Meranie prietoku vodomermi (ultrazvukové): 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Voda je pre našu planétu zásadným zdrojom.

My ľudia potrebujeme vodu každý deň. A voda je potrebná pre rôzne priemyselné odvetvia a my ľudia ju potrebujeme každý deň.

Keďže voda je stále hodnotnejšia a vzácnejšia, v poslednom čase sa zvyšuje potreba účinného monitorovania a riadenia vodných zdrojov.

Existuje mnoho spôsobov správy a monitorovania vodných zdrojov, ako sú snímače hladiny vody a prietokomery.

V tomto návode sa pozrieme na to, ako vykonať meranie prietoku pomocou ultrazvukových prietokomerov, ako vidíte na fotografiách.

Pokračujme teda!:)

Krok 1: Položky IoT, ktoré potrebujete na meranie prietoku vody

V tomto článku sa dozviete odvážne detaily o tom, ako monitorovať ultrazvukové prietokomery TUF-2000 pomocou senzorových nábojov pripojených k adaptérom snímača RS-485Modbus.

Rovnako ako pri iných monitorovacích nasadeniach budete musieť zistiť, ktoré internetové pripojenie, zdroj energie, kryty a podobne budú najlepšie fungovať pre vaše konkrétne scenáre nasadenia. Ak máte akékoľvek otázky alebo otázky, neváhajte ma kontaktovať na adrese [email protected].

Na začiatku monitorovania týchto prietokomerov radu TUF-2000 budete potrebovať:

• Prietokomery radu TUF-2000, ako napríklad TUF-2000S, alebo iné upevniteľné, nevýbušné alebo závesné verzie, ktoré vidíte na obrázkoch v tomto príbehu
• Prietokomery kompatibilné s prietokomermi TUF-2000 na monitorovanie prietoku a/alebo teploty, ako napríklad svorka na snímačoch, ktorú vidíte na fotografiách
• Sensor Hubs na odoslanie vašich meraní senzorov do cloudu prostredníctvom mobilnej mobilnej siete GSM, ethernetu, WiFi alebo iného internetového pripojenia
• Adaptéry senzorov RS-485 na pripojenie a komunikáciu s prietokomermi

Krok 2: Pripojte svoje prietokomery k senzorom RS-485

Potom, čo prepojíte svoje senzorové rozbočovače s Tools. Valarm.net, pripojíte svoje senzorové adaptéry RS-485 k prietokomerom radu TUF-2000.

Urobíte to tak, že prepojíte vodič podľa vlastného výberu z + (plus) 485 na vašich prietokomeroch k plusu (+) na adaptéroch senzora RS-485. Podobne pomocou drôtu prepojte negatívne (-) kanály na prietokomeroch a adaptéroch snímačov RS-485. Na fotografiách uvidíte, že sme zistili, že použitie červených a čiernych káblov na tento účel uľahčuje zapamätanie a sledovanie.

Nezabudnite nakonfigurovať a riadiť sa pokynmi pre prietokomer a podľa potreby ich nakonfigurovať, ak ste tak ešte neurobili, ako napríklad - typ prevodníka, typ kvapaliny, typ montáže, vonkajší priemer potrubia, materiál potrubia a hrúbka steny potrubia. A tiež potvrďte, že máte silnú silu a kvalitu signálu pre inštaláciu vášho vodného snímača, aby ste sa uistili, že máte spoľahlivé merania a hodnoty pre vaše systémy monitorovania vody.

Krok 3: Konfigurácia prietokomerov pomocou adaptérov snímača RS-485 Modbus

Teraz, keď ste zapojení, zapojte adaptér senzora Yoctopuce RS-485 do počítača. Zaistite, aby bol napájaný aj váš prietokomer a aby bol váš RS-485 prepojený s kladným a záporným káblom, ktoré zodpovedajú vášmu prietokomeru.

Spustite softvér virtualhub a smerujte prehliadač na https:// localhost: 4444. Kliknite na tlačidlo ponuky „Konfigurovať“pre adaptér senzora RS-485. Zaistite, aby sa tu nastavenia senzora RS-485 zhodovali s nastavením prietokomera série TUF-2000.

