Ces recommandations visent à sauver et à protéger l'appartement (maison, etc.) des problèmes courants et des dommages graves à soi-même et aux autres. Certaines personnes, par crainte de problèmes, laissant éteindre les machines automatiques dans le tableau de bord et fermer les robinets d'arrivée d'eau, l'exécution manuelle de ce processus en soi n'est pas très pratique, à cet égard, j'ai entrepris de créer un système budgétaire qui prend en charge l'automatisation de ce processus, et a également ajouté un peu de fonctionnalité. Qu'est-ce qui est arrivé et comment bien - vous pouvez le lire sous la coupe.
Tout d'abord, je dirai que dans mon cas, je décrirai le système à utiliser dans un appartement, mais en principe, il conviendra également à une maison de campagne, et éventuellement dans d'autres pièces.
Les premiers projets de la solution ressemblent à ceci: à la sortie de l'appartement, appuyez sur un bouton, l'électronique de l'appartement passe à l'un des modes de fonctionnement: mode sans échec (dans le panneau, tous les consommateurs sont fermés, les vannes d'eau sont fermées) et fonctionnement normal (tout est en marche et les vannes sont ouvertes). La question se pose immédiatement, si vous partez pour un mois, alors tout est clairement coupé et laissé, et si vous n'avez pas besoin de quitter l'appartement en toute sécurité, de travailler et d'autres départs d'une journée pendant une courte période, il s'avère qu'il vaut mieux ne pas éteindre le réfrigérateur (et d'autres appareils qui sont également conseillés de ne pas s'éteindre) en particulier, l'équipement qui sera allumé par le bouton arrière). En conséquence, après réflexion, je suis parvenu à la conclusion qu'il serait juste de le faire: changer le mode de fonctionnement de sûr à «veille», et appeler le mode de fonctionnement normal «principal». Et "divisez" le câblage de l'appartement en catégories: 220 volts principaux, 220 volts de secours.
L'algorithme de travail est le suivant: le mode «principal» est tout compris, le mode «veille» seuls les consommateurs nécessaires travaillent (par souci de concision, le réfrigérateur). Il faut partir un mois ou pour être complètement en sécurité, fermer l'eau, couper la machine automatique centrale. En cas d'entretien quotidien, appuyez sur le bouton, l'automatisme fermera la vanne, et coupera les machines nécessaires, laissant le réfrigérateur allumé. À mon arrivée, j'ai appuyé sur le bouton, l'automatisme a tout mis en marche et ouvert la vanne d'alimentation en eau.
Sur la base de l'algorithme adopté, j'ai décidé de réaliser une unité située dans le panneau, qui coupe les phases responsables des équipements non compris dans la catégorie du réfrigérateur, et l'unité chargée d'activer et de désactiver les vannes d'alimentation en eau.
Ici, je voudrais prendre un peu de recul par rapport au sujet et expliquer pourquoi 2 blocs ont été choisis, et non un bloc général.En lien avec l'expérience acquise lors du développement des appareils, je suis arrivé à ce qui suit: chaque bloc doit être responsable d'une tâche spécifique, plus cette tâche est simple, plus le bloc est simple (naturellement, non sans excès). Plus le bloc est simple, moins il a de problèmes - en raison du niveau d'abstraction des autres blocs. Ils sont également conçus pour pouvoir fonctionner séparément les uns des autres.
Les blocs utilisent des modules standard faciles à acheter et à remplacer. Encore une fois, avec un contrôle standardisé, vous pouvez mettre une autre unité, plus fiable, améliorée ou plus fonctionnelle. Les unités de contrôle sont basées et typées pour Arduino nano, je crois que ce module de contrôleur est suffisant pour contrôler l'unité avec une marge.
Je reviendrai sur la question de l'alimentation et du câblage. Pour alimenter les unités, j'utilise une tension constante de 12 volts.
Ici, je tiens également à préciser que j'ai utilisé ma vision sur cette question: maintenant, il y a déjà beaucoup de consommateurs à partir de 12 volts et moins à partir de bandes d'éclairage LED et il est logique d'utiliser cette tension pour les consommateurs basse tension dans l'appartement, en plus, en général, c'est une tension plus sûre .Ci-après, j'indique la tension nominale de 12 volts, en fait, il y aura une tension d'environ 13-14 volts à la sortie de l'alimentation électrique de sorte qu'il y aurait une marge pour les chutes de tension sur les fils et 12 V atteindrait les consommateurs avec de petites tolérances. En conséquence, le schéma de câblage généralisé dans l'appartement devrait à mon avis être le suivant:
Naturellement, il peut y avoir plus de machines avec des prises et il peut y avoir plus d'une unité d'alimentation 12 volts avec leur propre machine (il peut y avoir des options pour charger ou sauvegarder certains systèmes - vous pouvez écrire un article séparé à ce sujet).
