Automatische Zisternenbefüllung

[Gast]

Hallo zusammen,

ich bin gerade etwas am Verzweifeln mit meinem Projekt einer automatischen Zisternenbefüllung.

Folgendes sind die Anforderungen:
- Eingangsgröße ist der Zisternenfüllstand in Liter (über einen 0-10V Ultraschallsensor)
- Ausgang ist ein Relais zur Ansteuerung eines Magnetventils, das über einen Schlauch Frischwasser in die Zisterne fließen lässt.
- Wenn der Füllstand der Zisterne unter 500l fällt, soll das Magnetventil aufgehen.
- Das Ventil soll mindestens 30 Minuten offen bleiben, auch wenn der Füllstand wieder über 500l steigt (bei 18l/min fließen somit mind. +500l in die Zisterne)
- Sollte der Füllstand nach den 30 Minuten immer noch unter 500l sein (weil z.B. gerade parallel Wasser entnommen wird), soll solange weiter Wasser fließen, bis die 500l Füllstand wieder überschritten sind.
- Zur manuellen Befüllung über die Handy-App gibt es noch einen Manuellen Schalter, der das Ventil ansteuert. Nach 1h soll dieser sich automatisch wieder deaktivieren
- Falls etwas schiefläuft soll es eine Sicherheitsabschaltung nach 4h geben, so dass das Wasser nicht dauerhaft in die Zisterne laufen kann.

Angehängt ist meine Schaltung, leider macht sie noch nicht ganz das, was sie soll.
Die Analogwertüberwachung des Zisternenfüllstandes wird über den Schalter "Zisterne leer test" simuliert.
Ich habe zwei Flankenerkennungen eingebaut, eine die nur einen kurzen Impuls ausgibt (die ist zum Einschalten und zum Starten des 30 Minuten Timers) und eine, die einen 4h langen Impuls ausgibt, damit, wenn der 30 Minuten Timer abgelaufen ist, und die Analogwertüberwachung wieder über 500l ist, das Ventil wieder abschaltet.

Leider bleibt die Flankenerkennung mit dem langen Impuls so lange stehen, bis der Impuls abgelaufen ist. Es scheint auch keine Möglichkeit zu geben, dies zu resetten.
d.h. aktuell funktioniert die Befüllung nur alle 4h, bis der Impuls abgelaufen ist, davor ist das Ventil über den Eingang R am Schalter "Sicherheitsabschaltung 4h" blockiert. (das ist der Zustand, dem man im Screenshot sehen kann)
Gibt es eine Idee, wie man das anders/einfacher realisieren könnte?

Gruß Nachtkrapp

[.:Chris:.]

Hallo Nachtkrapp,
ich würde nicht über die Zeit gehen, da dir ja über den Ultraschallsensor immer der aktuelle Füllstand zur Verfügung steht seidenn es gibt einen Grund den ich nicht kenne.

Anbei das Beipsiel wie ich es üner einen Schwellwertschalter realisiert habe. Zudem kommt noch die Möglichkeit automatisch nachzuspeisen. Die Automatik ist nur zur Sommerzeit aktiv und wird per Schaltuhr gesteuert.

[Michael Sommer]

Gast ht
Ich würde wie schon von .:Chris:. beschrieben ebenfalls eine vernünftige Niveausteuerung, anstatt der zeitabhängigen Nachspeisung umsetzen.

Über den 0-10V Ultraschallsensor würde ich folgende Schalthandlungen mittels Schwellwertschalter aufbauen:
- Niveau 0: Behälter Leer (nur Melden, Rücksetzen über Niveau 1)
- Niveau 1: Not-Nachspeisung Ein
- Niveau 2: Not-Nachspeisung Aus
- Niveau 3: Max.-Niveau unterschritten (Max.-Meldung Aus / Rücksetzen Sicherheitssteuerung)
- Niveau 4: Max.-Füllstand erreicht (Max.-Meldung Ein / Sicherheitssteuerung aktiviert)
- Niveau 5: Überlauf-Niveau erreicht (Meldung Ein / Sicherheitssteuerung aktiviert)

Niveau 5 kann auch mittels Vergleicher-Baustein realisiert werden. Wenn ja empfehle ich einen RS-Selbsthalteschalter-Baustein einzuplanen um Signalintervalle zu vermeiden.

Entgegen dem Vorschlag von .:Chris:. würde ich anstatt den zwei Schaltern einen zentralen Radiobutton mit folgenden Schaltstellungen einsetzen Damit kann man eindeutige Autoamationsfunktionen zuordnen:

Wichtig ist das Akivieren der Remmanenz.
Die Radiobutton-Eingänge bleiben ungenutzt.

