قياس التدفق باستخدام عدادات تدفق المياه (فوق صوتي): 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

الماء مورد مهم لكوكبنا.

نحن البشر نحتاج إلى الماء كل يوم. والماء ضروري لمجموعة متنوعة من الصناعات ونحن بشر بحاجة إليه كل يوم.

نظرًا لأن المياه أصبحت أكثر قيمة وندرة ، فقد ازدادت مؤخرًا الحاجة إلى مراقبة موارد المياه وإدارتها بشكل فعال.

هناك العديد من الطرق لإدارة ومراقبة موارد المياه مثل مستشعرات مستوى المياه وعدادات التدفق.

في هذا Instructable ، سنتعمق في كيفية إجراء قياس التدفق باستخدام مقاييس التدفق فوق الصوتية كما تراه في الصور.

لذلك دعونا نمضي قدمًا ونبدأ!:)

الخطوة 1: عناصر إنترنت الأشياء التي تحتاجها لقياس تدفق المياه

في هذه المقالة ، ستتعرف على التفاصيل الدقيقة لكيفية مراقبة مقاييس التدفق فوق الصوتي TUF-2000 مع محاور المستشعر المتصلة بمحولات مستشعر RS-485Modbus.

كما هو الحال مع عمليات نشر المراقبة الأخرى ، ستحتاج إلى معرفة اتصال الإنترنت ومصدر الطاقة والمرفقات وما إلى ذلك التي ستعمل بشكل أفضل لسيناريوهات النشر المحددة الخاصة بك. لا تتردد في الاتصال بي على [email protected] إذا كنت ترغب في أي نصيحة أو لديك أي أسئلة.

لبدء مراقبة عدادات التدفق لسلسلة TUF-2000 ، ستحتاج إلى ما يلي:

• عدادات التدفق من سلسلة TUF-2000 مثل TUF-2000S ، أو أي نسخة أخرى قابلة للتركيب أو مقاومة للانفجار أو النسخة القابلة للتثبيت على الحائط التي تراها في الصور في هذه القصة
• محولات تدفق الطاقة المتوافقة مع مقاييس التدفق TUF-2000 لمراقبة التدفق و / أو درجة الحرارة ، مثل المشبك الموجود على محولات الطاقة التي تراها في الصور
• محاور الاستشعار لتحميل قياسات المستشعر إلى السحابة عبر شبكة خلوية GSM أو إيثرنت أو شبكة WiFi أو أي اتصال آخر بالإنترنت
• محولات مستشعر RS-485 للتوصيل والتواصل مع مقاييس التدفق الخاصة بك

الخطوة 2: قم بتوصيل أجهزة قياس التدفق الخاصة بك بأجهزة الاستشعار RS-485

بعد ربط محاور المستشعر الخاصة بك بـ Tools. Valarm.net ، ستقوم بتوصيل محولات مستشعر RS-485 بمقاييس تدفق سلسلة TUF-2000.

ستفعل ذلك عن طريق توصيل سلك من اختيارك من + (موجب) 485 في مقاييس التدفق لديك إلى الموجب (+) في محولات مستشعر RS-485. وبالمثل ، استخدم سلكًا لتوصيل القنوات السلبية (-) على مقاييس التدفق ومحولات مستشعر RS-485. سترى في الصور التي وجدناها أن استخدام الكابلات الحمراء والسوداء لذلك يجعل من السهل تذكرها وتتبعها.

تذكر أن تقوم بتكوين واتباع تعليمات مقياس التدفق الخاص بك ، واتباع وتكوين الإعدادات المطلوبة إذا لم تكن قد قمت بذلك بالفعل ، أشياء مثل - نوع محول الطاقة ، ونوع السائل ، ونوع التركيب ، وقطر الأنبوب الخارجي ، ومواد الأنابيب ، وسمك جدار الأنبوب. وتأكد أيضًا من أن لديك قوة إشارة قوية وجودة لتركيب محول المياه لديك للتأكد من حصولك على قياسات وقراءات موثوقة لأنظمة مراقبة المياه الخاصة بك.

الخطوة 3: تكوين عدادات التدفق الخاصة بك باستخدام محولات مستشعر RS-485 Modbus

الآن بعد توصيل الأسلاك ، قم بتوصيل محول مستشعر Yoctopuce RS-485 بجهاز الكمبيوتر. تأكد من تشغيل مقياس التدفق الخاص بك أيضًا وأن RS-485 متصل مع العملاء المتوقعين الموجبين والسالبين المطابقين لمقياس التدفق الخاص بك.