Odporúčame vám použiť nasledujúce nastavenia zbernice RS-485 Modbus:

• Modbus RTU
• 9600 Baud
• 8 dátových bitov
• Žiadna parita
• 1 stop bit

Stručne povedané, je to RS-485 Modbus RTU s 8N1 pri 9600 baudoch. Ďalej vytvoríme súbor úloh, ktorý naprogramuje vaše senzorové adaptéry RS-485 tak, aby sa automaticky pýtali na vaše prietokomery tak často, ako potrebujete. Potom budú vaše merania prietokomera nahrané na Tools. Valarm.net. Kliknutím na tlačidlo spravovať súbory úloh v okne nastavení virtuálneho servera RS-485 vytvorte nový súbor úloh. Kliknutím na položku definovať novú úlohu vytvoríte nový súbor úloh.

Potom kliknutím na položku Pridať krok pridajte novú úlohu do novovytvoreného súboru úlohy. Na príkladoch môžete vidieť, že sme pomenovali našu úlohu flowtuf.job1.

Ďalej budete upravovať svoju 1 a jedinú úlohu. Úlohu nastavíte na periodickú, aby senzory prietokomera odosielali údaje vo vopred definovaných intervaloch. Nakonfigurujte svoju úlohu tak, aby používala vlastný protokol, ako vidíte na snímkach obrazovky. Pre každú premennú, na ktorú sa chcete dotazovať, z vášho prietokomera pridáte krok. Prezriete si dokumentáciu prietokomera radu TUF 2000 a zistíte, na ktorý register Modbus je potrebné sa opýtať na základe požadovaného merania prietokomerov.

Zahrnuli sme snímky obrazovky z manuálu, ktorý sme našli pri prehľadávaní webu. V týchto príkladoch sa budeme pýtať na prietok, rýchlosť a kladný akumulátor / celkové využitie. Ako teraz použijeme každý dotaz MODBUS pre konkrétne registre prietokomera Modbus?

Pre každú premennú, na ktorú sa chcete opýtať, nájdete registračné číslo v príručke prietokomera a potom odčítajte 1. Potom preveďte toto desatinné číslo na hexadecimálne pomocou akéhokoľvek prevodníka, ktorý nájdete pomocou vyhľadávania na webe. Poďme si prejsť niekoľko príkladov. Na našich ukážkových snímkach obrazovky uvidíte, že dopytujeme premenné registra:

Prietok (register 0001) znamená, že chceme previesť 1 - 1 na hex. To je teda 0 na hex, čo nám náš hexadecimálny prevodník hovorí, že je 0, takže je ľahké začať s tým.

Velocity (Register 0005) znamená, že prevedieme 5-4 na hex. 4 v hexadecimálnom formáte sú jednoducho 4.

Celkové využitie toku / kladný akumulátor (register 0115) znamená, že prevedieme 0114 z desatinného na hexadecimálne. 0114 v hexáne je 72.

Teraz nastavme úlohy, ktoré sa majú dotazovať na tieto registre. Pridajte krok pre každú premennú, na ktorú chcete zadať dotaz.

Napríklad, ak sa chceme spýtať na kladný akumulátor na celkové využitie toku, použijeme príkaz writeMODBUS s argumentom:

010300720002

Všimnite si číslo 72 v strede argumentu. To je kľúč, ktorý budete musieť zmeniť pre akúkoľvek inú premennú, na ktorú chcete zadávať dotazy. Na snímkach obrazovky napríklad uvidíte, že ďalšie dva príkazy Modbus, ktoré odosielame, majú v argumente príkazu namiesto 72 04 a 00. Nahraďte teda tieto 2 číslice ktorýmkoľvek registrom, na ktorý sa chcete dotazovať. Teraz, keď ste požiadali o register, budete potrebovať miesto na uloženie a uloženie odpovede snímača prietokomeru na váš dotaz. Urobíme to príkazom expect.

