
تهدف هذه التوصيات إلى إنقاذ وحماية الشقة (المنزل ، وما إلى ذلك) من المشاكل الشائعة إلى الأضرار الجسيمة التي تلحق بالنفس والآخرين. بعض الأشخاص الذين يتركونهم خائفين من المشاكل ، يتركون إيقاف تشغيل الأجهزة الآلية في لوحة القيادة وإغلاق صنابير مدخل إمدادات المياه ؛ والتنفيذ اليدوي لهذه العملية في حد ذاته غير مناسب للغاية ، فيما يتعلق بذلك ، قررت أن أجعل نظام ميزانية يعتني بأتمتة هذه العملية ، كما أضفت القليل من الوظائف. ما جاء من هذا وكيف جيدا - يمكنك قراءتها تحت خفض.
بادئ ذي بدء ، سأقول أنني في حالتي سوف أصف النظام للاستخدام في شقة ، ولكن من حيث المبدأ سيكون أيضًا مناسبًا لمنزل ريفي ، واختيارياً في غرف أخرى.
تبدو المسودات الأولى من الحل كما يلي: عند الخروج من الشقة ، اضبط زرًا عند الضغط عليه ، تتحول إلكترونيات الشقة إلى أحد أوضاع التشغيل: الوضع الآمن (في اللوحة يتم إيقاف تشغيل جميع المستهلكين ، وإغلاق صمامات المياه) والتشغيل العادي (يتم تشغيل جميع الصمامات). السؤال الذي يطرح نفسه على الفور ، إذا كنت تغادر لمدة شهر ، ثم كل شيء واضح ومقطع ، وإذا كنت لا تحتاج إلى مغادرة الشقة بأمان والعمل والمغادرة الأخرى ليوم واحد لفترة قصيرة ، فقد تبين أنه من الأفضل عدم إيقاف الثلاجة (وغيرها من الأجهزة التي ينصح أيضًا بعدم إيقاف تشغيلها على وجه الخصوص ، المعدات التي سيتم تشغيلها بواسطة الزر مرة أخرى). ونتيجة لذلك ، بعد الانعكاس ، توصلت إلى استنتاج مفاده أنه سيكون من الصواب القيام بذلك: تغيير وضع التشغيل من الوضع الآمن إلى "وضع الاستعداد" ، واتصل بوضع التشغيل العادي "الرئيسي". و "تقسيم" الأسلاك في الشقة إلى فئات: 220 فولت الرئيسية ، الاستعداد 220 فولت.
خوارزمية العمل هي كما يلي: الوضع "الرئيسي" شامل ، وضع "الاستعداد" يعمل فقط المستهلكون الضروريون (للإيجاز ، الثلاجة). من الضروري أن تترك لمدة شهر أو أن تكون آمنًا تمامًا ، وأن تغلق الماء ، وتقطع الآلة الأوتوماتيكية المركزية. إذا كانت الرعاية اليومية ، اضغط على الزر ، فإن الأتمتة تغلق الصمام وتقطع الآلات الضرورية ، تاركة الثلاجة في وضع التشغيل. عند الوصول ، قمت بالضغط على الزر ، قامت الأتمتة بتشغيل كل شيء وفتحت صمام إمداد المياه.
بناءً على الخوارزمية المعتمدة ، قررت إنشاء وحدة موجودة في اللوحة ، والتي تقطع المراحل المسؤولة عن المعدات غير المدرجة في فئة الثلاجة ، والوحدة المسؤولة عن تشغيل وإيقاف صمامات إمدادات المياه.
أود هنا التراجع قليلاً عن الموضوع وأقول لماذا تم اختيار كتلتين وليس واحدة عامة.فيما يتعلق بالتجربة المكتسبة أثناء تطوير الأجهزة ، توصلت إلى ما يلي: يجب أن تكون كل كتلة مسؤولة عن مهمة محددة ، وكلما كانت هذه المهمة أكثر بساطة ، كانت المجموعة أكثر بساطة (بشكل طبيعي ، وليس بدون تجاوزات). كلما كانت الكتلة أكثر بساطة ، قلت المشكلات التي تواجهها - نظرًا لمستوى التجريد من الكتل الأخرى. كما أنها مصنوعة بحيث يمكنهم العمل بشكل منفصل عن بعضهم البعض.
