Главная / Простая автоматика / Релейная автоматика /

Автоматическое откачивание воды из бака

Ранее я привёл пример простейшей автоматики на реле. Это была вводная статья, а пример был не вполне пригоден для практики (хотя он рабочий и его можно использовать, если есть желание). Сегодня шагнём чуть дальше и создадим систему автоматического откачивания воды из бака, используя два датчика уровня: верхний и нижний.

Задача 1-2. Есть бак (колодец, ёмкость) из которого надо автоматически откачивать жидкость. В баке должно быть два датчика уровня. Насос должен включаться по верхнему датчику и отключаться по нижнему.

Для упрощения схемы не будем использовать какие-либо кнопки ручного управления. Потому сейчас мы изучаем автоматику. И нам главное разобраться именно в сути автоматического управления.

Первая мысль - взять за основу нашу первую схему. Отключение насоса там уже выполнено, и нам остаётся “прилепить” к этому только включение.

Но здесь есть несколько особенностей:

• Включить насос по верхнему датчику несложно, однако по мере откачивания воды контакты датчика разомкнутся и отключат насос, а по заданию отключать насос надо по нижнему датчику.
• С нижним датчиком та же песня. Отключить насос несложно. Однако по мере поступления воды в бак, контакты датчика замкнутся, а что будет дальше, зависит от состояния верхнего датчика.

В общем, вот такая схема, которая могла кому-то прийти в голову, нашу задачу не решает:

И вот здесь мы уже подошли к состоянию, когда мозг начинает давать сбои. Хотя в системе всего-то два датчика. Чтобы лучше понимать, как система должна работать, желательно составить какую-то таблицу состояний. Что-то вроде этого:

Здесь мы перебрали все возможные комбинации состояния датчиков. Обратите внимание на третье состояние. Это состояние невозможно, если оба датчика исправны (бак не может быть одновременно полным и пустым). Это можно использовать для диагностики неисправностей в более сложных системах.

Также обратите внимание на цифры в скобках. Если вы знакомы с азами электроники на логических схемах, то наверняка увидели нечто похожее на таблицу истинности.

Итак, мы получили какое-то понимание того, как должна работать система. Теперь осталось воплотить это в рабочую схему.

Понятно, что управляющие сигналы на насос должны поступать только в том случае, если мы имеем первое или четвёртое состояние датчиков. Но как это сделать?

Нам потребуются датчики с нормально открытыми (НО) контактами. То есть датчики, контакты которых будут разомкнуты, когда они “не видят” воду. Размыкание контакта нижнего датчика при отсутствии воды в баке отключит реле. Это нам и надо.

Следующая задача - включить насос, когда вода дойдёт до верхнего уровня. Здесь нам также подойдёт датчик с нормально открытыми контактами. Он будет включать реле. Однако здесь мы сталкиваемся с первой сложностью - как только насос начнёт работать и откачивать воду, контакты датчика разомкнутся и реле отключится. А нам это не надо. Поэтому при срабатывании датчика верхнего уровня надо ставить реле на самопитание. Это мы сделаем с помощью дополнительных контактов того же реле (К1-2).

Теперь когда контакты SQ1 разомкнутся, реле не отключится, потому что параллельно SQ1 замкнуты контакты К1-2. Ну а когда вода уйдёт и от нижнего датчика, контакты SQ2 разомкнутся и они-то уже отключают реле.

Также даю бесплатный совет по проверке подобных схем без монтажа и без реальных реле. Если вы умеете пользоваться какой-то средой разработки вроде CoDeSys, то вы можете в ней составить схему на языке LD и в режиме эмуляции проверить правильность её работы. Пример показан в видео:

На этом всё. Подписывайтесь на новости, чтобы ничего не пропустить (красная кнопка вверху справа), или подключайтесь к группе ВК.