Unité de gestion de l'alimentation (BUE)
L'unité contrôle 3 sources d'alimentation, 2 relais électromécaniques sont situés sur la carte principale et 1 relais à semi-conducteurs est connecté à l'extérieur de l'unité. La carte principale de l'unité n'est pas universelle et a été développée spécifiquement pour cette unité, je ne peux pas considérer que l'option idéale est sortie - c'est plutôt un test de ce qui en sortira. Les relais électromécaniques ont pris un maximum de 16 ampères.
Je connais de nombreux supporters liés aux relais avec une grande méfiance - même ici, je me méfie de ce chiffre. Dans le sens de la protection de l'utilisation, je dirai que la commutation ne se produira pas souvent et qu'il n'est pas prévu de fonctionner normalement sous charge maximale, en général je diviserais la charge par un ampérage plus petit, c'est-à-dire plus de machines avec moins d'ampères chacune, mais tout dépend du câblage de l'appartement. Je verrai ce qui se passera pendant le fonctionnement, puis si nécessaire j'accepterai déjà quelques innovations. Implémenté dans le bloc l'inclusion progressive de la charge, c'est-à-dire chacun des 3 relais s'allume à un certain intervalle de temps, ce qui me semble avoir un effet globalement positif sur l'alimentation électrique de l'appartement. Sur le boîtier du bouton, des indicateurs (LED) indiquent le mode de blocage actuel et l'état d'avertissement / alarme. Une seule LED bicolore est utilisée pour indiquer le mode. Le vert est le principal, le rouge est le préposé. Pendant la transition d'un mode à un autre, l'indicateur clignote dans la couleur dans le mode dont la transition est effectuée. Sur le capot supérieur de l'unité, il y a une indication de la présence de tension après le relais (LED blanches), également une indication des modes de fonctionnement est affichée sur le capot - mais a décidé de ne pas l'allumer car il y a un bouton avec une indication du mode actuel, et l'unité se tiendra dans le bouclier, et là, l'indication des modes n'est pas particulièrement pertinente. Le contrôleur de l'unité reçoit également des informations sur la présence de tension et analyse cette condition, si le relais est éteint mais que la tension est toujours là (le relais est coincé), une indication d'avertissement apparaîtra - une LED (ronde) souvent clignotante dans le boîtier du bouton. Avec succès, le boîtier "Siemens" est passé sous le rail DIN, semble-t-il du contrôleur de ventilation, mais j'ai quand même dû le modifier un peu.
Unité de commande pour vannes d'alimentation en eau (BUPV)
L'unité contrôle 2 robinets à tournant sphérique motorisés (achetés sur Ali, prix de 1 pièce. ~ 900 roubles). Les deux vannes pour l'eau chaude et froide sont identiques. La vanne à boisseau sphérique est commandée via 2 fils 220V + zéro, vous alimentez un fil 220 - il ferme la vanne, l'applique à l'autre - il ouvre la vanne. Le moteur de commande ne tourne que dans un sens, c'est-à-dire pas complètement fermé il est impossible de démarrer l'ouverture. À l'intérieur du corps de soupape, il y a un microrupteur et à la fin du processus de fermeture ou d'ouverture, il libère automatiquement la tension du moteur.
L'algorithme de fonctionnement de cette unité: accepter une commande de contrôle, fermer la vanne ou ouvrir la vanne. Le module dispose de 2 modes de contrôle automatique et manuel. En mode automatique, les commandes sont reçues uniquement de l'unité de contrôle de puissance. En mode manuel, les commandes sont exécutées à partir du bouton situé sur le couvercle du boîtier de commande d'alimentation en eau, tandis que les commandes du boîtier de commande d'alimentation en tension sont ignorées. Le bloc a des modes ouvert et fermé. Il y a 3 LED sur le couvercle de l'unité, dont 2 indiquent simplement dans quel mode actuel l'unité est située (verte - les vannes sont ouvertes, rouge - les vannes sont fermées), ainsi que dans le BUE pendant le processus de transition, la LED clignote dans quel mode l'unité va, environ 3 Je vais vous parler de cette LED ci-dessous. Cette unité est installée à proximité des vannes avec accès à l'indication et au contrôle.
Lors de la mise en œuvre des blocs, je suis arrivé à la conclusion qu'il existe une certaine catégorie d'appareils qui fonctionnent depuis assez longtemps et qu'il n'est pas conseillé de les déconnecter du réseau "pour le moment" - ces appareils comprennent une machine à laver, un lave-vaisselle (très probablement cette catégorie peut être incluse d'autres appareils, mais je vais vous donner un exemple pertinent pour moi avec une machine à laver). Parfois, il peut s'avérer que le lavage est commencé et si vous coupez l'électricité, le processus restera incomplet et gâché, j'ai donc décidé de mettre en œuvre un algorithme supplémentaire pour travailler avec la machine à laver.
