Auxílio com Acionamento de Bomba d'água

[ELFS]

MOR_AL

Não olhei todos os detalhes da lógica, uma boa dica, se por acaso não tenha previsto e incluir uma temporização para desligamento da bomba.
Para evitar que a bomba fica ligada indefinidamente no caso de um vazamento, estima-se o tempo necessário para o enchimento mais uma margem de segurança e se atingido desliga-se a bomba.

[proex]

Outra coisa que eu nunca entendi em circuitos de CLPs são aqueles diodos de 1KV (1n4007) em paralelo com as bobinas de reles de 12 ou 24V.

Basta um miserável 1n4148, é muito mais barato.

Ah, engenheiros......tsc....tsc....tsc.

[Red Neck Guy]

Tem muita empresa que coloca o rolão de 1N4007 na pick&place e usa pra tudo.
Principalmente empresa pequena, que tem poucos feeders....

[edison]

O poço artesiano ainda não foi furado, mas é quase certo que poderá haver limitação na quantidade de água disponível. Portanto TEM que haver um controle de "Tempo de Uso Compartilhado" por cada um dos dois usuários. Com este tempo, algo como uma hora para cada um no máximo, as caixas não deverão encher nas primeiras tentativas. Isso é necessário para poder distribuir melhor a quantidade de água do poço para as duas casas.

********* Acredito que uma empresa/fornecedor séria vai dimencionar a bomba comforme a demanda de consumo.*************

Outro fato é que a casa do vizinho possui 4 quitinetes, que são ocupadas nos finais de semana e feriados. Sendo assim, não seria prudente deixar o sistema no automático. Caso não tenha ninguém em uma das casas e ocorrer algum problema, como cano furado (há algumas rachaduras nas paredes), a água pode inundar a casa ou acabar com a água do poço.

********* Esse risco existe mesmo com abastecimento convencional. Instalar válvulas tipo "Geral" na saida de cada caixa é recomendado*************

Minha opção de solução seria com uC e relés simples. Sua solução é com contatoras.

********* Veja os contatores como "reles crescidos" ,nada de complexo , uma bobina que faz atracar contaos ,e a vantagem é além de mais robustos e próprios p/ essa aplicação e são bem mais comuns no comércio do que alguns reles. Sua bobina pode ser alimentada pela rede em série com o contatinho do rele da sua placa eletronica. Assim vc dimenciona sua fonte só se preocupando com o consumo dela.************

Vamos aos detalhes!

1 - Sua solução é mais confiável e profissional que a minha, porém não atente a todas as minhas exigências.
2 - Apesar de você sugerir CLP, eu não estou familiarizado com esta técnica, mas estou familiarizado com uC PIC e já formulei uma possível solução. O problema é que terei que confeccionar toda a caixa e a placa de CI, que certamente não ficará um produto com qualidade profissional.

********* Como tua aplicação é dedicada e já está com as funções definidas acredito que um uC ou PIC superem de longe um investimento em um micro CLP. Quanto a confeccionar a placa ,imagino que não seja preciso miniaturizar ao extremo. A etapa de potencia pode (e recomendo) ficar externa a essa placa já que estará mais sujeita a possíveis problemas/desgaste. *************

3 - Há um sério problema com o custo. Com a atual situação, meu vizinho está tentando minimizá-lo.

********* Cada plaquinha de nivel custa R$ 16,00 e usaria apenas uma por caixa , demora um pouco chegar mas vc tem esse tempo já que o poço nem foi feito ainda , dá prá preparar o cabeamento até elas chegarem.*************

4 - Tenho que monitorar a pressão da água na saída da bomba. Preciso saber se a bomba está ligada, mas não há água ou se estiver ligada, mas o registros estão fechados. Ainda tenho que pesquisar sobre um sensor para identificar estas condições. Se você conhecer algum, agradeceria se o apresentasse.

********* Vc quer dizer "monitorar a vazão" , p/ isso existem "fluxostatos" eletromecanicos que podem monitorar mas o custo é proibitivo . Na própria lógica de controle vc condiciona que a bomba só ligue se tiver uma das vávulas ligadas.*************

5 - A válvula solenoide que você apresentou é daquelas que precisam de coluna d'água, como nas máquinas de lavar, ou elas não possuem este inconveniente; não precisam de coluna d'água para abrir e fechar? Tal componente permitiria tornar os dois registros, que direcionam a água da bomba para uma das caixas, independente do operador.