قم بتشغيل برنامج Virtualhub الخاص بك وقم بتوجيه متصفحك إلى https:// localhost: 4444. انقر فوق زر القائمة "تكوين" لمحول جهاز الاستشعار RS-485. تأكد من تطابق إعدادات مستشعر RS-485 هنا مع ما قمت بتعيينه على مقياس تدفق سلسلة TUF-2000.

نوصي باستخدام إعدادات مودبوس RS-485 التالية:

• مودبوس RTU
• 9600 باود
• 8 بتات بيانات
• لا تكافؤ
• 1 بت توقف

باختصار ، هذا هو RS-485 Modbus RTU مع 8N1 بسرعة 9600 باود. بعد ذلك ، سننشئ ملف وظيفة من شأنه برمجة مهايئات مستشعر RS-485 للاستعلام تلقائيًا عن مقاييس التدفق كلما احتجت إلى ذلك. ثم سيتم تحميل قياسات مقياس التدفق على Tools. Valarm.net. انقر فوق الزر إدارة ملفات المهمة في نافذة إعدادات RS-485 virtualhub لإنشاء ملف مهمة جديد. انقر فوق تعريف وظيفة جديدة لإنشاء ملف وظيفة جديد.

ثم انقر فوق إضافة خطوة لإضافة مهمة جديدة إلى ملف الوظيفة الذي تم إنشاؤه حديثًا. يمكنك أن ترى في الأمثلة التي أطلقنا عليها اسم flowtuf.job task1.

بعد ذلك ، ستعدل مهمتك الأولى والوحيدة. ستقوم بتعيين المهمة على دورية بحيث ترسل مستشعرات مقياس التدفق البيانات على فترات زمنية محددة مسبقًا. قم بتكوين مهمتك لاستخدام بروتوكول مخصص كما ترى في لقطات الشاشة. ستضيف خطوة لكل متغير تريد الاستعلام عنه من مقياس التدفق. ستنظر في وثائق مقياس التدفق من سلسلة TUF 2000 للعثور على سجل Modbus الذي تحتاجه للاستعلام بناءً على القياس الذي تريده من عدادات التدفق.

لقد قمنا بتضمين لقطات شاشة من دليل وجدنا أثناء البحث في الويب. في هذه الأمثلة ، سنستعلم عن معدل التدفق والسرعة والمراكم الموجب / إجمالي استخدام التدفق. الآن كيف نستخدم كل استعلام MODBUS لسجلات Modbus لمقياس التدفق المحدد؟

لكل متغير تريد الاستعلام عنه ، ستجد رقم التسجيل في دليل مقياس التدفق ، ثم اطرح 1. ثم قم بتحويل هذا الرقم العشري إلى رقم سداسي عشري باستخدام أي محول مثل الذي ستجده من خلال البحث في الويب. لنستعرض بعض الأمثلة. في أمثلة لقطات الشاشة لدينا ، سترى أننا نستعلم عن متغيرات السجل:

معدل التدفق (سجل 0001) يعني أننا نريد تحويل 1 - 1 إلى ست عشري. هذا هو 0 إلى سداسي ، والذي يخبرنا به المحول السداسي هو 0 ، لذلك من السهل البدء به.

السرعة (Register 0005) تعني أننا سنحول 5-4 إلى ست عشري. 4 في النظام الست عشري تساوي 4.

إجمالي استخدام التدفق / المركب الإيجابي (سجل 0115) يعني أننا سنحول 0114 من رقم عشري إلى رقم سداسي عشري. 0114 في عرافة يساوي 72.

فلنقم الآن بإعداد المهام للاستعلام عن تلك السجلات. أضف خطوة لكل متغير تريد الاستعلام عنه.

على سبيل المثال ، إذا أردنا الاستعلام عن المركب الموجب لاستخدام التدفق الإجمالي ، فستستخدم الأمر writeMODBUS مع الوسيطة:

010300720002

لاحظ الرقم 72 في منتصف الحجة. هذا هو المفتاح الذي ستحتاج إلى تغييره لأي متغير آخر تريد الاستعلام عنه. على سبيل المثال ، سترى في لقطات الشاشة أن أمري Modbus الآخرين اللذين نرسلهما يشتملان على 04 و 00 في وسيطة الأمر بدلاً من 72. لذا استبدل هذين الرقمين بأي سجل تريد الاستعلام عنه. الآن بعد أن استفسرت عن أحد السجلات ، ستحتاج إلى مكان لتخزين وحفظ استجابة مستشعر مقياس التدفق لاستعلامك. سنفعل هذا بأمر متوقع.

