Měření průtoku pomocí vodoměrů (ultrazvukové): 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Voda je pro naši planetu zásadním zdrojem.

My lidé potřebujeme vodu každý den. A voda je nezbytná pro celou řadu průmyslových odvětví a my lidé ji potřebujeme každý den.

Jak je voda stále cennější a vzácnější, v poslední době narůstá potřeba efektivního monitorování a správy vodních zdrojů.

Existuje mnoho způsobů, jak spravovat a monitorovat vodní zdroje, jako jsou snímače hladiny vody a průtokoměry.

V tomto Instructable půjdeme do hloubky o tom, jak provádět měření průtoku pomocí ultrazvukových průtokoměrů, jak vidíte na fotografiích.

Pojďme tedy do toho!:)

Krok 1: Položky IoT, které potřebujete pro měření průtoku vody

V tomto článku se dozvíte odvážné detaily o tom, jak monitorovat ultrazvukové průtokoměry TUF-2000 pomocí rozbočovačů senzorů připojených k adaptérům snímačů RS-485Modbus.

Stejně jako u jiných monitorovacích nasazení budete muset zjistit, které připojení k internetu, zdroj napájení, skříně atd. Bude pro vaše konkrétní scénáře nasazení fungovat nejlépe. Neváhejte se na mě obrátit na [email protected], pokud byste chtěli poradit nebo máte nějaké dotazy.

Abyste mohli začít sledovat tyto průtokoměry řady TUF-2000, budete potřebovat následující:

• Průtokoměry řady TUF-2000, jako jsou TUF-2000S, nebo jiné fixní, nevýbušné nebo nástěnné verze, které vidíte na obrázcích v tomto příběhu
• Průtokoměry kompatibilní s průtokoměry TUF-2000 pro sledování průtoku a/nebo teploty, jako svorka na převodnících, kterou vidíte na fotografiích
• Sensor Hubs pro odeslání vašich měření senzorů do cloudu prostřednictvím mobilní mobilní sítě GSM, ethernetu, WiFi nebo jiného internetového připojení
• Adaptéry senzorů RS-485 pro připojení a komunikaci s vašimi průtokoměry

Krok 2: Připojte průtokoměry k senzorům RS-485

Poté, co propojíte rozbočovače senzorů s Tools. Valarm.net, připojíte adaptéry snímačů RS-485 k průtokoměrům řady TUF-2000.

To provedete připojením vodiče dle vašeho výběru od + (kladný) 485 na vašich průtokoměrech k kladnému (+) na vašich adaptérech senzoru RS-485. Podobně pomocí kabelu propojte záporné (-) kanály na průtokoměrech a adaptérech čidel RS-485. Na fotografiích uvidíte, že jsme zjistili, že použití červených a černých kabelů k tomu usnadňuje zapamatování a sledování.

Nezapomeňte konfigurovat a dodržovat pokyny svého průtokoměru, dodržovat a konfigurovat požadovaná nastavení, pokud jste tak ještě neučinili, například - typ převodníku, typ kapaliny, typ montáže, vnější průměr potrubí, materiál potrubí a tloušťka stěny potrubí. A také potvrďte, že máte silnou sílu a kvalitu signálu pro instalaci vodního snímače, abyste se ujistili, že máte spolehlivá měření a odečty pro vaše systémy monitorování vody.

Krok 3: Konfigurace průtokoměrů pomocí senzorových adaptérů RS-485 Modbus

Nyní, když jste připojeni, připojte adaptér senzoru Yoctopuce RS-485 k počítači. Zkontrolujte, zda je váš průtokoměr také napájen a zda je váš RS-485 propojen s kladnými a zápornými svody, které odpovídají vašemu průtokoměru.

Spusťte software virtualhub a ve svém prohlížeči přejděte na adresu https:// localhost: 4444. Klikněte na tlačítko nabídky „konfigurovat“pro adaptér senzoru RS-485. Ujistěte se, že vaše nastavení senzoru RS-485 zde odpovídá tomu, co jste nastavili na průtokoměru řady TUF-2000.

Doporučujeme použít následující nastavení RS-485 Modbus:

• Modbus RTU
• 9600 baudů
• 8 datových bitů
• Žádná parita
• 1 stop bit

Stručně řečeno, je to RS-485 Modbus RTU s 8N1 při 9600 baudech. Dále vytvoříme soubor úloh, který naprogramuje adaptéry senzoru RS-485 tak, aby se automaticky dotazovaly na vaše průtokoměry tak často, jak potřebujete. Poté budou vaše měření průtokoměru nahrána na Tools. Valarm.net. Kliknutím na tlačítko Spravovat soubory úloh v okně nastavení virtuálního serveru RS-485 vytvořte nový soubor úlohy. Kliknutím na definovat novou úlohu vytvoříte nový soubor úlohy.

Potom kliknutím na Přidat krok přidejte nový úkol do nově vytvořeného souboru úlohy. Na příkladech můžete vidět, že jsme pojmenovali ours flowtuf.job task1.