Pridajte krok pre príkaz expect s argumentom:: 010304 ($ 1: FLOAT32X).*

Dôležité: Upozorňujeme, že 1 dolár hovorí adaptéru senzora, aby uložil tento senzorový dotaz do všeobecnej premennej senzora 1, ktorú neskôr zmapujeme a priradíme k stĺpcu / poľu na Tools. Valarm.net. Ako vidíte na snímkach obrazovky, ak chceme dotazovať viac registrov a uložiť ich do rôznych senzorových polí, zmeňte príkaz expect na $ 2 pre genericSensor2, $ 3 pre genericSensor3 atď. Budete experimentovať a hrať sa s tým, kým z priemyselných senzorov nezískate presne to, čo vy, vaše tímy a vaša organizácia potrebujete.

Všimnite si tiež, že v dokumentácii prietokomera s registrami, ktoré vidíte, je číslo registra a tiež formát. Ak je v dokumentoch formát REAL4, použijete údajový typ FLOAT32X, ktorý vidíte na snímkach obrazovky. Ak však potrebujete dotaz na iný typ formátu, kontaktujte nás, pretože budete potrebovať najnovší firmvér RS-485 a pre registre Modbus typu LONG budete používať iné dátové typy, ako napríklad DWORDX.

Keď pridáte všetky kroky, ktoré chcete zadať pre požadované premenné prietokomera, potom v súbore úloh nastavte interval opakovania. Na snímkach obrazovky uvidíte, že sme ich nastavili tak, aby sa na ne pýtali každých 5 sekúnd. Na základe toho, ako budete ohromení a zaplavení informáciami, ktoré chcete mať, sa môžete čidla pýtať každých 60 sekúnd, 300 sekúnd / 5 minút alebo podľa toho, ktorý časový interval je pre vás a vaše monitorovacie nasadenia v teréne najvhodnejší.

Uložte svoju úlohu a spustite ju kliknutím na položku Spustiť. Pravdepodobne budete chcieť nastaviť súbor úlohy ako úlohu pri spustení pomocou rozbaľovacej ponuky v hlavnej ponuke RS-485. Na snímkach obrazovky tu vidíte, že sme to urobili. Potom, čo ste uložili všetky svoje nastavenia, môžete napájací adaptér senzora RS-485 vypnúť alebo odpojiť a znova zapojiť, aby ste sa uistili, že funguje tak, ako chcete, kedykoľvek sa spustí. Kliknutím na sériové číslo senzora v hlavnom okne virtualhubu uvidíte konverzáciu, ktorú so zariadením vedie sériové rozhranie. Príkazy a reakcie uvidíte naživo a z prvej ruky. Je to príjemný spôsob, ako potvrdiť, že si všetci podávajú ruky, rozprávajú sa a správajú sa tak, ako by ste chceli.

Môžete tiež kliknúť na položku Zobraziť funkcie zariadenia v hlavnom okne virtualhub a zobraziť aktuálne výsledky najnovších meraní snímačov prietokomera, ktoré sa ukladajú do vašich generických stĺpcov snímača X, ktoré sa načítavajú do Tools. Valarm.net.

Teraz sú vaše senzorové adaptéry Modbus RS-485 nakonfigurované tak, aby s vašimi prietokomermi pekne komunikovali. Poďme sa pozrieť na to, ako spravovať, mapovať, analyzovať a zobrazovať informácie o monitorovaní vody v reálnom čase z akéhokoľvek zariadenia pomocou webového prehliadača nasmerovaného na stránku Tools. Valarm.net.

Krok 4: Konfigurácia vašich prietokomerov na monitorovanie v cloude

Potom, čo ste nasledovali toto video a nakonfigurovali a prepojili svoj rozbočovač senzorov s Tools. Valarm.net, si v konfigurácii rozbočovača zapamätáte kartu mapy senzorov.

Teraz na karte mapovania senzorov uvidíte adaptér senzora RS-485 pod poslednými hlásenými senzormi. Kliknutím na tlačidlo pridať môžete pridať všetky generické snímače, do ktorých ste uložili hodnotu registra prietokomera. V našom prípade s príkladmi, ktoré ste videli v tomto príbehu blogu, sme uložili prietok, rýchlosť a celkové využitie prietoku / kladný akumulátor v generických snímačoch 1, 2 a 3 premenných.