تستخدم الكتل وحدات قياسية سهلة الشراء والاستبدال. مرة أخرى ، مع التحكم الموحد ، يمكنك وضع وحدة أخرى أكثر موثوقية أو محسنة أو أكثر وظيفية. تستند وحدات التحكم وكتبت ل Arduino nano ، وأعتقد أن وحدة التحكم هذه كافية للسيطرة على الوحدة بهامش.
سأعود إلى مسألة القوة والأسلاك. لتشغيل الوحدات يمكنني استخدام ثابت 12 فولت.
هنا ، أود أيضًا أن أوضح أنني استخدمت رؤيتي في هذه المشكلة: الآن يوجد عدد كبير جدًا من المستهلكين بدءًا من 12 فولت وأقل بدءًا من شرائط الإضاءة LED ومن المنطقي استخدام هذا الجهد للمستهلكين ذوي الجهد المنخفض في شقة ، بالإضافة إلى ذلك ، بشكل عام ، هذا الجهد أكثر أمانًا .فيما يلي ، أشير إلى الجهد الاسمي البالغ 12 فولت ، في الواقع ، سيكون هناك جهد من حوالي 13 إلى 14 فولت عند الخرج من وحدة التزويد بالطاقة بحيث يكون هناك هامش لانخفاض الجهد على الأسلاك و 12 فولت سوف تصل إلى المستهلكين بتفاوتات صغيرة. نتيجة لذلك ، يجب أن يكون مخطط الأسلاك المعمم في الشقة في رأيي كما يلي:

بطبيعة الحال ، يمكن أن يكون هناك المزيد من الأجهزة مع مآخذ ، ويمكن أن يكون هناك أكثر من وحدة واحدة لتزويد الطاقة بقدرة 12 فولت مع أجهزتهم الخاصة (قد تكون هناك خيارات لتحميل أو نسخ بعض الأنظمة احتياطيًا - يمكنك كتابة مقالة منفصلة حول هذا).
وحدة إدارة الطاقة (BUE)


تتحكم الوحدة في 3 مصادر لإمداد الطاقة ، ويوجد مرحلتان كهروميكانيكيتان على اللوحة الرئيسية ، ويتم توصيل مرحل الحالة الصلبة خارج الوحدة. اللوحة الرئيسية للوحدة ليست عالمية وتم تطويرها خصيصًا لهذه الوحدة ، لا أستطيع أن أعتبر أن الخيار المثالي قد خرج - إنه اختبار لما سيحدث منها. استغرق المرحلات الكهروميكانيكية كحد أقصى 16 أمبير.

