Jag har ett nytt projekt som jag tänkte få lite tips med. Det är en tank som ska användas vid bevattning.
Jag skulle vilja mäta vattennivån i en tank i % eller höjd.
Jag skulle vilja kunna styra magnetventiler för att fylla på vatten.
Jag vill kunna styra pump för att tömma tanken till en given nivå.
Jag vill även kunna fylla på näring. (inte nödvändigt)
Sedan vill jag ha möjlighet att koppla in givare bla temp, ph.
Jag har funderat på styrenhet tex raspberry pi men finns det någon billigare enklare styrning som skulle funka?
När det gäller mätning av nivå så funderar jag på en sånhär
http://www.ebay.com/itm/4-20MA-integrat ... SwhcJWMci1
Men den är lite för dyr tycker jag.
Det finns så mycket kunskap här inne, skulle bli väldigt glad om någon kunde hjälpa mig lite.
Övervakning och styrning av vattennivå
-
solvindvatten
- Inlägg: 86
- Blev medlem: 18 november 2013, 22:54:34
- Ort: Göteborg
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
Kapacitiv mätning, alternativ köpa ett gäng flottörer och montera.
Jag har börjat leka lite med kapacitiv mätning.
Läste detta: http://www.diva-portal.org/smash/get/di ... TEXT01.pdf
En arduino eller en Raspberry Pi skulle kunna fungera. Nackdelen med en Raspberry Pi är att
den vevar runt en hel Linux och att deras micro-SD-kort kan vara lite känsliga.
Du vill förstås helst inte att en magnetventil ska fastna i öppet läge för att din Raspberry har hängt sig.
Men som hobbyprojekt så funkar vad som, sen kanske man kan ha extra säkerhet i form av en ventil
som stänger sig själv efter X tid.
MVH: Mikael
Jag har börjat leka lite med kapacitiv mätning.
Läste detta: http://www.diva-portal.org/smash/get/di ... TEXT01.pdf
En arduino eller en Raspberry Pi skulle kunna fungera. Nackdelen med en Raspberry Pi är att
den vevar runt en hel Linux och att deras micro-SD-kort kan vara lite känsliga.
Du vill förstås helst inte att en magnetventil ska fastna i öppet läge för att din Raspberry har hängt sig.
Men som hobbyprojekt så funkar vad som, sen kanske man kan ha extra säkerhet i form av en ventil
som stänger sig själv efter X tid.
MVH: Mikael
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
solvindvatten: att mäta vattennivån kan göras på många sätt. Kapacitiv mätning är ett av dom och det kan göras rimligt billigt.
Är det en tank på 1m höjd eller 10m?
Hur många ventiler/pumpar ska styras?
Hur många sensorer ska kopplas in?
Vilket interface har de sensorer?
Jag hade undvikit Raspberry Pi, just av de anledningar som adent anger. Men utan att faktisk ha en specifikation av vad som ska kopplas till är det ganska dödfödd.
Är det en tank på 1m höjd eller 10m?
Hur många ventiler/pumpar ska styras?
Hur många sensorer ska kopplas in?
Vilket interface har de sensorer?
Jag hade undvikit Raspberry Pi, just av de anledningar som adent anger. Men utan att faktisk ha en specifikation av vad som ska kopplas till är det ganska dödfödd.
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
PLC kanske är ett alternativ. Är inte så dyra och känns mer robust för processtyrning än arduino/raspberry.
-
solvindvatten
- Inlägg: 86
- Blev medlem: 18 november 2013, 22:54:34
- Ort: Göteborg
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
Tack:
hanpa
Icecap
adent
Det va ett riktigt intressant och lärorikt material du länkade till. Kapasitiv mätning verkar ju onekligen billigt och tillräckligt nogrant. Vet du någonstans denna går att köpa in?
Icecap: skulle vilja ha ett mätområde på ca 70 cm med en nogranhet på +-1 cm
två ventiler
två pumpar
två givare
+ gärna några extra platser om behov uppstår.
+ om man kanske skulle använda samma enhet för att mäta och styra annat i framtiden så är det ju ingen nackdel om den klarar mer men viktigaste är att hålla nera priset på delarna nu.
