articol recuperat si postat pe arduinotehniq.com in 01.2016

Automat pompa, inclusiv simulare functionare


Articolul se bazeaza pe ceea ce am prezentat la http://www.tehnic.go.ro/pompa.htm:

AUTOMAT POMPA

GENERALITATI

Orice gospodar are o pompa, pe care o foloseste la udatul gradinii. In zilele secetoase apa din fantana poate sa fie insuficienta existand pericolul ramanerii pompei in gol necesitand apoi amorsarea ei sau, in cel mai rau caz, repararea ei. Daca in gospodarie exista si un rezervor, trebuie sa fie cineva care sa porneasca si sa opreasca pompa.

Pentru a elimina neajunsurile enumerate mai sus am conceput un automat, care foloseste circuite logice in tehnologie CMOS.

Schema a fost conceputa pentru cazul meu, in care exista doua rezervoare (unul de capacitate mare - 2000l - si unul de capacitate mai mica - 100l - ), iar fantana nu permite si introducerea unei galeti pentru scoaterea apei.

Principala conditie de functionare a pompei este aceea ca sorbul sa fie in apa (stare sorb). Schema permite fie pornirea (oprirea) "manuala" a pompei pentru folosirea apei in gospodarie (umplerea unei galeti cu apa), fie supravegherea umplerii unuia dintre rezervoare. Am folosit cuvantul "manuala", deoarece pompa nu va porni in cazul in care senzorul aflat in fantana nu se afla in apa. Comutarea intre modurile de functionare se face cu ajutorul comutatoarelor K1 si K2.

K1 permite selectarea rezervorului de supravegheat, iar K2 permite trecerea in regim de automat (supraveghere rezervoare) sau "manual", deci acesta din urma are prioritate).

Comutatoarele Ko si Kp (pentru oprire/pornire pompa) sunt functionale doar in regim "manual".

SCHEMA ELECTRONICA

Schema electronica este compusa din 3 adaptoare (unul pentru constatarea starii sorbului, unul pentru nivel minim si unul pentru nivel maxim), care la iesire permit obtinerea unui semnal logic ("0" sau "1").

Daca senzorul este in apa, rezistenta acestuia este mica, iar tranzistorul T1 se satureaza, rezultand in punctul A un potential de aproximativ 0,6V (ceea ce echivaleaza cu un nivel logic "0") rezultand si aprinderea LED-ului LA; daca senzorul este in aer, rezistenta sa este foarte mare (practic infinita), tranzistorul este blocat, rezultand in punctul A un potential de aproximativ 12V (ceea ce echivaleaza cu un nivel logic "1") si LED-ul este stins.

Schema bloc este urmatoarea:

Notam: A - stare sorb, B - nivel minim, C - nivel maxim, D - iesire monostabil.

Cand senzorul sorbului ramane in apa, A = 0, iar monostabilul are la iesire D = 0; daca nivelul apei scade sub senzorul sorbului, A = 1, monostabilul este declansat instantaneu, D = 1, mentinandu-se in aceasta stare un timp compus din perioada ts cand A = 1 si un timp de intarziere t .

Pentru rezervor, cazurile sunt urmatoarele:

    • rezervor gol: B = 1 si C = 1;

    • rezervor cu apa: B = 0 si C = 1;

    • rezervor plin: B = 0 si C = 0.

Bistabilul R-S este realizat din 2 porti SI-NU.

 

Studiind schema bloc, vor rezulta situatiile:

Semnalele Q si D intra intr-o poarta SI-NU; rezulta urmatoarul tabel de adevar:

Senzorii se confectioneaza dintr-un material conductor (alama), care vor fi introdusi intr-un capac din material izolant (plastic, textolit), care la randul lui va fi lipit de o bucata de teava (de plastic). Ansamblul senzorului va fi prins de teava pompei sau de peretele rezervorului printr-un colier de tabla.

Automatul este prevazut cu LED-uri, care indica starile senzorilor. LA se aprinde cand sorbul pompei este in apa, LB se aprinde cand apa din rezervor depaseste nivelul minim, LC se aprinde cand apa din rezervor depaseste nivelul maxim, iar LF se aprinde cand pompa este oprita.

CONCLUZII

Automatul va fi alimentat printr-un stabilizator de tensiune pentru a evita starile tranzitorii (de aceea se recomanda ca montajul sa ramana in "stand-by"). Montajul va fi introdus intr-o cutie din material izolant, inchisa ermetic pentru evitarea scurtcircuitelor.



Pentru simularea functionarii automatului de pompa prezentat mai sus am folosit programul Crocodile Technology 607 care are o prezentare grafica frumoasa....

  Cazurile sunt:
1) rezervor gol (nivel apa sub cota minima) si sorb in apa, pompa este alimentata

2) nivelul in rezervor creste peste limita minima, sorbul este in apa, pompa este alimentata

3) rezervor plin si sorb in apa, pompa nu mai este alimentata

4) rezervor care a fost gol, dar a scazut nivelul apei peste cota maxima, sorb in apa, pompa nu este alimentata

5) nivelul apei este sub limita sorbului, pompa nu este alimentata oricare ar fi nivelul apei in rezervor

6) dupa o perioada de timp se permite alimentarea pompei...

  Am redesenat schema cu ajutorul programului EAGLE, pastrand notatiile, dar schimband partea de stabilizare, si am obtinut:

Cablajul la scara 1:1, in format pdf (Acrobat Reader) este AICI.

Intoarcere la pagina principala