Circuito controlador de llenado / drenaje de agua de tanque industrial

El puesto presenta un controlador de nivel de agua industrial con circuito temporizador de drenaje. La idea fue solicitada por el Sr. Lanfrank.

Especificaciones técnicas

Vi su blog y me impresionó su conocimiento y el servicio que brinda a todos los entusiastas de la electrónica.

Soy un aficionado e ingeniero mecánico de profesión con base en Thane.
Necesito ayuda para una situación que tengo para un pequeño proyecto de mezcla.
Ayúdame a diseñar un circuito a continuación.
He descrito el proceso a continuación
(Tengo un conocimiento electrónico limitado y traté de poner algunos datos entre llaves en la descripción del proceso a continuación. Por favor, ignore los comentarios si cree que hay una manera mejor / más económica de hacer lo mismo a medida que avanza en el diseño del circuito).

Descripción del proceso:
Interruptor de encendido

Activar la válvula solenoide de entrada de agua para 'abrir'

Llene un tanque con agua hasta un cierto nivel (tal vez un interruptor magnético ayude aquí)

Corte el suministro de agua al tanque después de que se alcance un cierto nivel (tal vez la válvula de entrada de solenoide podría usarse aquí en función de la condición de encendido y apagado del interruptor magnético para detener el llenado de agua).

Encienda el motor / bomba de 230 V CA (tal vez después de un retraso de 10 segundos) y déjelo funcionar durante “t” minutos (ajuste de tiempo variable “t” de 2 a 15 minutos).

Después de que el motor seleccionado haya funcionado durante el tiempo seleccionado 't', un solenoide de drenaje debe abrirse para drenar durante el tiempo 't1' (t1 corresponde al tiempo necesario para drenar el agua).

Bombee agua nueva en el tanque y repita los pasos 2, 3, 4, 5, 6

Bombee agua nueva en el tanque y repita los pasos 2, 3, 4. 5, 6

Bombee agua nueva en el tanque y repita los pasos 2, 3, 4, 5, 6.
Detener.

Lo anterior necesita un temporizador de cuenta regresiva como pantalla en formato de pantalla de 7 segmentos.
La pantalla disminuye desde el tiempo total T a 0 (lo que significa el final del proceso total y haber alcanzado el paso 9).
Esperando su respuesta, comuníquese conmigo o déjeme su teléfono móvil para que pueda contactarlo para discutirlo más, con respecto al costo, etc.

Aquí está la descripción del proceso editada y revisada.

Descripción del proceso:

Interruptor de encendido

Active la válvula solenoide de entrada de agua para permitir que entre agua en el tanque.

Llene un tanque con agua hasta cierto nivel (tal vez un interruptor magnético ayude aquí).

Corte el suministro de agua al tanque después de que se alcance un cierto nivel (tal vez la válvula de entrada de solenoide podría usarse aquí en función de la condición de encendido y apagado del interruptor magnético para detener el llenado de agua).

Arranque el motor / bomba de 230 V CA (después de 2 minutos de retraso) y déjelo funcionar durante “t” minutos (ajuste de tiempo variable “t” de 2 a 15 minutos).

Después de que el motor seleccionado haya funcionado durante el tiempo seleccionado 't', un solenoide de drenaje debe abrirse para drenar durante el tiempo 't1' (t1 corresponde al tiempo necesario para drenar el agua).

repita los pasos 2, 3, 4, 5, 6, tres veces.
Detener.

El diseño

En referencia al diagrama de circuito del controlador de secuencia de llenado / drenaje del tanque propuesto, cuando se aplica energía por primera vez en el emisor del PNP 2N2907, su condensador base permite momentáneamente que conduzca hasta que el pin 10 del 4017 inferior derecho enganche la base del transistor en una posición permanente. modo de conducción.

El circuito ahora se bloquea y se alimenta.

