Ультразвуковой расходомер для открытых каналов ЭХО-Р-02

ЭХО-Р-02. Блок вычислителя

Измерение расхода жидкости в открытых каналах довольно часто встречается на промышленных предприятиях. Различные стоки, транспортируемые самотеком, ливневая канализация и некоторые другие объекты, требуют определения расхода. Очень часто это связано с требованиями экологов. В отличие от обычных трубопроводов, измерение расхода в открытых каналах представляет собой более сложную задачу. Связана это со сложностью определения расходной характеристик. Один из распространенных методов - эмпирический. Вторая сложность - непостоянство расхода. Тем не менее расходомеры для открытых каналов существуют и активно используются.

ЭХО-Р-02. Датчик уровня

Сегодня, один из самых распространенных методов определения расхода в открытых каналах, основан на измерении уровня жидкости в этом канале. Условно считается, что уровень жидкости пропорционален расходу. Для внедрения таких расходомеров требуется определение нескольких параметров, таких как геометрия канала и скорость течения жидкости. В качестве измерительных участков могут быть использованы прямоугольные или трапецеидальные каналы, каналы круглого сечения или безнапорные трубопроводы. Для повышения точности, в некоторых случаях могут быть установлены сужающие устройства.

ЭХО-Р-02. Датчик уровня. Вид снизу.

В качестве измерителей используют ультразвуковые уровнемеры, оснащенные специальным алгоритмом вычисления расхода. отечественная промышленность предлагает модель ЭХО-Р-02, производства "Сигнур" г.Москва. Данный расходомер состоит из двух блоков - вычислителя и датчика, соединяемых кабелем. Датчик устанавливается над каналом и измеряет уровень жидкости. Вычислитель производит расчет расхода, значение которого можно посмотреть на дисплее или получить в виде токового выхода. Интересно сделано переключение отображаемых параметров. Выполняется оно с помощью магнита. Такое решение не нарушает герметичность прибора.
В процессе эксплуатации ЭХО-Р-02 показал себя достаточно неплохо. Из недостатков можно выделить только плохую работу в условиях низких температур, вызывающих оледенение датчика. Второй недостаток связан с невозможностью перепрограммирования прибора на месте. Эта операция выполняется только изготовителем.

Лето - горячая пора автоматизации

Уже много лет подряд лето, вместо времени отдыха и отпуска, становится самым напряженным периодом в работе. Именно в это время приходит большее число заказов, выполняются самые крупные работы. Напряжения добавляет и отсутствие части сотрудников, отправляющихся в очередной отпуск. Связано такое состояние как всегда с деньгами. После Нового года, как правило бюджеты еще окончательно не сверстаны и появляются в готовом виде ближе к марту. Плюс последствия длительных праздников, отсутствие, в связи с этим денег, и зимние холода не настраивают на серьезную работу. Какое-то движение начинается в марте, но набирает силу ближе к концу весны. В мае месяце, на большинстве площадок, полностью решаются зимние вопросы, плюс заканчивается отопительный период. Последний очень сильно влияет на все связанное с энергетикой, как электро, так и любой другой. Во многих компаниях народ отпускают в отпуска, что создает благоприятную обстановку для остановов оборудования. Именно в это время и поступает большая часть заказов.
Сейчас идут несколько крупных проектов, закуплено огромное количество оборудования. Плюс на стадии приобретения находится еще очень много интересного. Конечно, приходится жертвовать отпуском, хотя, если честно, в последнее время летом и не особо тянет отдыхать. Слоняющиеся без дела толпы народа, жара, дожди, садово-огородные работы не придают прелести летнему отдыху. Намного лучше хорошо делать свое дело и потом нормально расслабится осенью.

Особенности настройки OMRON CJ1M-CPU12ETN

В одном из новых проектов используется процессорный блок OMRON CJ1M-CPU12ETN. При этом программа и другие модули остались неизменными, с предыдущего варианта. К большой радости программы из комплекта CX1 оказались в состоянии транслировать проект на новое оборудование. Единственной засадой оказался модуль процессора. Входящий в него блок Ethernet виден процессору как отдельный модуль, который должен быть расположен по адресу 0. Так как в старом проекте по этому адресу был прописан модуль ввода-вывода, то контроллер выдал ошибку. После перемещения модулей на соответствующие места все заработало. При этом не понадобилось переделывать программу, так как все адреса отдельных линий ввода-вывода сохранили свои значения, при том, что адреса модулей сместились на 1. Единственно, вызвал некоторое недоумение тот факт, что встроенный модуль Ethernet нужно было определять как одну из внешних моделей.

Модуль питания контроллеров CJ1W-PD202

В линейке модулей CJ1 присутствует четыре модели источников питания. Два из них работают от постоянного напряжения в районе 24В, два от переменного сетевого. Модуль CJ1W-PD202 предназначен для питания небольших систем, включающих в основном дискретные модули. На вход модуля подается переменное напряжение от 85 до 264В с частотой от 47 до 63Гц. Такие характеристики позволяют использовать один и тот же модуль в сетях разных стран.

CJ1W-PA202

PD202 обеспечивает модули CJ1 двумя напряжениями питания: 5В и 24В. Первое поступает на микропроцессорную часть, второе используется для питания выходных реле. Максимальный ток по напряжению 5В составляет 2.8А. Этого вполне достаточно, если учесть что процессорный модуль CJ1M-CPU22 потребляет 640мА, а модуль с интерфейсом Ethernet CJ1M-CPU12ETN – 950 мА. Фактически, более мощный модуль PA205 может понадобиться только в случае использования в стойке нескольких аналоговых модулей или модулей связи.

