Измерение расхода с помощью расходомеров воды (ультразвуковые): 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Вода - важнейший ресурс для нашей планеты.

Мы, люди, нуждаемся в воде каждый день. Вода необходима для различных отраслей промышленности, и мы, люди, нуждаемся в ней каждый день.

Поскольку вода стала более ценной и дефицитной, в последнее время возросла потребность в эффективном мониторинге и управлении водными ресурсами.

Есть много способов управлять водными ресурсами и контролировать их, например, датчики уровня воды и расходомеры.

В этом руководстве мы подробно рассмотрим, как проводить измерения расхода с помощью ультразвуковых расходомеров, как вы видите на фотографиях.

Так что вперед и приступим!:)

Шаг 1. Элементы Интернета вещей, необходимые для измерения расхода воды

В этой статье вы узнаете мельчайшие подробности о том, как контролировать ультразвуковые расходомеры TUF-2000 с концентраторами датчиков, подключенными к адаптерам датчиков RS-485Modbus.

Как и в случае с другими развертываниями мониторинга, вам нужно будет выяснить, какое подключение к Интернету, источник питания, корпуса и т. Д. Лучше всего подойдут для ваших конкретных сценариев развертывания. Не стесняйтесь обращаться ко мне по адресу [email protected], если у вас возникнут какие-либо вопросы или совет.

Чтобы начать мониторинг этих расходомеров серии TUF-2000, вам потребуется следующее:

• Расходомеры серии TUF-2000, такие как TUF-2000S, или другие фиксированные, взрывозащищенные или настенные версии, которые вы видите на изображениях в этой истории
• Датчики расхода, совместимые с расходомерами TUF-2000 для контроля расхода и / или температуры, такие как зажим на датчиках, которые вы видите на фотографиях.
• Концентраторы датчиков для загрузки результатов измерений датчиков в облака через мобильную сотовую сеть GSM, Ethernet, Wi-Fi или другое подключение к Интернету.
• Адаптеры датчиков RS-485 для подключения и связи с вашими расходомерами

Шаг 2. Подключите расходомеры к датчикам RS-485

После подключения концентраторов датчиков к Tools. Valarm.net вы подключите адаптеры датчиков RS-485 к расходомерам серии TUF-2000.

Вы сделаете это, подключив провод по вашему выбору от + (положительного) 485 на расходомерах к положительному (+) на адаптерах датчиков RS-485. Точно так же используйте провод для соединения отрицательных (-) каналов на ваших расходомерах и адаптерах датчиков RS-485. На фотографиях, которые мы обнаружили, вы увидите, что использование для этого красного и черного кабеля позволяет легко запоминать и отслеживать.

Не забудьте сконфигурировать и следовать инструкциям расходомера, следуя и конфигурируя необходимые настройки, если вы еще этого не сделали, такие как тип датчика, тип жидкости, тип монтажа, внешний диаметр трубы, материал трубы и толщина стенки трубы. А также убедитесь, что у вас есть высокий уровень и качество сигнала для вашей установки датчика воды, чтобы убедиться, что у вас есть надежные измерения и показания для ваших систем мониторинга воды.

Шаг 3. Настройка расходомеров с помощью адаптеров датчиков RS-485 Modbus

После подключения подключите адаптер датчика Yoctopuce RS-485 к компьютеру. Убедитесь, что ваш расходомер также включен и что ваш RS-485 подключен к положительному и отрицательному проводам, соответствующим вашему расходомеру.

Запустите программное обеспечение virtualhub и укажите в браузере адрес https:// localhost: 4444. Нажмите кнопку меню «настроить» для адаптера датчика RS-485. Убедитесь, что настройки вашего датчика RS-485 соответствуют тем, которые вы установили на расходомере серии TUF-2000.

Мы рекомендуем вам использовать следующие настройки RS-485 Modbus:

• Modbus RTU
• 9600 бод
• 8 бит данных
• Нет паритета
• 1 стоповый бит

Вкратце, это RS-485 Modbus RTU с 8N1 на 9600 бод. Затем мы создадим файл задания, который запрограммирует ваши адаптеры датчиков RS-485 на автоматический запрос ваших расходомеров так часто, как вам нужно. Затем ваши измерения расходомера будут загружены на Tools. Valarm.net. Нажмите кнопку управления файлами задания в окне настроек виртуального концентратора RS-485, чтобы создать новый файл задания. Щелкните определить новое задание, чтобы создать новый файл задания.

Затем нажмите «Добавить шаг», чтобы добавить новую задачу в ваш вновь созданный файл вакансии. В примерах вы можете увидеть, что мы назвали наш flowtuf.job task1.