Jag vet inte idag vilka signaler/resistanser givarna kommer ge med enligt examenarbetet och om man kopplar den kapasitiva givaren till en ne556 så blir utspänningen 1-10v kanske om jag fattat rätt.
Hanpa: jag har bara hittat plc som kostar flera tusen kr (sökt på ebay)
hanpa
Icecap
adent
Det va ett riktigt intressant och lärorikt material du länkade till. Kapasitiv mätning verkar ju onekligen billigt och tillräckligt nogrant. Vet du någonstans denna går att köpa in?
Icecap: skulle vilja ha ett mätområde på ca 70 cm med en nogranhet på +-1 cm
två ventiler
två pumpar
två givare
+ gärna några extra platser om behov uppstår.
+ om man kanske skulle använda samma enhet för att mäta och styra annat i framtiden så är det ju ingen nackdel om den klarar mer men viktigaste är att hålla nera priset på delarna nu.
Jag vet inte idag vilka signaler/resistanser givarna kommer ge med enligt examenarbetet och om man kopplar den kapasitiva givaren till en ne556 så blir utspänningen 1-10v kanske om jag fattat rätt.
Hanpa: jag har bara hittat plc som kostar flera tusen kr (sökt på ebay)
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
Kolla på XLogic, det är nog en av dom billigare.
http://www.xlogic.se/webshop/index.php
Du behöver också progg-kabel om du inte kan låna en.
Kan hända det blir billigare att köpa från XLogic UK.
http://www.xlogic.se/webshop/index.php
Du behöver också progg-kabel om du inte kan låna en.
Kan hända det blir billigare att köpa från XLogic UK.
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
Stabiliteten i systemet avgörs av programmeringen.
Det går utmärkt att använda PLC - men jag anser att om det är El Cheapo som gäller är det en µC i någon form, själv en Arduino kan fungera.
Temperatursensorer kan vara DS18B20, då kan man ha ett antal på en och samma bus och det går åt två port-pinnar åt det. Ja, vissa påstår att det bara behövs 1 pinne men ska man ha lite skydd mellan (och det ska man) behövs två.
Om µC'n ger ut en fyrkantväg (PWM) kan man mäta kapacitivt med den som en del av systemet.
Jag förstår att du siktar dig in på att ha givare som ger analoga spänningar, alltså behövs det ett antal A/D-ingångar med minst den behövliga upplösningen.
Det går utmärkt att använda PLC - men jag anser att om det är El Cheapo som gäller är det en µC i någon form, själv en Arduino kan fungera.
Temperatursensorer kan vara DS18B20, då kan man ha ett antal på en och samma bus och det går åt två port-pinnar åt det. Ja, vissa påstår att det bara behövs 1 pinne men ska man ha lite skydd mellan (och det ska man) behövs två.
Om µC'n ger ut en fyrkantväg (PWM) kan man mäta kapacitivt med den som en del av systemet.
Jag förstår att du siktar dig in på att ha givare som ger analoga spänningar, alltså behövs det ett antal A/D-ingångar med minst den behövliga upplösningen.
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
Detta är en simpel nivågivare som jag använt mej av för bränsletankar.
Bidragande orsak till att denna givare använts har främst varit att monteringen på tanken ska vara så enkel och driftsäker som möjligt, kräver inget montering på tank under vätskenivån och sällan har direkt-kontakt med vätskan.
Ska man t.ex. fylla på vätska mha pumpar så bör det en ytterligare givare för att skapa överfyllnads-redundans.
En sådan brytare ska tvångsbryta pumpning oavsett evt. automatik. Den ska vara helt fristående så att brytning verkligen sker även om det blivit härdsmälta i automatiken. Samma sak om för låg nivå kan riskera skapa stora problem, då ska det även här finnas en alternativ funktion.
Råkade ut för just detta i ett system där axeln på pumpen gick av. Det blev då hävert-effekt baklänges genom det stillaståendes pumphjulet. Tack vare säkerhets-givare stängdes all automatik inklusive ventilen bakom utmatnings-pumpen när min-nivån nåddes.
Denna givare är nästan utan delar som förslits eller åldras i fuktig miljö och kan duga som överfyllnads-skydd.