Конструкция PD202 аналогична многим другим подобным источникам питания. Корпус блока выполнен в соответствии с принципами всей линейки CJ1. Клеммник входного напряжения расположен на передней панели. К нему также подсоединяется заземление контроллера. Для индикации работы предусмотрен встроенный светодиод.

Внутренности PA202

Эксплуатация данных блоков в тяжелых условиях запыленного производства пока проблем не выявила. Блоки питания, как и контроллеры, работают исправно.

Считывание данных из памяти DOP-B.

Операторские панели DOP-B выпускаются в нескольких вариантах. Самой продвинутой, но и самой дорогой будет DOP-B07S215E со встроенным Ethernet-портом и картой памяти. К сожалению в погоне за экономией, на будущие возможности смотрят не всегда. Это оборачивается проблемами при попытке снять архивы или дистанционном контроле. Тем не менее возможности панелей DOP-B позволяют считывать данные напрямую из памяти, используя только порт USB-host.
Одного из заказчиков долго пытали на предмет необходимости считывания графиков из операторской панели. Тот стоял на своем и требовал максимального удешевления проекта. Графики готов был читать только с экрана. В итоге была заказана самая простая панель из серии DOP-B. Через полгода на установке возникли проблемы. После выпуска большой партии брака, начались разборки. Представитель заказчика пришел слезно умолять перенести данные на компьютер, чтобы их можно было просмотреть и проанализировать. К сожалению в проекте не был настроен экспорт в CSV-файл, но тем не менее данные удалось получить. Голова представителя заказчика осталась на месте :-). К сожалению, не удалось получить данные в удобоваримом виде, но это уже недостатки DOP-B.

Интерфейс FlashTransfer

Для просмотра данных, первым делом, была выгружена память панели. Для этого использована флэш-карта и гнездо USB-Host. Копирование произведено через системное меню. Попытка записи на обычную флэшку успехов не принесла. Очевидно не все возможные драйверы прописаны в панели. Зато без проблем пошло копирование на карту памяти SD через переходник SD/USB. Содержимое архивов находилось в файлах с расширением .dat, которые ни одной доступной программой прочитать не удалось. Далее на оф.сайте DeltaElectronics был скачан пакет DOP, содержащий программу FlashTransfer. Эта программа без проблем открыла сохраненные данные и построила графики. Но здесь вылезли недостатки. Во-первых, графики не отображают подписи по осям. Посмотреть значения можно только нажав на соответствующую точку кривой. Во-вторых, данные записываются по кольцу и FlashTransfer просто отобразил его начиная с нулевого элемента. В итоге часть старых данных оказалась после текущих. Ну и в третьих не реализовано построение таблиц, что предполагает только анализ графиков. К счастью заказчиков это устроило и после дополнительных шаманских танцев с принтскрином и графическим редактором были получены все необходимые данные.

Вид графиков в FlashTransfer

Не хочу пока обижать разработчиков и все недостатки отнесу на низкую версию программы FlashTransfer. Вполне возможно, что в будущем все эти проблемы будут исправлены. Кстати программа весьма интересная и полезная, так как кроме графиков позволяет считывать архивы событий, тревог и т.д., при условии их определения в панели. Ну а самым лучшим вариантом конечно будет использование нормальной по функционалу техники. Чего и всем желаю!

Процессорный модуль OMRON CJ1M-CPU12ETN

Для одного из проектов был получен процессорный модуль OMRON CJ1M-CPU12ETN. Используемые до этого модули CPU-22 не имеют интерфейса Ethernet, и соответственно не могут быть использованы для контроля по сети. Конечно, можно использовать специализированный модуль расширения, но его стоимость практически равна стоимости CPU-12ETN.

CJ1M-CPU12ETN

Основное внешнее отличие CPU-12ETN от CPU-22 - наличие розетки Ethernet на передней панели, вместо встроенных входов/выходов. Также ширина модуля несколько больше - 62 мм против 49. Аппаратные характеристики практически одинаковы. Контроллер может обслуживать до 320 точек ввода/вывода с объемом программы до 10К шагов. Единственное ограничение - доступно только 9 модулей расширения вместо 10. Связано это как раз со встроенным модулем Ethernet.
В комплект поставки OMRON CJ1M-CPU12ETN помимо самого контроллера входят модуль терминатора, разъем DB9 с корпусом, оконечный фиксатор на DIN-рейку.Также имеется большое число непонятных наклеек с иероглифами.
Общее впечатление от модуля весьма положительно. Единственный вопрос вызвало крепление розетки Ethernet. Данный элемент запаян на плату, часть которой видна спереди модуля. К корпусу он похоже никак не крепится, что потребует особого внимания при монтаже кабеля и его эксплуатации. Еще удивило большое количество индикаторов режимов работы данного порта. Имеется даже светодиод, показывающий соединение по FTP.

Оконечный модуль

Пока модуль не запущен и об особенностях его программирования сказать сложно. По мере разработки управляющей программы, возникающие особенности будут описаны здесь.
Помимо модуля с интерфейсом Ethernet, в линейке CJ1M, имеется и простой модуль CPU12, шириной 31 мм, с теми же характеристиками.