********* As vávulas devem ser NF ( normalmente fechadas) e vão operar sob a pressão/vazão da água vinda da bomba ,aquela que estiver com a bobina alimentada vai abrir e liberar o fluxo. Ou seja ,a coluna de água vai ser dada pela bomba ligada.*************

6 - Com relação ao sensor de nível. Há um mais simples e confiável. São os da ICOS.
http://www.icos.com.br/SensorDeNivel/

********* Vc teria que usar no mínimo o modelo LA322E-40 devido ao diametro da tubulação (22mm) e 2 pçs. por caixa a um custo de R$ 42,00 cada.************

7 - As caixas já possuem "ladrão".
8 - Também seria bom acondicionar tudo em uma caixa, de preferência plástica de média qualidade. A exceção é a bomba, que ficará no fundo do posso.
Os fios devem concorrer à esta caixa em barras Sindal (?) fixadas na PCI, no interior da caixa, mas deve haver uma padronização para isso que desconheço.

*********Sindal ....até que serve mas vc pode ligar direto em bornes da PCI . Na caixa use prensa cabos nas entradas deles que dão ótima vedação. Toda fiação que ficar exposta ,digo aparente , recomendo usar cabo tipo PP ,são mais robustos , possuem dupla isolação , tem de várias vias e bitola apartir de 0,5 mm.*************

MOR_AL

[MOR_AL]

MOR_AL

Não olhei todos os detalhes da lógica, uma boa dica, se por acaso não tenha previsto e incluir uma temporização para desligamento da bomba.
Para evitar que a bomba fica ligada indefinidamente no caso de um vazamento, estima-se o tempo necessário para o enchimento mais uma margem de segurança e se atingido desliga-se a bomba.

Tem nos dois fluxogramas (um fluxograma para cada casa). Observe as duas variáveis "Min" e "Seg". O tempo se encontra em uma hora, mas já vi que tenho que aumentar para algo como 1h30m. Monitoro também a pressão da água na saída da bomba, para os casos de falta d'água e de vazão bloqueada pelos registros.
Mas estou com alguma dificuldade de obter um transdutor analógico de pressão da água. Só encontrei os caros.
MOR_AL

[MOR_AL]

Outra coisa que eu nunca entendi em circuitos de CLPs são aqueles diodos de 1KV (1n4007) em paralelo com as bobinas de reles de 12 ou 24V.

Basta um miserável 1n4148, é muito mais barato.

Ah, engenheiros......tsc....tsc....tsc.

Comprei diodos para retificação. O preço e quantidade dos 4001 e 4007 eram iguais. De qual que você compraria? Dos 4001 ou 4007?
Os miseráveis 1N4148, apesar de serem mais rápidos, só aguentam 1/5 da corrente dos 400x
MOR_AL

[MOR_AL]

O poço artesiano ainda não foi furado, mas é quase certo que poderá haver limitação na quantidade de água disponível. Portanto TEM que haver um controle de "Tempo de Uso Compartilhado" por cada um dos dois usuários. Com este tempo, algo como uma hora para cada um no máximo, as caixas não deverão encher nas primeiras tentativas. Isso é necessário para poder distribuir melhor a quantidade de água do poço para as duas casas.

********* Acredito que uma empresa/fornecedor séria vai dimencionar a bomba comforme a demanda de consumo.*************
O problema não é o dimensionamento da bomba e sim na quantidade de água no poço. Há, também, limitação no local do poço. O local só tem 20m x 0.5m.
Outro fato é que a casa do vizinho possui 4 quitinetes, que são ocupadas nos finais de semana e feriados. Sendo assim, não seria prudente deixar o sistema no automático. Caso não tenha ninguém em uma das casas e ocorrer algum problema, como cano furado (há algumas rachaduras nas paredes), a água pode inundar a casa ou acabar com a água do poço.