För automatik och kommunikation så duger en Arduino eller ESP8266. Dessa enklare kretsar kan t.o.m. ge säkrare funktion än en mer komplicerad dator där saker kan gå fel eller upphöra fungera av så många fler orsaker.
Bidragande orsak till att denna givare använts har främst varit att monteringen på tanken ska vara så enkel och driftsäker som möjligt, kräver inget montering på tank under vätskenivån och sällan har direkt-kontakt med vätskan.
Ska man t.ex. fylla på vätska mha pumpar så bör det en ytterligare givare för att skapa överfyllnads-redundans.
En sådan brytare ska tvångsbryta pumpning oavsett evt. automatik. Den ska vara helt fristående så att brytning verkligen sker även om det blivit härdsmälta i automatiken. Samma sak om för låg nivå kan riskera skapa stora problem, då ska det även här finnas en alternativ funktion.
Råkade ut för just detta i ett system där axeln på pumpen gick av. Det blev då hävert-effekt baklänges genom det stillaståendes pumphjulet. Tack vare säkerhets-givare stängdes all automatik inklusive ventilen bakom utmatnings-pumpen när min-nivån nåddes.
Denna givare är nästan utan delar som förslits eller åldras i fuktig miljö och kan duga som överfyllnads-skydd.
För automatik och kommunikation så duger en Arduino eller ESP8266. Dessa enklare kretsar kan t.o.m. ge säkrare funktion än en mer komplicerad dator där saker kan gå fel eller upphöra fungera av så många fler orsaker.
-
solvindvatten
- Inlägg: 86
- Blev medlem: 18 november 2013, 22:54:34
- Ort: Göteborg
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
E Kafeman: den såj ju otroligt smidig ut upplösning på 5 mm räcker det med. Tyvärr tyckte jag mig läsa att den va blind 25 cm antar av detta att den måste monteras 25 cm ovanför den högsta önskade nivån vilket inte är önskvärt i mitt fall.
Icecap: menade du att en Arduino skulle vara ett bra val eller skulle du förespråka någon annan microdata?
Icecap: menade du att en Arduino skulle vara ett bra val eller skulle du förespråka någon annan microdata?
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
solvindvatten: Jag föredrar snart sagt allt annat än Arduino - men det baserar jag på personlig smak. Jag är van med mer moderna µC och ett system som inte blandar in egna saker men låter mig ha full kontroll över allting.
Men i detta projekt duger skiten ganska säkert, det viktiga är fortfarande säkerhetstänket och att använda de funktioner som finns för detta. Det finns många andra µC som klarar jobbet och blir jobbet gjort är ingen bättre än någon annan så att säga.
Den faktor som avgör stabiliteten i systemet är till 99% programmeringen och planeringen av funktioner INNAN programmeringen börjar.
Men i detta projekt duger skiten ganska säkert, det viktiga är fortfarande säkerhetstänket och att använda de funktioner som finns för detta. Det finns många andra µC som klarar jobbet och blir jobbet gjort är ingen bättre än någon annan så att säga.
Den faktor som avgör stabiliteten i systemet är till 99% programmeringen och planeringen av funktioner INNAN programmeringen börjar.
-
SeniorLemuren
- Inlägg: 7810
- Blev medlem: 26 maj 2009, 12:20:37
- Ort: Kristinehamn
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
Detta med kapacitansmätning höll jag på med för 7 år sedan. Lite om detta här.
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
Som sagts innan det viktigaste är att ha en eller två mekaniska flottörer som bryter strömmen permanent om något går fel med programmering eller givare.
.
.
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
SeniorLemuren: jag kunde inte låta bli att tänka till lite med det princip du visade sist i den tråd.
Fortfarande en lastgivare - men ett tomt rör som är slutet i ändan. Det blir då en lång flottör och monterar man den i en vinkel med en lastcell som "hållare" borde man ha en ganska bra sensor som då är utan gummi som kan gå sönder osv.
Fortfarande en lastgivare - men ett tomt rör som är slutet i ändan. Det blir då en lång flottör och monterar man den i en vinkel med en lastcell som "hållare" borde man ha en ganska bra sensor som då är utan gummi som kan gå sönder osv.
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
Vilket system som är att föredra beror på på omständigheterna. Är det ett badkar eller hydrofon, brandfarliga frätande vätskor och hur allvarligt ett systemfel är, är några av parametrarna, som vi inte vet något om.