Algorithme de travail avec la machine à laver: Pendant le processus de lavage depuis la machine à laver, un signal est envoyé à l'unité de contrôle d'alimentation en eau indiquant que le lavage est en cours. L'unité analyse ce signal en cas de lavage et a soudainement décidé de mettre l'unité en mode veille, l'unité ne ferme pas la vanne d'alimentation en eau froide (la vanne d'eau chaude sera fermée). Si le signal «lavage en cours» (le lavage est terminé) disparaît en mode veille - l'unité fermera la vanne d'eau froide. Le processus inverse ne se produira pas (c'est-à-dire que si l'unité est déjà en mode veille et que les vannes sont fermées, lorsque le signal «lavage» apparaît, la vanne ne s'ouvrira pas).
Je reviendrai à la 3ème LED sur le couvercle du bloc - elle indique l'état si le lavage est en cours à un moment donné.
Réalisation de la réception d'un signal de commande de la machine à laver.Au lieu d'une préface: en fait, je suis surpris que les appareils électroménagers (simples, non spécialisés) n'aient pas les contacts électriques les plus simples (fermés-ouverts) qui indiquent son état actuel - même si le processus est en cours ou inactif, il le ferait considérablement simplifié le processus d'automatisation, et il ne serait alors pas nécessaire de clôturer le jardin pour recevoir électriquement de telles informations. Je crois que ce serait un atout supplémentaire pour la fonctionnalité des appareils électroménagers, à un coût minime du fabricant.
Vous devez donc obtenir un signal de la machine à laver que le lavage est en cours. Après avoir examiné les forums pour trouver des solutions à ce problème et observé le processus de démarrage et de fin du lavage, j'ai également examiné les circuits et découvert que plus de la moitié des machines à laver simples de différents fabricants travaillent sur le type de circuits imprimés standard et les algorithmes pour leur travail plus ou moins sont les mêmes. J'en suis venu à la conclusion que l'option la plus appropriée est le verrouillage du verrou de la trappe pour le chargement du linge. Au début du lavage, la serrure bloque la trappe de chargement et à la fin du lavage elle la déverrouille. Le schéma d'une telle serrure est bien réparti et le même sur la plupart des machines à laver.
Le fonctionnement de la serrure: lorsqu'elle est alimentée en 220 volts (contacts 1 et 3), elle verrouille la porte; si la tension est coupée, elle arrête de la bloquer. Ma solution consiste à utiliser un relais avec une tension d'alimentation d'une bobine 220V connectée en parallèle avec le verrou de la trappe - cela ne devrait en aucun cas endommager le lave-linge, seule la machine à laver consommera un peu plus de courant pendant le lavage (la quantité de courant consommée par la bobine du relais). Parce que Comme ma machine à laver est assez ancienne et qu'il n'y a aucune garantie pendant longtemps, cette option me convenait parfaitement. Il existe probablement des options encore plus intéressantes pour recevoir électriquement des informations indiquant que le lave-linge lave, je serais heureux de les connaître.
Organisation de la communication entre blocs
Je vais donner un schéma général de l'interaction électrique entre les blocs et leur cerclage
La communication entre les blocs s'effectue via l'interface matérielle RS-485, avec le protocole logiciel SRDB2, que j'ai décrit plus haut dans
mon article . Dans mon cas, le BUE est le leader et envoie une des commandes (ouvrir la valve, fermer la valve, donner son état actuel), le BELV répond toujours avec son état actuel.
Algorithme pour travailler conjointement: Lorsque vous appuyez sur le bouton de commande de l'unité de commande pour passer en mode veille, l'unité de commande envoie une commande à l'unité de commande fermée; Le BUPV examine l'état actuel du lavage; s'il n'y a pas de lavage, il commence à fermer les deux vannes d'alimentation en eau, répondant simultanément au BUE que les vannes se ferment, si le lavage est en cours, seule la vanne d'eau chaude se ferme, informant également le BUE de cet état. Après avoir fermé la vanne, le BUPV signale que la ou les vannes ont été fermées avec succès. BUE voyant à partir des réponses que la vanne s'est fermée avec succès, et si le lavage ne se poursuit pas, elle relâche la tension d'alimentation de la machine à laver et des vannes. S'il lave, la tension de la machine à laver n'est pas supprimée. Constamment une enquête sur l'état actuel du BUPV. Ce n'est qu'après avoir reçu le statut «lavage terminé» (ce statut est émis par le BUPW une fois le lavage terminé et la vanne d'eau chaude fermée) que le BUE supprime la tension d'alimentation de la machine à laver et de la vanne. Lors du passage au «mode principal», le BUE envoie une commande pour «ouvrir la vanne» et applique une tension aux relais à intervalles dans le temps, y compris à leur tour.