********* Esse risco existe mesmo com abastecimento convencional. Instalar válvulas tipo "Geral" na saida de cada caixa é recomendado*************
Descreva estas válvulas. :?:

Minha opção de solução seria com uC e relés simples. Sua solução é com contatoras.

********* Veja os contatores como "reles crescidos" ,nada de complexo , uma bobina que faz atracar contaos ,e a vantagem é além de mais robustos e próprios p/ essa aplicação e são bem mais comuns no comércio do que alguns reles. Sua bobina pode ser alimentada pela rede em série com o contatinho do rele da sua placa eletronica. Assim vc dimenciona sua fonte só se preocupando com o consumo dela.************
Realmente é uma opção!
Vamos aos detalhes!

1 - Sua solução é mais confiável e profissional que a minha, porém não atente a todas as minhas exigências.
2 - Apesar de você sugerir CLP, eu não estou familiarizado com esta técnica, mas estou familiarizado com uC PIC e já formulei uma possível solução. O problema é que terei que confeccionar toda a caixa e a placa de CI, que certamente não ficará um produto com qualidade profissional.

********* Como tua aplicação é dedicada e já está com as funções definidas acredito que um uC ou PIC superem de longe um investimento em um micro CLP. Quanto a confeccionar a placa ,imagino que não seja preciso miniaturizar ao extremo. A etapa de potencia pode (e recomendo) ficar externa a essa placa já que estará mais sujeita a possíveis problemas/desgaste. *************
Ficará, sim.
3 - Há um sério problema com o custo. Com a atual situação, meu vizinho está tentando minimizá-lo.

********* Cada plaquinha de nivel custa R$ 16,00 e usaria apenas uma por caixa , demora um pouco chegar mas vc tem esse tempo já que o poço nem foi feito ainda , dá prá preparar o cabeamento até elas chegarem.*************
Pensei no produto ICOS, porque possui mais confiabilidade, já que é um reed e um ímã em uma boia.
4 - Tenho que monitorar a pressão da água na saída da bomba. Preciso saber se a bomba está ligada, mas não há água ou se estiver ligada, mas o registros estão fechados. Ainda tenho que pesquisar sobre um sensor para identificar estas condições. Se você conhecer algum, agradeceria se o apresentasse.

********* Vc quer dizer "monitorar a vazão" , p/ isso existem "fluxostatos" eletromecanicos que podem monitorar mas o custo é proibitivo . Na própria lógica de controle vc condiciona que a bomba só ligue se tiver uma das vávulas ligadas.*************
Vazão, não. Pressão sim e analógica. Com um comparador do tipo Janela eu consigo fazer ir para '1' entre dois valores determinados. No momento está difícil encontrar este transdutor. Só encontrei os caros.
5 - A válvula solenoide que você apresentou é daquelas que precisam de coluna d'água, como nas máquinas de lavar, ou elas não possuem este inconveniente; não precisam de coluna d'água para abrir e fechar? Tal componente permitiria tornar os dois registros, que direcionam a água da bomba para uma das caixas, independente do operador.

********* As vávulas devem ser NF ( normalmente fechadas) e vão operar sob a pressão/vazão da água vinda da bomba ,aquela que estiver com a bobina alimentada vai abrir e liberar o fluxo. Ou seja ,a coluna de água vai ser dada pela bomba ligada.*************
Sim.
6 - Com relação ao sensor de nível. Há um mais simples e confiável. São os da ICOS.
http://www.icos.com.br/SensorDeNivel/

********* Vc teria que usar no mínimo o modelo LA322E-40 devido ao diametro da tubulação (22mm) e 2 pçs. por caixa a um custo de R$ 42,00 cada.************
A água não passa no interior desses medidores digirais de nível não. É um reed fixo, por onde são conectados dois fios e um ímã em uma boia. Quando o nível da água alcança a boia com o ímã, os contatos do reed são fechados. É somente isso. Veja a figura no link que eu deixei.

7 - As caixas já possuem "ladrão".
8 - Também seria bom acondicionar tudo em uma caixa, de preferência plástica de média qualidade. A exceção é a bomba, que ficará no fundo do posso.
Os fios devem concorrer à esta caixa em barras Sindal (?) fixadas na PCI, no interior da caixa, mas deve haver uma padronização para isso que desconheço.