Далее вы отредактируете свою единственную задачу. Задайте периодическую задачу, чтобы датчики расходомера отправляли данные с заранее заданными интервалами. Настройте свою задачу на использование настраиваемого протокола, как показано на снимках экрана. Вы добавите шаг для каждой переменной, которую хотите запрашивать у расходомера. Изучите документацию к расходомеру серии TUF 2000, чтобы найти регистр Modbus, который вам нужно запросить, в зависимости от того, какое измерение вы хотите получить от ваших расходомеров.

Мы включили скриншоты из руководства, которое мы нашли во время поиска в Интернете. В этих примерах мы будем запрашивать расход, скорость и использование положительного аккумулятора / общего расхода. Как теперь использовать каждый запрос MODBUS для конкретных регистров Modbus расходомера?

Для каждой переменной, которую вы хотите запросить, вы найдете номер регистра в руководстве по расходомеру, затем вычтите 1. Затем преобразуйте это десятичное число в шестнадцатеричное с помощью любого конвертера, подобного тем, которые вы найдете при поиске в Интернете. Давайте рассмотрим несколько примеров. На скриншотах нашего примера вы увидите, что мы запрашиваем регистровые переменные:

Скорость потока (регистр 0001) означает, что мы хотим преобразовать 1 - 1 в шестнадцатеричное. Итак, это 0 в шестнадцатеричный, который наш шестнадцатеричный преобразователь сообщает нам, что это 0, так что с этого легко начать.

Скорость (регистр 0005) означает, что мы преобразуем 5-4 в шестнадцатеричное. 4 в шестнадцатеричном формате - это просто 4.

Суммарное использование потока / положительный накопитель (регистр 0115) означает, что мы преобразуем 0114 из десятичного числа в шестнадцатеричное. 0114 в шестнадцатеричном формате - 72.

Теперь давайте настроим задачи для запроса этих регистров. Добавьте шаг для каждой переменной, которую вы хотите запросить.

Например, если мы хотим запросить у положительного аккумулятора общее использование потока, вы воспользуетесь командой writeMODBUS с аргументом:

010300720002

Обратите внимание на 72 в середине аргумента. Это ключ, который вам нужно будет изменить для любой другой переменной, которую вы хотите запросить. Например, на снимках экрана вы увидите, что две другие команды Modbus, которые мы отправляем, имеют в аргументе команды 04 и 00 вместо 72. Поэтому замените эти две цифры тем регистром, который вам нужно запросить. Теперь, после того как вы запросили регистр, вам понадобится место для хранения и сохранения ответа датчика расходомера на ваш запрос. Мы сделаем это с помощью команды expect.

Добавьте шаг для ожидаемой команды с аргументом:: 010304 ($ 1: FLOAT32X). *

Важно: обратите внимание, что $ 1 указывает адаптеру датчика сохранить этот запрос датчика в общей переменной датчика 1, которую мы позже сопоставим и свяжем со столбцом / полем на Tools. Valarm.net. Как вы видите на снимках экрана, если мы хотим запросить несколько регистров и сохранить их в разных полях датчиков, измените команду expect на 2 доллара для genericSensor2, 3 доллара для genericSensor3 и так далее. Вы будете экспериментировать и играть с этим, пока не получите именно то, что вам, вашим командам и вашей организации нужно от промышленных датчиков.

Также обратите внимание, что в документации расходомера с регистрами, которые вы видите, есть номер регистра, а также формат. Если в документации указан формат REAL4, то вы будете использовать тип данных FLOAT32X, который вы видите на снимках экрана. Однако, если вам нужно запросить другой формат типа, свяжитесь с нами, так как вам понадобится последняя версия прошивки RS-485 и вы будете использовать другие типы данных, такие как DWORDX для регистров Modbus, которые относятся к типу LONG.

После того, как вы добавили все шаги, которые вы хотите запросить для нужных вам переменных расходомера, установите интервал повторения в файле задания. На скриншотах вы увидите, что мы настроили запрос каждые 5 секунд. В зависимости от того, насколько вы перегружены и перегружены информацией, вы можете запрашивать свой датчик каждые 60 секунд, 300 секунд / 5 минут или в зависимости от того, какой временной интервал лучше всего подходит для вас и ваших развертываний мониторинга в полевых условиях.

Сохраните задание и нажмите «Выполнить», чтобы начать работу. Возможно, вы захотите установить файл задания в качестве начального задания, используя раскрывающееся меню в главном меню RS-485. Вы можете видеть, что мы сделали это на скриншотах здесь. После того, как вы сохранили все свои настройки, вы можете выключить и снова включить адаптер датчика RS-485 или отключить его и снова подключить, чтобы убедиться, что он работает так, как вы хотите, при каждой загрузке. Щелкнув серийный номер датчика в главном окне виртуального концентратора, вы можете увидеть диалог, который последовательный интерфейс ведет с устройством. Вы увидите команды и ответы вживую и из первых рук. Это хороший способ подтвердить, что все обмениваются рукопожатием, разговаривают и ведут себя так, как вам хочется.