Dále budete upravovat svůj 1 a jediný úkol. Nastavíte svůj úkol na periodický, aby vaše snímače průtokoměru odesílaly data v předem definovaných intervalech. Nakonfigurujte svůj úkol tak, aby používal vlastní protokol, jak vidíte na screenshotech. Ke každé proměnné, na kterou chcete z průtokoměru zadat dotaz, přidáte krok. Prohlédnete si dokumentaci průtokoměru řady TUF 2000 a zjistíte, který registr Modbus potřebujete k dotazu na základě toho, jaké měření chcete z průtokoměrů mít.

Zahrnuli jsme snímky obrazovky z manuálu, který jsme našli při vyhledávání na webu. V těchto příkladech budeme dotazovat průtok, rychlost a kladný akumulátor / celkový průtok. Jak nyní použijeme každý dotaz MODBUS pro konkrétní registry průtokoměrů Modbus?

U každé proměnné, na kterou se chcete dotazovat, najdete registrační číslo v manuálu průtokoměru, poté odečtete 1. Poté převeďte toto desítkové číslo na hexadecimální pomocí jakéhokoli převaděče, který najdete na webu. Pojďme si projít několik příkladů. Na našich ukázkových screenshotech uvidíte, že dotazujeme proměnné registru:

Průtok (registr 0001) znamená, že chceme převést 1 - 1 na hex. To je tedy 0 na hex, což nám náš hexadecimální převodník říká 0, takže je snadné začít.

Rychlost (registr 0005) znamená, že převedeme 5-4 na hex. 4 v šestnáctkové soustavě jsou jednoduše 4.

Celkové využití toku / kladný akumulátor (registr 0115) znamená, že převedeme 0114 z desítkové na šestnáctkovou. 0114 v hexu je 72.

Nyní nastavíme úkoly pro dotazování těchto registrů. Přidejte krok pro každou proměnnou, na kterou chcete dotazovat.

Pokud například chceme dotazovat kladný akumulátor na celkové využití toku, použijeme příkaz writeMODBUS s argumentem:

010300720002

Všimněte si 72 uprostřed argumentu. To je klíč, který budete muset změnit u jakékoli jiné proměnné, na kterou chcete dotazovat. Na obrázcích například uvidíte, že další dva příkazy Modbus, které posíláme, mají v argumentu příkazu namísto 72 04 a 00. Nahraďte tedy tyto 2 číslice kterýmkoli registrem, na který se musíte dotazovat. Nyní, když jste požádali o registraci, budete potřebovat místo pro uložení a uložení odpovědi snímače průtokoměru na váš dotaz. Uděláme to příkazem expect.

Přidejte krok pro příkaz expect s argumentem:: 010304 ($ 1: FLOAT32X).*

Důležité: Všimněte si, že $ 1 říká adaptéru senzoru, aby tento dotaz senzoru uložil do obecné proměnné senzoru 1, kterou později namapujeme a spojíme se sloupcem / polem na Tools. Valarm.net. Jak vidíte na obrázcích, pokud chceme dotazovat více registrů a uložit je do různých senzorových polí, změňte příkaz expect na $ 2 pro genericSensor2, $ 3 pro genericSensor3 atd. Budete experimentovat a hrát si s tím, dokud ze svých průmyslových senzorů nedostanete přesně to, co vy, vaše týmy a vaše organizace potřebujete.

Všimněte si také, že v dokumentaci průtokoměru s registry, které vidíte, je číslo registru a také formát. Pokud je v dokumentech formát REAL4, použijete datový typ FLOAT32X, který vidíte na obrázcích. Pokud však potřebujete dotaz na jiný typ formátu, kontaktujte nás, protože budete potřebovat nejnovější firmware RS-485 a pro registry Modbus typu LONG budete používat jiné datové typy, jako je DWORDX.

Jakmile přidáte všechny kroky, které chcete dotazovat na proměnné průtokoměru, které potřebujete, pak v souboru úlohy nastavte interval opakování. Na snímcích obrazovky uvidíte, že jsme nastavili, aby se naše dotazy dotazovaly každých 5 sekund. Na základě toho, jak jste zahlceni a zaplaveni informacemi, které chcete být, můžete dotazovat senzor každých 60 sekund, 300 sekund / 5 minut nebo podle toho, který časový interval pro vás a vaše monitorovací nasazení v terénu funguje nejlépe.

Uložte svou úlohu a spusťte ji kliknutím na Spustit. Pravděpodobně budete chtít nastavit soubor úlohy jako úlohu při spuštění pomocí rozevíracího seznamu v hlavní nabídce RS-485. Na obrázcích zde můžete vidět, že jsme to udělali. Jakmile uložíte všechna svá nastavení, můžete adaptér senzoru RS-485 vypnout nebo odpojit a znovu zapojit, abyste se ujistili, že funguje, jak chcete, kdykoli se spustí. Kliknutím na sériové číslo senzoru v hlavním okně virtualhub můžete vidět konverzaci, kterou vede sériové rozhraní se zařízením. Příkazy a odpovědi uvidíte naživo a z první ruky. Je to pěkný způsob, jak potvrdit, že si všichni potřásají rukama, mluví a chovají se, jak byste chtěli.