*********Sindal ....até que serve mas vc pode ligar direto em bornes da PCI . Na caixa use prensa cabos nas entradas deles que dão ótima vedação. Toda fiação que ficar exposta ,digo aparente , recomendo usar cabo tipo PP ,são mais robustos , possuem dupla isolação , tem de várias vias e bitola apartir de 0,5 mm.*************
Já tenho diversos bornes, mas os lides que são soldados na PCI são finos. Pensei em usá-los somente para sinal. Os componentes com maiores correntes ficarão do lado de fora da caixa. Pensei em conectá-los com aqueles conectores muito usados em relés de automóveis

MOR_AL

Na minha rua não há espaço para escolher o local mais apropriado e distante de minha casa. Legalmente, a furação do poço depende do INEA e da prefeitura, que não disponibilizam água, mas que cobram IPTU. Sendo assim, fica difícil, se não quase impossível conseguir licença para furar o poço. Há 8 meses liguei mais de 20 vezes e convoquei diversos vizinhos a também ligarem para a prefeitura, solicitando um latão para colocarmos o lixo. Um vizinho acabou comprando e colocando um latão. Não espero nada dos órgãos públicos. O que fornecerem é lucro. As empresas sérias não fariam o poço nessas condições. Além de cobrarem um preço proibitivo. Tem dois sujeitos que furam o poço. Deles apenas um é mais indicado. Já tem mais de 6 meses que ele me enrola, mas parece que agora deve sair a criança. Hehehe!
A minha dificuldade atual é obter este transdutor analógico da pressão de água.

MOR_AL

[Red Neck Guy]

Eu pesquisei um para usar aqui, custava R $ 1600 mais ipi

Mas é um terço confiável

[MOR_AL]

Eu pesquisei um para usar aqui, custava R $ 1600 mais ipi

Mas é um terço confiável

Você está se referindo ao sensor de pressão? Caramba. Eu vi algo como uns R$ 500,00, mas nem guardei o link da pesquisa.
Hoje vou procurar melhor.
Parece que já decidi sobre o que fazer (por enquanto, hehehe).
1 - Usar um disjuntor para 10A na alimentação da bomba.
2 - Usar apenas um circuito de fonte para 5V, mas deixar os filetes da fonte de 12V antes da de 5V em série. Caso necessário, poderei incluir os componentes.
3 - Os componentes que solicitam correntes mais altas ficarão fora da PCI. Nesta ficarão apenas os circuitos para as bobinas de acionamento. O circuito de acionamento vai permitir o acionamento pela fonte de 5V, ou pela fonte de 12V por meio de jumper.
4 - Iniciarei com relés para 5V, pois já os tenho. Caso venham a dar problema, passaria para os automotivos (aqueles para faróis). Apesar de serem mais confiáveis, o uso de contatoras seria a última opção, pois já faz tempo que usei pela última vez e ainda teria que voltar a conhecer os detalhes.
5 - Com relação ao transdutor de pressão de água analógico, que me permitiria escolher os dois pontos da janela de pressões válidas, parece que poderia adaptar um relógio de indicador da pressão. Eles não são tão caros, algo como R$ 70,00.
6 - Como sensor de caixa d'água cheia. Os fabricados pela ICOS são mais confiáveis, por possuírem poucos (2) componentes, e ainda mais que são passivos. Já fiz um dispositivo desses e se encontra funcionando já há um ano. Apenas a mecânica não é industrial como os do tipo da ICOS. Já vi sensores semelhantes no ML por R$ 18,00 cada. No Ebay são mais baratos (R$ 5,76) , mas demoram de dois a três meses para chegarem. Comprei 5 a R$ 29,xx + 8% IOF. Daria para comprar apenas um da ICOS.
7 - Bomba submersa com menos de 10 cm de diâmetro. As que ficam na superfície precisam de um segundo tubo até 10m abaixo do nível de água para que possam recolher água mais profunda que 10m de coluna de ar. Isso seria uma solução boa, mas a eficiência cai muito, necessitando de mais tempo ligadas para a mesma quantidade de água para a caixa, reduzindo a vida útil do equipamento e aumentando a conta de energia elétrica.
Quando tiver algo mais recente, postarei aqui.
Mesmo que as sugestões não tenham sido utilizadas, foram úteis para mim e também para outros foristas que acompanham o tópico.
Grato a todos.
MOR_AL

[MOR_AL]

Hoje comprei dois relés na loja de auto peças.
Um grande para farol e outro pequeno do tipo universal e tenho alguns comentários, que podem ser útil.