- Automatik: Freigabe Niveausteuerung über Schaltuhr und Betriebsmodi Sommer
Nachspeisung Niveau 1-Ein / Niveau 2-Aus
keine Sicherheitsabschaltung aktiv

- Aus: Niveausteuerung 1+2 gesperrt

- Manuell: Freigabe Niveausteuerung 1+2 analog Automatik
jedoch ohne Betriebsmodi und Schaltuhr

Sicherheitsabschaltung Nachspeisung Zisternensteuerung wenn
- Niveau 4: Max.-Füllstand erreicht (Max.-Meldung Ein und Zwangsabschaltung Not-Nachspeisung)
- Niveau 5: Überlauf-Niveau erreicht (Meldung Ein und Zwangsabschaltung Not-Nachspeisung)
- Niveau 3: Rücksetzen Sicherheitsschaltung wenn Niveau 3 unterschritten wird.
- Zeitüberwachung Not-Nachspeisung per Zeitrelais (Nach Ablauf der Maximalen Nachspeisezeit
erfolgt ebenfalls eine Zwangsabschaltung und Meldung. Rücksetzen per Entsperrtaster manuell
- Zeitüberüberschreitung aktiv: RS-Selbsthalteschalter-Baustein setzen
- Quittierung über Entsperrtaster

Auf eine separate manuelle Nachspeisung habe ich verzichtet, weil dafür ja im Radiobutton ein manueller Betrieb über die Niveausteuerung sichergestellt wird. Wenn man aber die Zysterne bis zum maximalen Füllstand per Not-Nachspeisung füllen will, erweitert den Radiobutten einfach über einen weitere Schalterstellung und einem Zeitglied der nach Ablauf der eingestellten Nachspeisezeit die Not-Nachspeisung abschaltet. Natürlich alles unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Sicherheitsschaltung.

Ich weiß die beschriebene Logik ist wieder einmal „Sommer-Spezial“ mit Hosenträger und Gürtel.

Aber vielleicht ist das auch ein möglicher Lösungsvorschlag.

Gruß Michael

[.:Chris:.]

puh, da musste ich jetzt mehrmals lesen um das nachvollziehen zu können. Top!

[Gast]

Hi Michael,

das Zusammenspiel von Schwellwertschaltern und Radiobuttons ist mir nicht ganz klar - hast du evtl einen Screenshot?

Gruß Nachtkrapp

[Gast]

Ich glaube, ich habs jetzt hinbekommen.
- Sicherheitsabschaltung "Maximal 4h Befüllung" bleibt bestehen" (incl Benachrichtigung)
- Schalter "Automatische Befüllung an/aus" -> "Aus" blockiert Magnetventil dauerhaft
- Warnung "Zisterne leer", wenn Füllstand unter 300l fallen würde (Schwellwertschalter Von 300, Voff 500)
- Sicherheitsabschaltung wenn mehr als 6500l in Zisterne sind (Schwellwertschalter Von 6500, Voff 6000) - es sei denn manuelle Befüllung ist an
- Automatische Befüllung bei Erreichung 500l, Abschaltung bei 1000l (Schwellwertschalter Von 500, Voff 1000) incl Benachrichtung bei an und aus sofern Schalter "Automatische Befüllung" auf "an" steht.

Gruß Nachtkrapp

[Thomas M.]

Einige Gedankengänge, die bei mir in Zusammenhang mit Regenwasserspeicher realisiert habe und hier noch nicht gelesen habe:

- Zusätzlich habe ich eine Überwachung auf Leitungsbruch oder Leckage, also läuft das Wasser zu lange, muss irgendwo ungeplant Wasser laufen. Eine Stunde lang Wasser wäre mir zu lange. Normal ist der längste durchgängige Verbrauch Duschen oder Badewanne. Alles über dies Hinaus interpretiere ich bei mir als ungeplante Entnahme (Leckage, ...) Dann wird ein Kugelhahn abgedreht. Hatte bereits den Fall, dass der Anschluss für die Gartendusche undicht war. Ohne Zeitbegrenzung hinsichtlich Durchfluss, komme ich bei Schlechtwetter erst in x Tagen drauf. Das muss auch irgendwo in die Trinkwassernachspeisung einfließen.

- Die Entnahmepumpe hat bei mir keinen Schwimmer, sprich den Trockenlaufschutz musste ich selbst realiseren. Das habe ich über die Stromaufnahme der Pumpe und nicht über das Niveau interpretiert. Aber es wird ja nur die Pumpe kaputt und es explodiert nichts, also reicht mir das. Das habe ich so realisiert, weil es trotz "Niveaustand ok" mit der schwimmenden Entnahme dazu kam, dass der Schlauch Luft angesaugt hatte.

- Bei mir ist das Magnetventil für die Nachspeisung nicht für Dauerbetrieb geeignet. (Stammte aus einem Getränkeautomaten hatte dieses in einer Schublade liegen und verwendet). Sprich, wird es lange angesteuert, wird es heiß. Ist das Trinkwasser aus welchem Grund auch immer abgesperrt, wäre die Nachspeisung unendlich lange offen und nach Zeit x abgebrannt. Das habe ich auch einfließen lassen müssen

[Michael Sommer]

Hallo Thomas,
da hast Du sicherlich recht. Dazu benötigt man aber einen in der Nachspeiseleitung montierten elektronischen Strömungswächter oder einen Wasserzähler mit hoher Impulszahl. Bei meiner Gartenbewässerung habe ich das mittels Strömungswächter und Zeitüberwachung gelöst unbeabsichtigten Wasserverbrauch auf Grund von Leckagen oder ein defektes Magnetventil schnell zu erkennen und manuell eingreifen zu können.
Gruß Michael

[Thomas M.]