أعرف الكثير من المؤيدين المرتبطين بالمرحلات مع عدم ثقة كبيرة - حتى هنا لدي ثقة في هذا الرقم. في اتجاه حماية الاستخدام ، أقول إن التبديل لن يحدث كثيرًا وليس من المخطط أن يعمل بشكل طبيعي تحت الحمل الأقصى ، وبصفة عامة أقسم الحمل على قوة أصغر ، أي المزيد من الآلات التي تحتوي على عدد أقل من كل أمبير ، ولكن كل هذا يتوقف على الأسلاك في الشقة. سأرى ما سيحدث أثناء التشغيل ، ثم إذا لزم الأمر سأقبل بالفعل بعض الابتكارات. تم تطبيقه في الكتلة للإدراج التدريجي للحمل ، أي يتم تشغيل كل من المرحلات الثلاثة في فترة زمنية معينة ، الأمر الذي يبدو لي أن له تأثيرًا إيجابيًا بشكل عام على الإمداد بالكهرباء في الشقة. يوجد على زر السكن مؤشرات (LEDs) تشير إلى وضع الكتلة الحالي وحالة الإنذار / التنبيه. يتم استخدام مؤشر LED ثنائي اللون للإشارة إلى الوضع. الأخضر هو الرئيسي ، الأحمر هو المصاحب. أثناء الانتقال من وضع إلى آخر ، يومض المؤشر باللون إلى الوضع الذي يتم به النقل. يوجد على الغطاء العلوي للوحدة إشارة إلى وجود الجهد بعد الترحيل (المصابيح البيضاء) ، كما يتم عرض مؤشر على أوضاع التشغيل على الغلاف - لكن قررت عدم تشغيله بسبب هناك زر مع إشارة إلى الوضع الحالي ، وسوف تقف الوحدة في الدرع ، وهناك إشارة إلى أوضاع ليست ذات أهمية خاصة. يتم تلقي المعلومات حول وجود الجهد بواسطة وحدة التحكم في الوحدة وتحلل هذه الحالة ، إذا كان التتابع قيد إيقاف التشغيل ولكن لا يزال الجهد هناك (التشويش على التتابع) ، ستظهر إشارة تحذير - مؤشر LED وميض غالبًا في غلاف الزر. نجحت قضية "Siemens" تحت سكة الدين ، ويبدو من وحدة التحكم للتهوية ، لكن لا يزال يتعين علي تعديلها قليلاً.
وحدة التحكم في صمامات إمداد المياه (BUPV)


وحدة التحكم 2 صمامات الكرة الآلية (اشترى على علي ، سعر 1 جهاز كمبيوتر. ~ 900 روبل). كلا الصمامات للمياه الساخنة والباردة هي نفسها. يتم التحكم في الصمام الكروي عبر سلكين 220 فولت + صفر ، تقوم بإطعام سلك واحد 220 - يغلق الصمام ويطبقه على الآخر - يفتح الصمام. يدور محرك التحكم في اتجاه واحد فقط ، أي لا يغلق تماما فمن المستحيل أن تبدأ الافتتاح. يوجد داخل جسم الصمام وجود تبديل دقيق وعند الانتهاء من عملية الإغلاق أو الفتح ، فإنه يخفف تلقائيًا الجهد من المحرك.
خوارزمية التشغيل لهذه الوحدة: اقبل أمر تحكم ، أغلق الصمام أو افتح الصمام. الوحدة لديها 2 وسائط التحكم الآلي واليدوي. في الوضع التلقائي ، يتم استلام الأوامر فقط من وحدة التحكم في الطاقة. في الوضع اليدوي ، يتم تنفيذ الأوامر من الزر الموجود على غلاف وحدة التحكم في إمداد المياه ، بينما يتم تجاهل الأوامر من وحدة التحكم في إمداد الجهد. كتلة لديه وسائط مفتوحة ومغلقة. هناك 3 مصابيح LED على غلاف الوحدة ، 2 منها تشير فقط إلى الوضع الحالي للوحدة (أخضر - تكون الصمامات مفتوحة ، حمراء - يتم إغلاق الصمامات) ، وكذلك في BUE أثناء عملية النقل ، يومض مؤشر LED إلى أي وضع تذهب إليه الوحدة ، حوالي 3 سأخبركم بمصباح LED أدناه. يتم تثبيت هذه الوحدة على مقربة من الصمامات مع إمكانية الوصول إلى إشارة والتحكم.
عند تطبيق الكتل ، توصلت إلى استنتاج مفاده أن هناك فئة معينة من الأجهزة التي كانت تعمل منذ فترة طويلة ولا ينصح بفصلها عن الشبكة "في الوقت الحالي" - تشمل هذه الأجهزة غسالة ملابس وغسالة صحون (على الأرجح يمكن تضمين هذه الفئة بعض الأجهزة الأخرى ، لكنني سأقدم مثالًا مناسبًا لي بالغسالة). في بعض الأحيان قد يتبين أن الغسيل قد بدأ وإذا أوقفت تشغيل الكهرباء ، فستظل العملية غير مكتملة ومفسدة ، لذلك قررت تنفيذ خوارزمية إضافية للعمل مع الغسالة.