Relé para farol. Abri ele. R$ 30:

1 - São dois relés na mesma caixa. Um para farol alto e o outro para farol baixo. São idênticos. Mecânica e eletricamente. Logo cada relé sai a 15 reais. Razoável.
2 - Possui dois fusíveis de 30A. Um para cada ramo de alta corrente. Beleza. Suportaria a bomba tranquilamente.
3 - Contatos via parafusos em terminais. Bons contatos.
4 - Base metálica para fixação com parafusos. Ficariam bem fixados.
5 - Fator negativo. O final dos fios das duas bobinas passam à 1mm do metal, que fica eletricamente conectado ao pino +12V. Este pino é um dos pinos que seria conectado à bomba. Ocorre que para farol não teria problema, já que a carga é resistiva e a tensão é de 12V. Mas e quanto à bomba, com carga com parte indutiva e alimentação de 127Vca ou 220Vca?
6 - R = 55 Ohms (200mA).

Conclusão: Apesar de suportar correntes bem mais altas que a bomba puxa, não é confiável no quesito sobretensão.

Relé para automóvel universal (12V). Abri ele. R$ 5,00

1 - Na caixa informa 40A, mas os contatos são levemente menores que o para farol, para 30A. Além disso, a face dos contatos parece que tem finíssima camada de prata, ou o que devesse ser. Logo, não deve suportar 40A, mas deve suportar a capacidade de corrente da bomba.
2 - O contato NA fica a 1mm do outro contato. Consegui aumentar a distância para 2mm sem igual aumento na placa a ser atraída pela bobina. Isso é bom.
3 - Os fios da bobina passam à mais de 2mm do metal que passa a corrente principal. Isso é bom.
4 - Possui terminais do tipo encaixe macho e fêmea para correntes altas (>10A).
5 - Permite fixação com um parafuso.
6 - Fácil de substituir, devido aos itens 4 e 5.
7 - R = 93 Ohms (140mA).

Conclusão: Acredito que suportaria a corrente da bomba. É superior a performance no quesito sobretensão, mas me preocupa o número de comutações até pifar.

Vou verificar o interior do relé para PCI e ver os quesitos capacidade de corrente, qualidade dos contatos e isolamento.
MOR_AL

[MOR_AL]

Desisti do sensor analógico de pressão por dois motivos:
1 - Os comerciais são muito caros.
2 - Se a bomba fica no fundo do poço e o sensor fica na superfície, pode haver a situação em que a bomba esteja iniciando o funcionamento, mas a água ainda não chegou. A bomba estaria funcionando, mas o sensor acusaria falta de água.

É melhor monitorar a corrente na bomba. Em vazio, com água enchendo a caixa mais alta e com os registros na saída da bomba fechados. No primeiro e terceiro casos, bloquear a energia da bomba, no segundo caso, não bloquear.

MOR_AL

[MOR_AL]

Pessoal!
Como mencionei na última postagem, substituí o sensor de pressão por um medidor de corrente via transformador de corrente (TC). Muito mais em conta que um sensor de pressão. Adaptei o que encontrei na referência para poder usar núcleos, que temos nas fontes com trafo, em nossas sucatas.

Como tive que estudar mais um pouco, aproveitei e fiz um tutorial baseado em um projeto exemplo. No futuro, caso eu venha a precisar outra vez, já terei o processo documentado. Vou conclui-lo na seção de "Circuitos Diversos".

PS:
André.
Lembrei do seu comentário quanto a marca d'água.
A marca d'água é o meio que uso para identificar minha assinatura e dificultar a cópia. O leitor pode usar o tutorial para seus propósitos, mas se desejar duplicar terá que, pelo menos, ter o trabalho mínimo de copiar na mão.
MOR_AL