

Приложение управления системой управления потоком. Главное окно

Главное окно содержит мнемосхему со значениями датчиков и кнопками управления. На центральной панели все значения могут отображаться в графическом или табличном виде.

Кнопки в верхнем ряду используются для масштабирования (можно также использовать колесо прокрутки), сброса масштаба (двойной щелчок средней кнопкой мыши), перемещения поля зрения на графике (можно использовать среднюю кнопку мыши) кнопка), показать ползунок с текущими значениями.

Независимую настройку стиля отображения линий для каждого параметра можно применить с помощью панели в левой части окна.

Главное меню включает кнопки сохранения и открытия ранее сохраненных журналов, параметров системы, а также консоль с текущими командами, отправленными на контроллер и полученными ответами.

Для выбора порта, к которому будет подключен контроллер, предназначена отдельная панель.

Основные функции приложения управления потоком:

  • Сбор следующих данных в режиме реального времени:

    • Расход жидкости, проходящей по трубопроводу (по независимым трубопроводам и общий)
    • Объем жидкости, перекачанной за определенный период времени.
    • Ток двигателя насоса (для рабочей и пусковой обмотки)
    • Значение давления жидкости Приложение управления системой управления потоком. Графическое отображение контролируемых параметров
  • Управление двигателем – ручное или автоматическое включение/выключение

  • Ведение журнала всех полученных данных

    • Частота протоколирования до 20 опросов/сек в текстовом виде
    • Вывод журнала в текстовом формате
    • Вывод журнала в виде графика с возможностью масштабирования, отключения отображения ненужных данных, арифметических вычислений.
    • Сохранение журнала показаний датчиков в текстовом виде для последующего использования в расчетах (Excel, математические пакеты MatCAD, MatLab)
    • Открытие ранее открытых журналов с возможностью построения графиков и операций над ними Потоки управления системой управления приложением. Текстовый журнал контролируемого параметры
  • Настройки приложения:

    Приложение управления системой управления потоком. Настройки

    • Ручной запуск, остановка и сброс контроллера
    • Изменение частоты датчиков
    • Изменить силу фильтрации шума (аппроксимация показаний нескольких датчиков за определенный период времени, чтобы избежать случайных пиков и провалов значений)
    • Сглаживание линий на графиках
    • Ручная отправка команды контроллеру и получение ответа
  • Параметры отображения графических значений (независимо для каждого параметра):

    Приложение управления системой управления потоком. Настройки отображения линий

    • Включение отображения каждого параметра
    • Изменить цвет и толщину линии
    • Изменить масштаб по вертикали, чтобы он поместился в окне.

Компоненты

  • Контроллер Arduino UNO
  • Датчик расхода воды G1'1/4 (на базе датчика Холла) – 2 шт.
  • Датчик тока ACS758 – 2 шт.
  • Датчик давления MLH025BSB01B
  • Модуль реле (30А 240ВAC)

Схема подключения

Схема подключения системы управления потоком

Возможные дальнейшие улучшения