خوارزمية للعمل مع الغسالة: أثناء عملية الغسيل من الغسالة ، يتم إرسال إشارة إلى وحدة التحكم في إمدادات المياه بأن عملية الغسيل قيد التقدم. تقوم الوحدة بتحليل هذه الإشارة إذا كانت تغسل وقررت فجأة وضع الوحدة في وضع الاستعداد ، لا تغلق الوحدة صمام تزويد الماء البارد (سيتم إغلاق صمام الماء الساخن). في حالة اختفاء الإشارة "الغسيل قيد التنفيذ" (انتهى الغسيل) في وضع الاستعداد - ستغلق الوحدة صمام الماء البارد. لن تحدث العملية العكسية (أي إذا كانت الوحدة في وضع الاستعداد بالفعل وأغلقت الصمامات ، عند ظهور إشارة "الغسيل" ، لن يتم فتح الصمام).
سأعود إلى المصباح الثالث على غطاء الكتلة - إنه يوضح حالة ما إذا كان الغسيل قيد التقدم في وقت معين.
تحقيق تلقي إشارة التحكم من الغسالة.بدلاً من المقدمة: في الحقيقة ، أنا مندهش لأن الأجهزة المنزلية (بسيطة وغير متخصصة) لا تملك أبسط الاتصالات الكهربائية (المغلقة) التي تشير إلى حالتها الحالية - حتى لو كانت العملية قيد التشغيل أو إذا كانت خاملة ، تبسيط عملية الأتمتة إلى حد كبير ، ومن ثم لن يكون من الضروري سور الحديقة لتلقي هذه المعلومات كهربائيًا. أعتقد أن هذا سيكون إضافة إضافية لوظائف الأجهزة المنزلية ، بأقل تكلفة من الشركة المصنعة.
لذلك تحتاج إلى الحصول على إشارة من الغسالة أن الغسيل قيد التقدم. بعد النظر في المنتديات لمعرفة أي حلول لهذه المشكلة ومراقبة عملية بدء الغسل وإنهائه ، نظرت أيضًا إلى الدوائر واكتشفت أن أكثر من نصف الغسالات البسيطة من مختلف الشركات المصنعة تعمل على نوع قياسي من لوحات الدوائر والخوارزميات الخاصة بعملها زائد أو ناقص هي نفسها. توصلت إلى استنتاج مفاده أن الخيار الأنسب هو قفل قفل الفتحة لتحميل الغسيل. في بداية الغسيل ، يقوم القفل بحظر فتحة تحميل التحميل ، وفي نهاية الغسيل يقوم بإلغاء قفله. يتم توزيع مخطط هذا القفل بشكل جيد والشيء نفسه على معظم الغسالات.

تشغيل القفل: عندما يتم توفير 220 فولت له (التلامس 1 و 3) ، فإنه يقفل الباب ؛ إذا تم إزالة الجهد ، فإنه يتوقف عن حظره. الحل الذي أستخدمه هو استخدام مرحل مع فولطية توريد لفائف 220 فولت متصلة بالتوازي مع قفل الفتحة - يجب ألا يؤدي ذلك إلى إتلاف الغسالة بأي طريقة ، ولن تستهلك سوى الغسالة قليلاً أكثر أثناء الغسيل (مقدار التيار الذي يستهلكه ملف الترحيل). بسبب نظرًا لأن غسالة الملابس قديمة جدًا ولا يوجد أي ضمان لفترة طويلة ، فإن هذا الخيار مناسب جدًا بالنسبة لي. ربما لا تزال هناك خيارات أكثر إثارة للاهتمام لتلقي المعلومات كهربائيًا حول ما تفعله الغسالة ، وسيسعدني أن أعرف عنها.