För att hålla nivå och tryck i en vattenhydrofon krävs en enkel fjäder-tryck-givare med två lägen som enda reglerteknik samt en övertrycksventtil. Sådana system kan vara driftsäkra i 50 år utan tillsyn.
Det vore rätt krävande installation om man ska förbättra driftsäkerheten mha av att gå omvägen över ett kretskort i en sådan situation.
Det är ungefär så man resonerar när vattenkokare på kärnkraftverk ska regleras. I de flesta fall sker det helt utan att givarsignalen tillåts gå via ett enda digitalt chip.
Ju mer programkod som krävs för att etablera reglering, ju större problem att garantera driftsäkerheten, är så man resonerade när det gällde månlandarens styrdator, som inte var mycket mer än en Arduino-krets i kapacitet. Det var inte så att man inte hade resurser till bättre. Istället för att visa resultat på grafisk skärm valde man enkla signal-lampor, där så var möjligt, då det gav mindre felrisk.
Är det så att du för skojs skull ska reglera nivån i ett läckande badkar så kan man leka med massor av processorkraft för PID-reglering och visslor och bjällror som indikatorer. Det är skoj, men sällan ändamålsenligt och sänker driftsäkerheten men då badkaret normalt är placerat i vatten-skyddad miljö och det bara är tillfällig test så är driftsäkerhet beräknad på 50 år mindre relevant.
Avläsning av nivå med cm-noggranhet är i de felsta fall mer avdelningen bjällror och dekoration, och bör kanske hållas utanför en regler-loop.
Regler-loopen fungerar antagligen bättre med några mekaniska givare och ett relä för pumpen, dvs ingen elektronik alls.
Minsta transistor som tillförs kommer skapa ytterligare ett led i reglerloopen, med något som kan fallera.
Inför en Arduino, och det är väldigt mycket att tänka på innan man har grepp om driftsäkerheten. En Hallonpaj kan säkert göra ett bra jobb och hinner samtidigt med lite grafik och snacka med internet, men hur väl man än designar hård och mjukvaran, så har funktionsnivån sänkts om pajen tillåts vara direkt inbegripen i regleringen.
Inte ens om man lägger upp ett redundans-system med 30 pajer parallellt kommer det kunna överträffa funktions-säkerheten i ett icke elektroniskt system.
Man resonerar på detta viset av goda skäl, när man kokar vatten eller ska landa på månen, men det är du själv som måste analysera just ditt system, vad kan gå fel, vad får gå fel eller om felfunktion är betydelselöst.
Anledningen till att ultraljuds-givare vill ha ett minsta grundavstånd är att det blir enklare att skilja ut rätt retur-ljudpuls.
Det finns liknande givare som klarar ner till ett fåtal centimetrar. Sådana sitter ofta i baken på bilar som avståndkännare.
Finns att köpa på t.ex. Ebay. Ultraljudsgivarna avsedda för bil brukar vara designade till att klara blött klimat. Om det inte är viktigt i detta fallet så finns än enklare lösningar. Är det brandfarlig vätska eller trycksatt miljö så bör man kanske undvika att ha någon form av elektrisk givare invändigt i tanken. Likaså om det i tanken kan riskera störa säkerthetsgränslägen genom t.ex. lera som fastnar så måste man välja alternativ som kan fullgöra funktion med tillräcklig säkerhet.
För att hålla nivå och tryck i en vattenhydrofon krävs en enkel fjäder-tryck-givare med två lägen som enda reglerteknik samt en övertrycksventtil. Sådana system kan vara driftsäkra i 50 år utan tillsyn.
Det vore rätt krävande installation om man ska förbättra driftsäkerheten mha av att gå omvägen över ett kretskort i en sådan situation.
Det är ungefär så man resonerar när vattenkokare på kärnkraftverk ska regleras. I de flesta fall sker det helt utan att givarsignalen tillåts gå via ett enda digitalt chip.
Ju mer programkod som krävs för att etablera reglering, ju större problem att garantera driftsäkerheten, är så man resonerade när det gällde månlandarens styrdator, som inte var mycket mer än en Arduino-krets i kapacitet. Det var inte så att man inte hade resurser till bättre. Istället för att visa resultat på grafisk skärm valde man enkla signal-lampor, där så var möjligt, då det gav mindre felrisk.