Todos los condensadores de 0.1uF conectados con el pin 14 del 4017 se aseguran de que el IC se reinicie y en una posición de espera con sus salidas relevantes mantenidas en una lógica '0'. Esto asegura que todos los relés permanezcan en una posición desactivada al encender el interruptor.

Además, el capacitor de entrada de N1 restablece N1 / N2 en un pestillo negativo para que la salida de N2 comience con un cero lógico manteniendo el relé apagado.

Ahora, cuando se presiona el botón de 'inicio', el pestillo negativo N1 se revierte a un pestillo positivo creando un positivo en la salida de N2 que a su vez activa RL1, encendiendo la válvula de entrada del solenoide del motor que puede estar conectada a través de sus contactos N / O y red.

La válvula de entrada mantiene el agua corriendo en el tanque hasta que alcanza el umbral especificado, activando el relé de lengüeta en una posición cerrada. Esta acción vuelve a conectar a tierra la entrada N1 a través del condensador en serie, volviendo el pestillo N1 / N2 a su estado negativo original. La válvula de entrada aquí se cierra.

Apagar el transistor de relé anterior hace que surja un pulso positivo en el pin 14 del IC 4017 adjunto, que responde cambiando su lógica alta de salida de su pin3 al pin2, el pin2 ahora se vuelve alto y comienza a cargar el condensador de entrada de N3 a través de la configuración 1M hasta que después del retardo predeterminado, el condensador se cargue completamente, lo que provoca una lógica alta en la entrada de N3.

N3 responde haciendo que su salida sea baja, lo que a su vez obliga a que la entrada de N4 sea baja y su salida alta ... activando la etapa del controlador de relé conectado.

Esto inicia la bomba de agua y la mantiene encendida hasta que el capacitor de entrada de N4 se carga completamente, invirtiendo la salida de N4 a cero y apagando el motor. Este retraso está determinado por el potenciómetro de 1M en la entrada de N4.

El apagado del transistor de relé anterior hace que el siguiente IC 4017 empuje su lógica alta a su pin2, lo que inicia de manera bastante idéntica la secuencia de temporización N5 / N6 que enciende RL3 y su solenoide de drenaje asociado, pero solo hasta que el condensador N6 se cargue completamente en el que el el relé se apaga después de un retardo establecido por el potenciómetro N6 1M

La conmutación anterior al igual que en las etapas anteriores influye en el último IC 4017 que transfiere una lógica alta en su pin2 induciendo una lógica alta momentánea en la entrada de N1, volviendo nuevamente su pestillo a un modo positivo, simulando la presión del interruptor de arranque. ... el proceso comienza una vez más y se repite 3 veces hasta que se envía una lógica alta al pin 10 de la parte inferior derecha 4017.

Esta alta lógica bloquea la conducción PNP 2N2907 interrumpiendo la fuente de alimentación al circuito a través del PNP, apagando instantáneamente todo el circuito en un punto muerto.

La energía ahora debe apagarse y encenderse nuevamente para restaurar el circuito en una posición de espera.

RL1 = Activa el solenoide de agua

RL2 = Arranca la bomba de agua de 220 V (el retardo de encendido de 2 min se ajusta mediante la olla N3, los minutos de encendido se determinan mediante la olla N4)

RL3 = Abre el solenoide de drenaje (t1 se establece ajustando el potenciómetro N6)

Comentarios del Sr. Lanfrank

Hola Swagatam,

Gracias, supongo que lo probaría yo mismo y experimentaría dado que ahora no tengo otra opción y tú también estás ocupado.
Ok, algunas consultas antes de ir a comprar los componentes para construir mi primer circuito.
1. Para la última parte 4017 del circuito, ¿retroalimenta al nodo de puntos de N1?

2. Para el relé marcado como RL1 / RL2 / RL3, ¿cuál sería el número de pieza / especificación? ¿Estado sólido o mecánico? (Necesitaría uno de larga duración) Por favor recomiende.