La commande de la vanne d'alimentation en eau est organisée sur la base d'un relais de commutation. Il a un état de contact normalement fermé pour l'état «vanne ouverte». Si vous appliquez une tension à la machine à laver (relais "laveuse") et n'appliquez pas de tension au relais responsable de la commande de la vanne, la vanne s'ouvrira - cela est nécessaire dans le cas d'une transition de l'état "veille" à l'état "principal". Lors du passage du mode «principal» au mode «veille» sans supprimer la tension du lave-linge, il est nécessaire d'appliquer une tension au relais de commande de la vanne, ce qui démarre le processus de fermeture de la vanne. Dans ce cas, la vanne se fermera ou est dans un état fermé tandis que les signaux de commande sont envoyés aux deux relais (relais d'alimentation en tension vers la laveuse et relais de tension pour contrôler la vanne), car après la fermeture de la vanne, la tension du relais «lavage» est supprimée, l'état du relais la commande de la vanne n'a plus d'importance (après un certain temps après le passage en mode veille, je supprime la tension du relais de commande de la vanne, le préparant ainsi à attendre le passage à l'état de vanne ouverte). Cela garantit une charge minimale sur le relais de commande de la vanne.
Travail autonome des blocs
Sur la base de mon expérience dans l'automatisation de l'exploitation, je dirai qu'il est impossible de prendre en compte toutes les nuances dans le développement de l'automatisation, donc je pense qu'il est juste d'introduire un contrôle manuel ou autonome des unités - puisque cela facilitera quelques moments d'interaction avec elle dans des situations inhabituelles. Un commutateur de mode automatique et manuel est situé sur le capot du BUPV. Le travail avec interaction automatique est décrit ci-dessus. En fonctionnement manuel, le BELV ignore les commandes du BUE. Sur le couvercle du , il y a un bouton pour passer aux modes pour ouvrir toutes les vannes et fermer toutes les vannes. Dans le cas d'une commande manuelle du BUPV, les lectures «lavage» sont ignorées. Cela est fait spécifiquement pour l'arrêt d'urgence des vannes, c'est-à-dire si pendant le fonctionnement en mode principal la machine à laver fonctionne et que le tuyau se casse, puis pour couper rapidement l'eau, il est nécessaire de régler l'appareil en commande manuelle et en appuyant sur le bouton le mettre en mode, toutes les vannes sont fermées. Lorsque le BUPV est en mode manuel, le BUE n'analyse pas les données provenant du BUPV, mais exécute des fonctions directes lorsqu'il passe en mode de service, il désactive tout.
Il est entendu qu'en mode manuel, une personne assume indépendamment la responsabilité de contrôler correctement et mieux l'appareil, en même temps, le dysfonctionnement du faux signal «lavage» est «chevauchement».
Coupure de courant d'urgence imprévue
Les deux blocs enregistrent leur état dans une mémoire non volatile, en cas de panne de courant dans l'appartement, et après son alimentation, les blocs reviendront à l'état qui était avant l'arrêt. L'exception est l'état où le lavage était en cours. en cas de panne de courant, ce processus est probablement gâché, puis les blocs fermant la vanne passent en mode veille, tandis que la LED du processus de lavage incomplet clignote sur le bouton pour changer les modes BUE. L'indication du processus de lavage incomplet est supprimée en appuyant sur le bouton pour changer le mode BUE.
P.S. après le développement et le début de l'opération, tout fonctionne comme prévu, mais l'idée est déjà apparue comment améliorer les blocs, à savoir abandonner les vannes 220 volts et passer à 12 volts - afin de supprimer 220 volts du BUPV en général, augmenter le nombre de relais dans le BUE et les sortir de l'étui - ce qui les rend également rapidement remplaçables - (mais c'est une autre histoire. Dans l'ensemble, l'opinion des gens sur ce développement est intéressante (le mettriez-vous à la maison) - je comprends que je n'ai pas inventé quelque chose de nouveau, je suis sûr que les bureaux gérer facilement les maisons intelligentes ils vont suggérer quelque chose comme ça, je viens d'aborder la question du côté budgétaire de l'automatisation d'un tel processus. chaque deuxième site a arduino, si quelqu'un veut faire exactement le même appareil, il a mon e-mail dans les contacts, je peux envoyer les codes de programme des blocs et expliquer plus en détail comment, quoi et pourquoi.
Le prix de développement approximatif est sorti à 4-5 mille roubles, c'est sans évaluer les planches auto-créées et autres "choses inestimables".P.P.S.
Lien vers la vidéo de l'appareil.