Мои маленькие реле: Автополив это магия
Сегодня мы будем программировать SDEPROM контроллер для системы автоматизированного полива для сада огорода.
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 — РН-53 и РН-54, на различное номинальное напряжение — 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 переклюки
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 отличная рама и клавиши для синтезатора. Когда-нибудь у меня и до него руки дойдут. 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. заклинило от старости. 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 исправления 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 (ScrewDriven 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 на практике — 20 перемычек/час.
- Средняя скорость программирования — 6 перемычек/час
- Размеры контроллера — 1333×500х200 мм
- 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.