Вы также можете щелкнуть «Показать функции устройства» в главном окне виртуального концентратора, чтобы увидеть в реальном времени результаты последних измерений датчика расходомера, которые сохраняются в столбцах X вашего общего датчика, которые загружаются на Tools. Valarm.net.

Теперь ваши адаптеры датчиков RS-485 Modbus настроены так, чтобы нормально взаимодействовать с вашими расходомерами. Давайте рассмотрим, как управлять, отображать, анализировать и просматривать информацию о мониторинге воды в реальном времени с любого устройства с веб-браузером, указанным на Tools. Valarm.net.

Шаг 4. Настройка расходомеров для мониторинга в облаке

После того, как вы посмотрели это видео, настроили и связали концентратор датчиков с Tools. Valarm.net, вы вспомните вкладку карты сенсоров в разделе «Конфигурация концентратора».

Теперь на вкладке сопоставления датчиков вы увидите адаптер датчика RS-485 под последними зарегистрированными датчиками. Вы можете нажать кнопку «Добавить», чтобы добавить каждый из стандартных датчиков, в которых вы сохранили значение регистра расходомера. В нашем случае с примерами, которые вы видели в этой истории блога, мы сохранили расход, скорость и общее использование потока / положительный аккумулятор. в переменных genericSensor 1, 2 и 3 соответственно.

Вы сопоставите переменные своего датчика с столбцами, которые лучше всего подходят для вас, например столбцами calc или столбцами пользователей, которые мы использовали в примерах для снимков экрана, которые вы просматриваете. Вот и все. Теперь вы увидите, что значения вашего датчика расходомера загружаются на Tools. Valarm.net. Как часто вы настраиваете концентратор датчика на загрузку, именно так часто вы будете видеть загружаемые новые данные. Вы можете связать это с тем, как часто ваш рабочий файл запрашивает ваш расходомер.

Например, если вы загружаете данные на Tools. Valarm.net каждые 15 минут, вам нужно будет опрашивать расходомер с файлом задания каждые 900 секунд. Еще одно удобство, которое мы можем настроить, - это использование настраиваемых функций переименования / псевдонима столбцов в Tools. Valarm.net. Посмотрите нашу документацию о том, как это сделать, или следуйте примеру на скриншоте, чтобы присвоить столбцам пользователя более информативные имена, такие как расход расходомера, скорость, общий расход, положительный аккумулятор или использование воды.

Не забудьте записать единицы измерения переменных, которые вы запрашиваете у расходомеров. Например, положительная переменная аккумулятора указывается в кубических метрах / м³. Если вы хотите автоматически преобразовать это значение в галлоны, литры или другую единицу измерения, обратите внимание на такие функции нашего калькулятора, как автоматическое умножение на постоянное значение. Теперь у вас есть все измерения вашего расходомера на Tools. Valarm.net, поэтому вы можете удаленно контролировать и управлять своими водными ресурсами из любой точки мира.

В заключение, вы можете предпочесть использовать настраиваемые веб-панели мониторинга, как вы видите здесь, когда дело доходит до эффективного мониторинга расходомеров, колодцев и уровней воды.

Шаг 5: Завершение работы над системами мониторинга воды и решениями для измерения расхода

Вот об этом.

Давайте рассмотрим некоторые извлеченные уроки и вещи, которые следует помнить о мониторинге ультразвуковых расходомеров с помощью этих адаптеров датчиков RS-485 и Tools. Valarm.net:

• Поместите какой-нибудь связующий агент или термопасту между преобразователями и трубами. Если вы забудете об этом, ваши ультразвуковые расходомеры не будут получать измерения от датчиков / преобразователей. Обратите внимание, что вы можете поэкспериментировать с использованием таких веществ, как вазелин, жидкое мыло или любые другие смазки в качестве связующих веществ.
• Помните, что существует множество типов расходомеров, поэтому выберите, какая марка и модель лучше всего подходят для вашего сценария. Если вам нужно использовать крыльчатку, пропеллер, механические, магнитные, ультразвуковые или другие технологии расходомеров, мы здесь и готовы помочь вам, поэтому, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.
• Будьте особенно осторожны, чтобы убедиться, что в нем нет частиц пыли, песка или чего-либо еще, кроме связующих веществ. Вы не хотите, чтобы между внешними поверхностями трубы и датчиками оставалось что-то лишнее.

Это ваше краткое руководство по мониторингу ультразвуковых расходомеров серии TUF 2000 с помощью Tools. Valarm.net.

Взгляните здесь, чтобы увидеть, как они развертываются клиентами Industrial IoT, обрабатывающими и контролирующими воду в США.

Не стесняйтесь, дайте мне знать, могу ли я помочь вам с чем-нибудь еще для ваших потребностей в мониторинге воды и воздуха.

Не стесняйтесь обращаться ко мне по адресу [email protected].

Спасибо за инструктаж и участие в сообществе Instructables!:)