Můžete také kliknout na Zobrazit funkce zařízení v hlavním okně virtualhub, abyste viděli aktuální výsledky nejnovějších měření snímačů průtokoměrů, které jsou ukládány do vašich generických sloupců X senzoru, které se načítají do Tools. Valarm.net.

Nyní jsou vaše adaptéry senzorů RS-485 Modbus nakonfigurovány tak, aby s vašimi průtokoměry pěkně hovořily. Pojďme se podívat na to, jak spravovat, mapovat, analyzovat a zobrazovat informace o monitorování vody v reálném čase z jakéhokoli zařízení pomocí webového prohlížeče namířeného na Tools. Valarm.net.

Krok 4: Konfigurace měřičů toku pro monitorování v cloudu

Poté, co budete sledovat toto video a nakonfigurovat a propojit rozbočovač senzorů s Tools. Valarm.net, si v konfiguraci rozbočovače pamatujete kartu mapy snímačů.

Nyní na této kartě mapování senzorů uvidíte adaptér senzoru RS-485 pod posledně hlášenými senzory. Kliknutím na Přidat můžete přidat každý z obecných senzorů, do kterých jste uložili hodnotu registru průtokoměru. V našem případě s příklady, které jste viděli v tomto příběhu blogu, jsme uložili průtok, rychlost a celkové využití průtoku / kladný akumulátor v proměnných genericSensor 1, 2 a 3.

Proměnné senzoru namapujete na sloupce, které vám nejlépe vyhovují, například na sloupce Calc nebo uživatelské sloupce, které jsme použili v příkladech pro snímky obrazovky, na které se díváte. A je to. Nyní uvidíte, jak se hodnoty senzorů průtokoměru načítají do Tools. Valarm.net. Často jste však nastavili, aby se vaše centrum senzorů odesílalo, jak často uvidíte nahraná nová data. Můžete to spojit s tím, jak často se váš soubor úloh dotazuje na průtokoměr.

Pokud se například nahrajete každých 15 minut na Tools. Valarm.net, budete se muset každých 900 sekund dotazovat na svůj průtokoměr pomocí souboru úlohy. Ještě jedna výhoda, kterou můžeme nakonfigurovat, je použít funkce vlastního přejmenování / aliasingu sloupců Tools. Valarm.net. Podívejte se na naše dokumenty, jak to udělat, nebo podle příkladu obrazovky přezdívejte uživatelské sloupce na popisnější názvy, jako je průtokoměr, rychlost, celkový průtok, kladný akumulátor nebo využití vody.

Nezapomeňte si poznamenat jednotky svých proměnných, na které se dotazujete ze svých průtokoměrů. Například proměnná kladného akumulátoru se uvádí v metrech krychlových / m³. Pokud to chcete automaticky převést na galony, litry nebo jinou jednotku, podívejte se na funkce našich kalkulaček, jako je automatické vynásobení konstantní hodnotou. Nyní máte všechna svá měření průtokoměrů na Tools. Valarm.net, takže můžete vzdáleně sledovat a spravovat své vodní zdroje odkudkoli na světě.

Na závěr můžete upřednostňovat používání vlastních webových řídicích panelů, jak vidíte zde, pokud jde o efektivní monitorování průtokoměrů, studní a hladin vody.

Krok 5: Dokončení systémů monitorování vody a řešení pro měření průtoku

To je asi tak všechno.

Pojďme si projít několik ponaučení a věcí, které je třeba mít na paměti při monitorování ultrazvukových průtokoměrů pomocí těchto senzorových adaptérů a nástrojů RS-485: Valarm.net:

• Mezi své snímače a potrubí vložte nějaké spojovací činidlo nebo tepelnou směs. Pokud to zapomenete, vaše ultrazvukové průtokoměry nebudou přijímat měření ze senzorů / převodníků. Všimněte si, že můžete experimentovat s použitím látek jako vazelína, tekuté mýdlo nebo jakákoli jiná maziva jako spojovací činidla.
• Pamatujte, že existuje mnoho typů průtokoměrů, takže si vyberte, která značka a model nejlépe vyhovuje vašemu scénáři. Ať už potřebujete použít oběžné kolo, vrtuli, mechanickou, magnetickou, ultrazvukovou nebo jinou technologii průtokoměru, jsme tady a jsme připraveni vám pomoci, takže neváhejte a kontaktujte nás.
• Zvláštní pozornost věnujte tomu, abyste se ujistili, že nejsou žádné prachové částice, písek nebo cokoli jiného než spojovací prostředky. Nechcete, aby mezi vnějšími povrchy vaší trubky a vašimi měniči zůstalo něco navíc.

To je váš rychlý průvodce monitorováním vašich ultrazvukových průtokoměrů řady TUF 2000 pomocí Tools. Valarm.net.

Podívejte se sem, abyste zjistili, jak je používají zákazníci průmyslového internetu věcí, kteří upravují a monitorují vodu v USA.

Neváhejte a dejte mi vědět, jestli vám mohu pomoci s čímkoli dalším pro vaše potřeby monitorování vody a vzduchu.

Neváhejte mě kontaktovat na [email protected].

Děkujeme vám za instruktáž a za to, že jste součástí komunity Instructables!:)