Ebenfalls bei mir nur Strömungswächter + Zeitüberwachung.
Hat eh das Problem, dass bei kleinem Durchfluss nicht detektiert wird.

Also nach dem "Leitsatz" Leck vor Bruch, werde ich somit eine Leckage eh nicht mitbekommen.
Ich müsste auf irgendwas anderes umstellen.

[Michael Sommer]

Bei Microleckagen funktioniert das sicherlich nicht mehr. Da hilft wohl nur eine Wasserleckerkennung wie z.B. den Syr Safe Tech. Aber das ist "Mit Kanonen auf Spatzen schießen" auch Blödsinn.

Indirekt hat man ja bei meiner Variante bei einem "undichtem Magnetventil" ja die Max.-Niveauüberwachung bzw. das Überlauf-Niveau zur Alarmierung und damit einer manueller Absperrmöglichkeit im Fehlerfall.

Gruß Michael

[Gast]

Für Lecks hab ich nen Wassersensor Air drunter aufm Boden liegen

[Michael Sommer]

Gast
Ich habe keinen passenden Configauszug einer Niveausteuerung.
Zu deiner Frage „Anbindung des Radiobuttons habe ich ein Beispiel einer Ventilatorschaltung abhängig von Temperatur und Feuchte angehängt. Man sieht hier das Steuerungsprinzip sehr gut.

Vielleicht ergänzend zu den Schwellwertschaltern:
Ich verwende meistens „VIs“ zur Wertevorgabe anstatt Konstanten oder Einträge in den Bausteinen. Das hat den Vorteil dass man alle Istwerte problemlos austesten kann ohne bei jeder Sollwertänderung den Miniserver neu starten zu müssen. Die eingezeichneten Addierer verwende ich, wenn ich Ein-bzw. dien Ausschaltpunkt gleichzeitig verschieben will. Das hat den Vorteil, dass es keine Überschneidungen wie bei getrennter Sollwertvorgabe des Ein/Ausschaltpunktes gibt. Hauptsollwert ist hier jeweils der Ausschaltwert.
ZU-Flaschenkeller 6_2021.pdf

Vielleicht noch ein Tipp zur einfachen Prüfung bzw. Live-Inbetriebnahme der Anlagenfunktionen:
Um die Vielzahl der Abhängigkeiten in der Logik zu prüfen verwende ich z.B. die Außentemperatur- Messung nie direktsondern schalte ich diese über einen Analog-Auswahlbaustein per Schalterbaustein um. Über AI1 ist der Messwert angebunden über Ai2 ein VI z.B. mit dem Messbereich des Sensors -30 bis +50°C. Über S schalte ich von dem Messwertsignal auf den VI-Sollwert (Messbereich) um. Damit kann ich in der Anlage die Gesamtfunktionen inkl. der logischen Verknüpfungen vor Ort testen.
Simulation 6_2021.pdf

Gruß Michael

[Michael Sommer]

Gast
Ich habe keinen passenden Configauszug einer Niveausteuerung.
Zu deiner Frage „Anbindung des Radiobuttons" habe ich ein Beispiel einer Ventilatorschaltung abhängig von Temperatur und Feuchte angehängt. Man sieht hier das Steuerungsprinzip sehr gut.

Vielleicht ergänzend zu den Schwellwertschaltern:
Ich verwende meistens „VIs“ zur Wertevorgabe anstatt Konstanten oder Einträge in den Bausteinen. Das hat den Vorteil dass man alle Solltwerte problemlos austesten kann ohne bei jeder Sollwertänderung den Miniserver neu starten zu müssen. Die eingezeichneten Addierer verwende ich, wenn ich Ein-bzw. den Ausschaltpunkt gleichzeitig verschieben will. Das hat den Vorteil, dass es keine Überschneidungen wie bei getrennter Sollwertvorgabe des Ein/Ausschaltpunktes gibt. Hauptsollwert ist hier jeweils der Ausschaltwert.

Vielleicht noch ein Tipp zur einfachen Prüfung bzw. Live-Inbetriebnahme der Anlagenfunktionen:
Um die Vielzahl der Abhängigkeiten in der Logik zu prüfen verwende ich z.B. die Außentemperatur- Messung nie direkt sondern schalte ich diese über einen Analog-Auswahlbaustein per Schalterbaustein um. Über AI1 ist der Messwert angebunden über Ai2 ein VI z.B. mit dem Messbereich des Sensors -30 bis +50°C. Über S schalte ich von dem Messwertsignal auf den VI-Sollwert (Messbereich) um. Damit kann ich in der Anlage die Gesamtfunktionen inkl. der logischen Verknüpfungen vor Ort testen. Wäre meiner meinung nach eine ideale Lösung für zur Prüfung deines Ultraschall-Nivergebers.


Gruß Michael