أضف خطوة لأمر توقع بالمتغير:: 010304 ($ 1: FLOAT32X). *

هام: لاحظ أن $ 1 يخبر محول المستشعر بتخزين استعلام المستشعر هذا في متغير المستشعر العام 1 ، والذي سنقوم لاحقًا بتعيينه وربطه بعمود / حقل على Tools. Valarm.net. كما ترى في لقطات الشاشة ، إذا أردنا الاستعلام عن سجلات متعددة وتخزينها في حقول مستشعر مختلفة ، فقم بتغيير الأمر المتوقع إلى $ 2 لـ genericSensor2 و 3 دولارات لـ genericSensor3 وما إلى ذلك. ستجرب هذا وتلعب به حتى تحصل على ما تحتاجه أنت وفرقك ومؤسستك من مستشعراتك الصناعية.

لاحظ أيضًا أنه في وثائق عداد التدفق مع السجلات التي تراها يوجد رقم السجل وأيضًا التنسيق. إذا كان التنسيق هو REAL4 في المستندات ، فستستخدم نوع بيانات FLOAT32X الذي تراه في لقطات الشاشة. ومع ذلك ، إذا كنت بحاجة إلى الاستعلام عن تنسيق نوع مختلف ، فاتصل بنا ، لأنك ستحتاج إلى أحدث البرامج الثابتة RS-485 وستستخدم أنواع بيانات أخرى مثل DWORDX لسجلات Modbus من النوع LONG.

بمجرد إضافة جميع الخطوات التي تريد الاستعلام عنها لمتغيرات مقياس التدفق التي تحتاجها ، قم بتعيين فاصل زمني للتكرار في ملف وظيفتك. سترى في لقطات الشاشة التي قمنا بتعيينها لدينا للاستعلام كل 5 ثوانٍ. استنادًا إلى مدى غمرها وغمرها بالمعلومات التي تريدها ، يمكنك الاستعلام عن المستشعر الخاص بك كل 60 ثانية ، أو 300 ثانية / 5 دقائق ، أو أي فترة زمنية تناسبك أنت وعمليات نشر المراقبة في الميدان.

احفظ وظيفتك وانقر فوق تشغيل لبدء التشغيل. قد ترغب في تعيين ملف وظيفتك كوظيفة بدء التشغيل باستخدام القائمة المنسدلة في قائمة RS-485 الرئيسية. يمكنك أن ترى أننا قمنا بهذا في لقطات الشاشة هنا. بعد حفظ جميع إعداداتك ، يمكنك تشغيل محول مستشعر RS-485 ، أو فصله وتوصيله مرة أخرى للتأكد من أنه يعمل بالطريقة التي تريدها متى تم تمهيده. من خلال النقر على الرقم التسلسلي لجهاز الاستشعار في النافذة الرئيسية لـ Virtualhub ، يمكنك مشاهدة المحادثة التي تجريها الواجهة التسلسلية مع الجهاز. سترى الأوامر والاستجابات مباشرة ومباشرة. هذه طريقة رائعة للتأكد من أن الجميع يتصافحون ويتحدثون ويتصرفون بالطريقة التي تريدها.

يمكنك أيضًا النقر فوق إظهار وظائف الجهاز في نافذة virtualhub الرئيسية لمشاهدة النتائج الحية لأحدث قياسات مستشعر مقياس التدفق التي يتم تخزينها في أعمدة المستشعر العام X التي يتم تحميلها إلى Tools. Valarm.net.

الآن تم تكوين محولات مستشعر RS-485 Modbus لتتحدث بشكل جيد مع مقاييس التدفق الخاصة بك. دعنا ننتقل إلى كيفية إدارة معلومات مراقبة المياه في الوقت الفعلي وتعيينها وتحليلها وعرضها من أي جهاز باستخدام متصفح ويب موجه إلى Tools. Valarm.net.

الخطوة 4: تكوين عدادات التدفق الخاصة بك للمراقبة في السحابة

بعد متابعة هذا الفيديو وتهيئة محور المستشعر وربطه بـ Tools. Valarm.net ، ستتذكر علامة تبويب خريطة المستشعر ضمن تكوين المحور.

الآن ضمن علامة تبويب تعيين المستشعر هذه ، سترى محول مستشعر RS-485 الخاص بك أسفل أجهزة الاستشعار الأخيرة التي تم الإبلاغ عنها. يمكنك النقر فوق إضافة لإضافة كل من المستشعرات العامة التي قمت بتخزين قيمة تسجيل مقياس التدفق فيها. في حالتنا مع الأمثلة التي رأيتها في قصة المدونة هذه ، قمنا بحفظ معدل التدفق والسرعة واستخدام التدفق الإجمالي / تراكم إيجابي في المتغيرات العامة لجهاز الاستشعار 1 و 2 و 3 ، على التوالي.