3. Hay tres macetas de 1 M, ¿puede especificar el tipo de maceta que necesito comprar como le pregunto al encargado de la tienda?

4. Para la fuente de alimentación de 12 V CC, ¿hay alguna forma de obtener 12 V de los 240 V CA normales sin un transformador (tal vez a través de un circuito alternativo)?

¿Qué transformador o circuito recomendaría para obtener 12 V CC para alimentar el transistor en la esquina superior derecha, ya que el transformador puede ser costoso o pesado?

5. ¿Qué son 74HC14?

6. Para los condensadores, ¿qué tipo de condensadores recomendaría que sean de larga duración?

7. Para los 0.1 muF que se muestran con 4017 IC, ¿el circuito está cerrado desde la patilla 16 hasta el capacitor? A medida que se extiende hacia la izquierda más allá del condensador.

8. Para el condensador que se muestra, ¿hay un lado negativo / positivo que se debe cuidar, como donde puedo ver que la placa más oscura es el lado negativo?

9. Usar una placa de pruebas sería un buen comienzo para probar, si tuviera que colocar este circuito en una placa de circuito impreso adecuada, ¿cuál recomendaría?

10. ¿Qué software utiliza para dibujar este diagrama de circuito? Parece una buena utilidad de software.
Por último, supongo que Lamington Road es el mejor lugar, ¿verdad?

¿Alguna mejor tienda / lugar recomendado para comprar? Gracias por tomarse el tiempo para responder como siempre. ¡No puedo agradecerles lo suficiente!
Saludos, Lanfrank

Resolver las consultas

1. Sí, pero no es necesario que esté exactamente en el punto, podría estar en cualquier lugar dentro de las líneas.

2. Un tipo mecánico servirá. El voltaje de la bobina debe ser igual al voltaje de suministro, mientras que la clasificación de corriente de los contactos debe coincidir con las especificaciones de carga (solenoide, motor).

3. Cualquier buena calidad servirá, especifíquela como: Potenciómetro “lineal” de 1M.

4. Puede comprar un adaptador SMPS estándar de 12 V, 1 amperio CA / CC en el mercado, por lo que puede que no sea necesario.

5. Es el número de IC que contiene (encierra) las puertas N1 ---- N6 mostradas (consulte su hoja de datos para ver la estructura interna y compárela con el N1 ----- N6 del circuito para obtener una comprensión más clara) recordó que estos circuitos integrados funcionan estrictamente con suministros de 5 V, no con 12 V ...
reemplácelo con IC 4049 que son seguros incluso con suministros de 12V.

6. En condiciones normales, todos los condensadores pueden resistir hasta 50 años aún para un rendimiento extremadamente eficiente. Puede usar el tipo de 'poliéster metalizado', nominal de 50 V (solo para los no polares que están simbolizados por dos bloques paralelos negros)

7. Sí, obviamente está cerrado, no hay interrupción en la línea, ¿hay alguna?

8. Dos placas oscuras indican que estos son tipos no polares, lo que significa que no +/-, se pueden poner de cualquier forma.

9. Si está bien versado en tablas de pan, puede probarlas, una vez verificado, el diseño podría ser
montado en una placa de circuito impreso de vidrio a base de epoxi con máscara verde

10. Utilizo CorelDraw para dibujar
esquemas.

Sí, Lamington Road es el lugar más apropiado para adquirir todos los componentes necesarios para el proyecto

Más consultas del señor Lanfrank

Hola Swagatam,

Gracias por las actualizaciones.

Tu paciencia es incluso más que tu conocimiento del tema. Tengo algunas dudas, aunque puede sonar un poco demasiado simple para usted (he adjuntado las mismas preguntas en un documento de Word en caso de que no pueda ver las imágenes que acompañan a las consultas).