تنظيم التواصل بين الكتل
سأقدم مخططًا عامًا للتفاعل الكهربائي بين الكتلين وربطهما

يتم التواصل بين الكتل عبر واجهة الجهاز RS-485 ، مع بروتوكول البرنامج SRDB2 ، الذي وصفته سابقًا في
مقالتي . في حالتي ، فإن BUE هي القائدة وترسل أحد الأوامر (افتح الصمام ، أغلق الصمام ، أعط حالته الحالية) ، يستجيب BELV دائمًا بحالته الحالية.
خوارزمية العمل بالتزامن: عند الضغط على زر التحكم في وحدة التحكم للتبديل إلى وضع الاستعداد ، ترسل وحدة التحكم أمرًا إلى وحدة التحكم المغلقة ؛ ينظر BUPV إلى الوضع الحالي للغسل ؛ وإذا لم يكن هناك غسيل ، فإنه يبدأ في إغلاق كلا صمامي إمداد المياه ، مع الاستجابة في نفس الوقت للـ BUE بأن الصمامات تغلق ، وإذا كان الغسيل قيد التنفيذ ، يتم إغلاق صمام الماء الساخن فقط ، وإبلاغ BUE أيضًا بهذه الحالة. بعد إغلاق الصمام ، يبلغ BUPV أنه تم إغلاق الصمام / الصمامات بنجاح. انتظر من الإجابات التي أغلقت الصمام بنجاح ، وإذا لم يكن الغسيل قيد التشغيل ، فإنه يخفف الجهد الذي يزود الغسالة والصمامات. إذا كان الغسيل ، فلن تتم إزالة الجهد من الغسالة. باستمرار مسح للوضع الحالي لل BUPV. فقط بعد استلام الحالة "اكتمال الغسيل" (يتم إصدار هذا الوضع من قبل BUPW بعد انتهاء الغسيل وإغلاق صمام الماء الساخن) يقوم BUE بإزالة الجهد الذي يزود الغسالة والصمام. عند الانتقال إلى "الوضع الرئيسي" ، يرسل BUE أمرًا "لفتح الصمام" وتطبيق الجهد على المرحلات على فترات زمنية ، بما في ذلك بدوره.
يتم تنظيم التحكم في صمام إمدادات المياه على أساس تبديل التبديل. لديه حالة اتصال مغلقة عادة لحالة "صمام مفتوح". إذا قمت بتطبيق الجهد على الغسالة (ترحيل "الغسالة") ولم تقم بتطبيق الجهد على المرحل المسؤول عن التحكم في الصمام ، سيتم فتح الصمام - وهذا ضروري في حالة الانتقال من الحالة "الاحتياطية" إلى الحالة "الرئيسية". عند التبديل من الوضع "الرئيسي" إلى وضع "الاستعداد" دون إزالة الجهد من الغسالة ، من الضروري تطبيق الجهد على مرحل التحكم في الصمام ، وبالتالي بدء عملية إغلاق الصمام. في هذه الحالة ، سوف يغلق الصمام أو في حالة مغلقة بينما يتم إرسال إشارات التحكم إلى كلا المرسلين (مرحل تزويد التيار الكهربائي إلى الغسالة وتتابع الجهد للتحكم في الصمام) ، لأنه بعد إغلاق الصمام ، تتم إزالة الجهد من مرحل "الغسيل" ، وتتم إزالة حالة الترحيل لم يعد التحكم في الصمام مهمًا (بعد مرور بعض الوقت بعد التبديل إلى وضع الاستعداد ، أزيل الجهد من مرحل التحكم في الصمام ، وبالتالي أعده لانتظار الانتقال إلى حالة الصمام المفتوح). هذا يضمن الحد الأدنى من الحمل على تتابع التحكم في الصمام.