Är det så att du för skojs skull ska reglera nivån i ett läckande badkar så kan man leka med massor av processorkraft för PID-reglering och visslor och bjällror som indikatorer. Det är skoj, men sällan ändamålsenligt och sänker driftsäkerheten men då badkaret normalt är placerat i vatten-skyddad miljö och det bara är tillfällig test så är driftsäkerhet beräknad på 50 år mindre relevant.
Avläsning av nivå med cm-noggranhet är i de felsta fall mer avdelningen bjällror och dekoration, och bör kanske hållas utanför en regler-loop.
Regler-loopen fungerar antagligen bättre med några mekaniska givare och ett relä för pumpen, dvs ingen elektronik alls.
Minsta transistor som tillförs kommer skapa ytterligare ett led i reglerloopen, med något som kan fallera.
Inför en Arduino, och det är väldigt mycket att tänka på innan man har grepp om driftsäkerheten. En Hallonpaj kan säkert göra ett bra jobb och hinner samtidigt med lite grafik och snacka med internet, men hur väl man än designar hård och mjukvaran, så har funktionsnivån sänkts om pajen tillåts vara direkt inbegripen i regleringen.
Inte ens om man lägger upp ett redundans-system med 30 pajer parallellt kommer det kunna överträffa funktions-säkerheten i ett icke elektroniskt system.
Man resonerar på detta viset av goda skäl, när man kokar vatten eller ska landa på månen, men det är du själv som måste analysera just ditt system, vad kan gå fel, vad får gå fel eller om felfunktion är betydelselöst.
Anledningen till att ultraljuds-givare vill ha ett minsta grundavstånd är att det blir enklare att skilja ut rätt retur-ljudpuls.
Det finns liknande givare som klarar ner till ett fåtal centimetrar. Sådana sitter ofta i baken på bilar som avståndkännare.
Finns att köpa på t.ex. Ebay. Ultraljudsgivarna avsedda för bil brukar vara designade till att klara blött klimat. Om det inte är viktigt i detta fallet så finns än enklare lösningar. Är det brandfarlig vätska eller trycksatt miljö så bör man kanske undvika att ha någon form av elektrisk givare invändigt i tanken. Likaså om det i tanken kan riskera störa säkerthetsgränslägen genom t.ex. lera som fastnar så måste man välja alternativ som kan fullgöra funktion med tillräcklig säkerhet.
-
solvindvatten
- Inlägg: 86
- Blev medlem: 18 november 2013, 22:54:34
- Ort: Göteborg
Re: Övervakning och styrning av vattennivå
Icecap: ok då förstår jag.
Om ingen annan har något bra tips på bättre och prisvärd minidata så tänker jag börja försöka förstå hur en Arduino fungerar.
mrfrenzy: det kommer jag ha med mig att ha flottörer som begränsar ändlägena oavsett vad data försöker hitta på för spratt. även ha nc-ventiler är kanske ifs en självklarhet.
E Kafeman: Det är vatten vi pratar om och det kommer heller inte handla om tryck eller heta miljöer (viss lätt smuts kan nog komma att förekomma på sikt)
Jag förstår vad du menar med bjällror och dekoration och till viss del har du rätt i att det inte handlar om ett kärnkraftverk som blir överhettat om något går fel eller liknande. Men ganska hög driftsäkerhet vill jag ha i alla fall.
Om ingen annan har något bra tips på bättre och prisvärd minidata så tänker jag börja försöka förstå hur en Arduino fungerar.
mrfrenzy: det kommer jag ha med mig att ha flottörer som begränsar ändlägena oavsett vad data försöker hitta på för spratt. även ha nc-ventiler är kanske ifs en självklarhet.
E Kafeman: Det är vatten vi pratar om och det kommer heller inte handla om tryck eller heta miljöer (viss lätt smuts kan nog komma att förekomma på sikt)
Jag förstår vad du menar med bjällror och dekoration och till viss del har du rätt i att det inte handlar om ett kärnkraftverk som blir överhettat om något går fel eller liknande. Men ganska hög driftsäkerhet vill jag ha i alla fall.