Premenné senzora namapujete do stĺpcov, ktoré vám najlepšie vyhovujú, napríklad do stĺpcov výpočtu alebo do stĺpcov používateľov, ktoré sme použili v príkladoch pre snímky obrazovky, na ktoré sa pozeráte. To je všetko. Teraz uvidíte, ako sa vaše hodnoty senzorov prietokomera nahrávajú do Tools. Valarm.net. Avšak často ste nastavili, aby sa váš senzor hub odosielal, je to, ako často uvidíte nahrané nové údaje. Môžete to spojiť s tým, ako často sa váš súbor úloh pýta na váš prietokomer.

Ak sa napríklad odovzdávate každých 15 minút do súboru Tools. Valarm.net, budete sa musieť na svoj prietokomer dotazovať iba pomocou súboru úloh každých 900 sekúnd. Ešte jedna výhoda, ktorú môžeme nakonfigurovať, je použiť funkcie vlastného premenovania stĺpcov / aliasov nástrojov Tools. Valarm.net. Pozrite sa na naše dokumenty, ako to urobiť, alebo podľa príkladu snímky obrazovky prezývajte používateľské stĺpce na popisnejšie názvy, ako je prietokomer prietoku, rýchlosť, celkový prietok, pozitívny akumulátor alebo spotreba vody.

Nezabudnite si všimnúť jednotky svojich premenných, na ktoré sa pýtate z prietokomerov. Napríklad premenná kladného akumulátora sa uvádza v kubických metroch / m³. Ak by ste to chceli automaticky previesť na galóny, litre alebo inú jednotku, pozrite sa na funkcie našich kalkulačiek, ako je automatické vynásobenie konštantnou hodnotou. Teraz máte všetky svoje merania prietokomera na Tools. Valarm.net, aby ste mohli diaľkovo monitorovať a spravovať svoje vodné zdroje odkiaľkoľvek na svete.

Na záver by ste mohli dať prednosť použitiu vlastných webových informačných panelov, ako tu vidíte, pokiaľ ide o efektívne monitorovanie prietokomerov, studní a hladín vody.

Krok 5: Dokončite svoje systémy monitorovania vody a riešenia na meranie prietoku

To je asi tak všetko.

Prejdeme si niekoľko ponaučení a vecí, ktoré je potrebné mať na pamäti pri monitorovaní ultrazvukových prietokomerov pomocou týchto adaptérov a nástrojov senzorov RS-485. Valarm.net:

• Medzi svoje prevodníky a potrubia naneste nejaké spojovacie činidlo alebo tepelnú zmes. Ak to zabudnete, vaše ultrazvukové prietokomery nebudú prijímať merania zo senzorov / prevodníkov. Všimnite si toho, že môžete experimentovať s použitím látok ako vazelína, tekuté mydlo alebo akékoľvek iné lubrikanty ako spojovacie činidlá.
• Nezabudnite, že existuje veľa typov prietokomerov, takže si vyberte, ktorá značka a model sú pre váš scenár najvhodnejšie. Či už potrebujete použiť obežné koleso, vrtuľu, mechanickú, magnetickú, ultrazvukovú alebo inú technológiu prietokomeru, sme tu a sme vám k dispozícii, preto nás neváhajte kontaktovať.
• Zvláštnu pozornosť venujte tomu, aby ste sa uistili, že sa v ňom nenachádzajú žiadne čiastočky prachu, piesku alebo čokoľvek iné ako spojovacie činidlá. Nechcete, aby medzi vonkajšími povrchmi vašej rúry a meničmi zostalo niečo extra.

Toto je váš rýchly sprievodca k monitorovaniu vašich ultrazvukových prietokomerov radu TUF 2000 pomocou Tools. Valarm.net.

Pozrite sa sem a zistite, ako ich používajú zákazníci z oblasti priemyselného internetu vecí, ktorí upravujú a monitorujú vodu v USA.

Neváhajte a dajte mi vedieť, či vám môžem pomôcť s niečím iným pre vaše potreby monitorovania vody a vzduchu.

Neváhajte ma kontaktovať na [email protected].

Ďakujeme, že poučujete a ste súčasťou komunity Instructables!:)