عمل مستقل للكتل
استنادًا إلى خبرتي في التشغيل الآلي للتشغيل ، سأقول أنه من المستحيل مراعاة جميع الفروق الدقيقة في تطوير التشغيل الآلي ، لذلك أعتقد أنه من الصحيح إدخال تحكم يدوي أو مستقل في الوحدات - منذ هذا سيسهل بعض لحظات التفاعل معها في مواقف غير عادية. يوجد مفتاح الوضع التلقائي واليدوي على غلاف BUPV. العمل مع التفاعل التلقائي هو موضح أعلاه. في التشغيل اليدوي ، يتجاهل BELV الأوامر من BUE. على غلاف of يوجد زر للتبديل إلى الأوضاع لفتح جميع الصمامات وإغلاق جميع الصمامات. في حالة التحكم اليدوي في BUPV ، يتم تجاهل قراءات "الغسيل". ويتم ذلك على وجه التحديد لإغلاق الصمامات في حالات الطوارئ ، أي إذا كانت الغسالة تعمل أثناء التشغيل في الوضع الرئيسي وفصل الأنبوب ، ثم لإغلاق الماء بسرعة ، فمن الضروري ضبط الوحدة على التحكم اليدوي والضغط على الزر وضعه في الوضع ، يتم إغلاق جميع الصمامات. عندما يكون BUPV في الوضع اليدوي ، لا يقوم BUE بتحليل البيانات الواردة من BUPV ، ولكنه يؤدي وظائف مباشرة عندما يتم تبديله إلى وضع التشغيل ، فإنه يقوم بإيقاف تشغيل كل شيء.
من المفهوم أنه في الوضع اليدوي ، يتحمل الشخص بشكل مستقل المسؤولية عن كيفية التحكم بشكل صحيح وأفضل في الجهاز ، وفي الوقت نفسه ، يكون خلل الإشارة الخاطئة "الغسيل" "متداخلًا".
انقطاع التيار الكهربائي في حالات الطوارئ غير المجدولة
تسجل كلتا الكتلتين حالتهما في ذاكرة غير متقلبة ، في حالة انقطاع التيار الكهربائي في الشقة ، وبعد الإمداد ، ستعود الكتل إلى الحالة التي كانت قبل الإغلاق. الاستثناء هو الحالة عندما يكون الغسيل قيد التقدم. عندما يكون هناك انقطاع في الطاقة ، على الأرجح تكون هذه العملية مدللة ، ثم الكتل التي تغلق الصمام تدخل في وضع الاستعداد ، في حين يومض مؤشر LED في عملية الغسيل غير المكتملة على الزر لتغيير أوضاع BUE. تتم إزالة مؤشر عملية الغسيل غير المكتملة عن طريق الضغط على الزر لتغيير وضع BUE.
ص. بعد التطوير وبداية العملية ، يعمل كل شيء على النحو المنشود ، ولكن الفكرة قد ظهرت بالفعل كيف نجعل الكتل أفضل ، أي التخلي عن صمامات 220 فولت والتبديل إلى 12 فولت - من أجل إزالة 220 فولت من BUPV عمومًا ، زيادة عدد المرحلات في BUE وأخذها خارج الحالة - جعلها قابلة للاستبدال بسرعة - (ولكن هذه قصة أخرى. بشكل عام ، رأي الناس حول هذا التطور مثير للاهتمام (هل تضعه في المنزل) - أدرك أنني لم اخترع شيئًا جديدًا ، وأنا متأكد من أن المكاتب التعامل مع المنازل الذكية بكل سهولة سيقترحون شيئًا كهذا ، لقد تناولت فقط السؤال على جانب الميزانية من أتمتة مثل هذه العملية. يحتوي كل موقع ثانٍ على arduino ، إذا أراد شخص ما إنشاء نفس الجهاز تمامًا ، فلديه بريدي الإلكتروني في جهات الاتصال ، ويمكنني إرسال أكواد البرنامج الخاصة بالكتل وشرح المزيد من التفاصيل كيف ولماذا ولماذا.
جاء سعر التطوير التقريبي في 4-5 آلاف روبل ، وهذا دون تقييم المجالس التي تم إنشاؤها ذاتيا وغيرها من "الأشياء التي لا تقدر بثمن".ص.
رابط إلى فيديو الجهاز.