ستقوم بتعيين متغيرات المستشعر إلى الأعمدة التي تناسبك بشكل أفضل ، على سبيل المثال أعمدة الحساب أو أعمدة المستخدم التي استخدمناها في أمثلة لقطات الشاشة التي تبحث عنها. هذا كل شيء. سترى الآن أنه يتم تحميل قيم مستشعر مقياس التدفق إلى Tools. Valarm.net. ومع ذلك ، غالبًا ما تكون قد عيّنت محور المستشعر على التحميل فهو عدد المرات التي ستشاهد فيها البيانات الجديدة التي تم تحميلها. يمكنك ربط هذا بعدد المرات التي يستفسر فيها ملف الوظيفة عن مقياس التدفق.

على سبيل المثال ، إذا تم تحميلك كل 15 دقيقة إلى Tools. Valarm.net ، فحينئذٍ ستحتاج فقط إلى الاستعلام عن مقياس التدفق بملف وظيفتك كل 900 ثانية. هناك وسيلة راحة أخرى يمكننا تهيئتها وهي استخدام ميزات إعادة تسمية / تسمية الأعمدة المخصصة في Tools. Valarm.net. ألقِ نظرة على مستنداتنا حول كيفية القيام بذلك أو اتبع مثال لقطة الشاشة لتسمية أعمدة المستخدم بأسماء وصفية أكثر مثل معدل تدفق عداد التدفق أو السرعة أو إجمالي التدفق أو المجمع الإيجابي أو استخدام المياه.

تذكر ملاحظة وحدات المتغيرات التي تستعلم عنها من مقاييس التدفق. على سبيل المثال ، يتم الإبلاغ عن متغير المركب الموجب بوحدة الأمتار المكعبة / متر مكعب. إذا كنت ترغب في تحويل هذا تلقائيًا إلى جالون أو لتر أو وحدة أخرى ، فاحرص على استخدام ميزات الآلات الحاسبة الخاصة بنا مثل الضرب تلقائيًا في قيمة ثابتة. لديك الآن جميع قياسات عداد التدفق الخاصة بك على Tools. Valarm.net حتى تتمكن من مراقبة وإدارة موارد المياه عن بُعد من أي مكان في العالم.

كملاحظة أخيرة ، قد تفضل استخدام لوحات معلومات مخصصة على الويب كما ترى هنا ، عندما يتعلق الأمر بمراقبة عدادات التدفق وآبار المياه ومستويات المياه بشكل فعال.

الخطوة الخامسة: الانتهاء من أنظمة مراقبة المياه وحلول قياس التدفق

هذا عن ذلك.

لنستعرض بعض الدروس المستفادة والأشياء التي يجب تذكرها حول مراقبة عدادات التدفق فوق الصوتي باستخدام أدوات وأدوات محولات مستشعر RS-485.

• ضع بعض عامل التوصيل أو المركب الحراري بين محولات الطاقة والأنابيب. إذا نسيت هذا ، فلن تتلقى مقاييس التدفق فوق الصوتي قياسات من المستشعرات / محولات الطاقة. لاحظ أنه يمكنك تجربة استخدام مواد مثل الفازلين أو الصابون السائل أو أي زيوت أخرى كعوامل اقتران.
• تذكر أن هناك أنواعًا كثيرة من عدادات التدفق ، لذا اختر العلامة التجارية والطراز الذي يناسب السيناريو الخاص بك. سواء كنت بحاجة إلى استخدام المكره ، أو المروحة ، أو الميكانيكية ، أو المغناطيسية ، أو فوق الصوتية ، أو غيرها من تقنيات قياس التدفق ، فنحن هنا ومستعدون لمساعدتك ، لذا لا تتردد في الاتصال.
• توخ مزيدًا من العناية الخاصة للتأكد من عدم وجود أي جزيئات غبار أو رمل أو أي شيء آخر بخلاف عوامل التوصيل. لا تريد ترك أي شيء إضافي بين الأسطح الخارجية للأنبوب ومحولات الطاقة الخاصة بك.

هذا هو دليل البدء السريع لمراقبة أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية من سلسلة TUF 2000 باستخدام Tools. Valarm.net.

ألق نظرة هنا لترى كيف يتم نشرها بواسطة عملاء إنترنت الأشياء الصناعي لمعالجة المياه ومراقبتها في الولايات المتحدة الأمريكية.

من فضلك لا تتردد في إخباري إذا كان بإمكاني مساعدتك بأي شيء آخر لاحتياجاتك في مراقبة المياه والهواء.

لا تتردد في التواصل معي على [email protected].

شكرًا لك على Instructables وكونك جزءًا من مجتمع Instructables!:)