1. Me gustó tu truco con LED, ¿alguna especificación de LED que deba adquirir?

2. Para IC 4049, ¿los números 3, 2, 5, 4 ………… 7, 6, 9, 10 …………… 11, 12, 14, 15 corresponden a las ubicaciones de los pines de los IC o son estos solo numeración secuencial? (ya que estaba buscando conectar el pin derecho de los IC

3. Estaba investigando para el REED que indicaste así y supongo que dado que todo el circuito funciona con 12 v cc, un REED de CA podría no funcionar.

¿Puede guiarme con las especificaciones del REED que mencionó en el circuito, para que pueda comprar el correcto en el mercado, ya que supongo que se refiere a un DC Reed?

4. Mientras investigaba para los relés RL1, RL2, RL3, descubrí que los relés de estado sólido son un poco más duraderos y más baratos (dado que necesito comprar tres relés) ¿cuáles serían las especificaciones del relé? Debería ser un relé de CC o CA, ya que estaría iniciando una bomba de 230 V CA.

5. Para su comentario sobre “condensador de 0.1uF directamente a través de los pines de suministro +/- de todos los circuitos integrados involucrados”, supongo que para IC 4017, el 0.1muF ya se ha mostrado en el diagrama. Para IC 4049, ¿te refieres a conectar el pin 1 de todos esos IC a positivo y el pin 8 a negativo (es decir, 1 va a positivo y 8 va a negativo?)

Investigación del problema del circuito

Hola Lanfrank,
El LED puede ser cualquier LED rojo o verde ordinario de 5 mm.

¿Verificó la hoja de datos o la imagen del IC4049? Verifíquelo en línea, encontrará 6 elementos en forma de triángulo dentro del IC, cada uno de ellos tiene una entrada y una salida terminadas a través de los pines relevantes de los IC.

He indicado estos triángulos como cuadrados, por lo que básicamente ambos son uno y el mismo, la forma no es importante, sino la configuración de los pines de entrada y salida es lo que tenemos que mirar.

Todas estas puertas (triángulos) son idénticas (duplicadas) con sus funciones, lo que significa que puede usar cualquier triángulo (que se indican como bloques cuadrados en mi diagrama) en cualquier parte del diseño ... sin embargo, para evitar complicaciones, simplemente puede seguir el pin configuración que he indicado en el diagrama.

No, los 3, 2, 5 ... no son números secuenciales, son números de pin reales del IC 4049 como se explicó anteriormente.

Para comprender el relé de lengüeta, puede consultar el siguiente artículo:

https://homemade-circuits.com/2014/05/making-float-switch-for-corrosion-free.html

Los relés de estado sólido son mucho más costosos en comparación con los tipos mecánicos, recomendaría un tipo mecánico ya que estos durarían fácilmente durante los próximos 50 años, si está buscando algo más confiable que esto, entonces es su deseo :)

Ya sea un relé de estado sólido o mecánico, ambos tendrán una sección de activación de CC y una sección de soporte de carga de CA correspondiente.

En los relés mecánicos, la bobina es el disparo de CC, mientras que el conjunto de contactos es responsable de alternar la carga de CA, en respuesta a los disparos de la bobina de CC.

Para más información puedes leer la siguiente publicación:

https://homemade-circuits.com/2012/01/how-to-understand-and-use-relay-in.html

Las especificaciones del relé dependerán de las especificaciones de amperios de carga, sin embargo, el voltaje de la bobina para todos los relés será de 12V.

El relé es la parte posterior del diseño, primero deberá confirmar las diversas operaciones del circuito que se pueden hacer reemplazando los puntos de la bobina del relé con una resistencia de 1K, una vez que se confirman las operaciones, esta resistencia podría ser reemplazada nuevamente con la específica bobinas de relé, como se indica en el diagrama.

No veo ninguna tapa de 0.1uF en el pin 16 y tierra de los circuitos integrados 4017, puede estar confundiéndolo con las tapas de 0.1uF del pin15.

Para el uno IC 4049 estará a través de su pin1 y pin8. Los seis cuadrados (o triángulos) son las puertas de un único IC 4049.

Espero que esto ayude:)