Durchflussmesser DFM-050 mit optionalen Schaltausgängen. Durchflussmesser DFM-050

Transkript

1 Seite 1 von 19 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung Eigenschaften Grundlegende Eigenschaften Optionale Eigenschaften (gegen Aufpreis) Durchflusssmesser Programmierung Programmierung mittels Tastatur Setzen des Mindest-Flusses (optional) Setzen des aktiven Zustands für den Mindest-Fluss-Schaltausgangs (optional) Setzen der Maximal-Menge (optional) Setzen des aktiven Zustands für den Mindest-Fluss-Schaltausgangs (optional) Setzen des Flow-Faktors Setzen der Nachkommastellen für den Fluss Setzen der Nachkommastellen für die Menge Setzen der Sample-Zeit Setzen der Display-off Zeit Setzen der Display-Refresh-Zeit Setzen der USART-Transferzeit (optional) Rücksetzen der bereits geflossenen Gesamtmenge Umschalten der Einheiten Programmierung mittels serieller Schnittstelle Hardware Display Mikroprozessor... 15

2 Seite 2 von DFM (Durchflussmesser-Sensor) Tastatur USB-Port Schaltausgänge Max-Menge (bei max. 2 Sensoren) Schaltausgänge Mindest-Fluss (bei max. 2 Sensoren) Preise und Zubehör Sicherheitshinweise und Garantie... 19

3 Seite 3 von Einleitung Mit dieser Schaltung kann der Fluss (in verschiedenen Einheiten) und die gesamte geflossene Menge (in Litern) von Flüssigkeiten (z.b. Wasser, Benzin, Alkohol etc.) gemessen und angezeigt werden. Optional besitzt die Schaltung TTL-kompatible Schaltausgänge, mit dem z.b. ein Alarm ausgelöst oder ein Magnetventil angesteuert werden kann, der den Wasserfluss bei Überschreitung einer Gesamtmenge unterbricht. Eine weitere Option ist ein Fluss-Indikator-Ausgang. Er zeigt an, ob gerade ein Fluss vorhanden ist, bzw. ob der Fluss größer als ein programmierter Mindestfluss ist Auf Anfrage sind auch zusätzlich Temperatursensoren integrierbar. Gesamtmenge aktueller Wasserfluss inaktueller Einheit Zustand des Schaltausgangs Max-Menge(optional) F = High; --- = Low Zustand des Schaltausgangs Mindestfluss(optional) F = High; --- = Low Ansicht des 1602-Displays 2. Eigenschaften 2.1 Grundlegende Eigenschaften Nur 3 Tasten zur Programmierung Hintergrundbeleuchtetes LCD-Display mit zwei Zeilen á 16 Spalten zur gleichzeitigen Anzeige des aktuellen Flusses und der Gesamtmenge in Litern Einstellbare Einheiten für den Fluss: ml/sek, ml/min, l/min und l/h Programmierbarer Flussfaktor (Pulse/Liter) zur Anpassung an verschiedene Durchflussmesser Schnelles Auslesen der Daten mittels PC Druckfestigkeit des DFM: bis max. 12 bar

4 Seite 4 von 19 Verschiedene Durchfluss-Sensoren anschließbar. Anpassung per Software 2.2 Optionale Eigenschaften (gegen Aufpreis) Bis zu 4 Sensoren anschließbar Programmierung auch über serielle Schnittstelle via USB möglich Steuerausgang zur Ansteuerung eines Magnetventils oder eines Alarms beim Überschreiten einer programmierbaren Gesamtmenge Flussindikator-Ausgang: zeigt an, ob der aktuelle Fluss vorhanden größer ist als eine einstellbare Schwelle Übertragung der Fluss- und Volumendaten mittels USB-Interface an einen PC zur Auswertung; Speicherung der Menge bei Stromausfall Steuerung/Programmierung mittels USB-Interface Drahtlose Datenübertragung/Programmierung mittels Bluetooth an ein Android Smartphone/Tablet 3. Durchflusssmesser Es können verschiedene Durchflussmesser angeschlossen werden. Folgende Sensoren sind verfügbar (solange Vorrat reicht): 1/4": 0,3-6 l/min; geeignet für für klares Wasser bis 90 C 1/2": 1-30 l/min; geeignet für für klares Wasser bis 90 C 3/4": 1-60 l/min; geeignet für für klares Wasser bis 90 C 1": 1-60 l/min; geeignet für für klares Wasser bis 90 C 1,25 " l/min; geeignet für für klares Wasser bis 90 C 1,5" l/min; geeignet für für klares Wasser bis 90 C 2 " l/min; geeignet für für klares Wasser bis 90 C 1/4": 0,03 1,8 bzw. 3 l/min geeignet für Benzin, Diesel etc. 13mm: 0 10 l/min geeignet für Benzin, Diesel etc.

5 Seite 5 von 19 Die Sensoren für Wasser haben beidseitig Außengewinde. Wasser-Sensor mit 6 mm (1/4 ) Schraubanschluss Wasser-Sensor 1/2"

6 Seite 6 von 19 Wasser-Sensor ¾" Wasser-Sensor 1

7 Seite 7 von 19 Wasser-Sensor 1,5 Wasser-Sensor 1,25

8 Seite 8 von 19 Wasser-Sensor 2 Benzin/Diesel Sensor 6 mm mit Schlauchanschluss

9 Seite 9 von 19 Benzin/Diesel Sensor 13 mm mit Schlauchanschluss ACHTUNG: die Dimensionen der Sensoren können abweichen. 4. Programmierung Die Programmierung der wichtigsten Parameter erfolgt in der Grundversion mittels einer Tastatur oder, bequemer und optional, über eine serielle Schnittstelle. Hier sind auch mehr Einstellmöglichkeiten vorhanden Achtung: falls eine Zeit zum Abschalten der Hintergrundbeleuchtung definiert ist und die Beleuchtung ausgeschaltet ist, bewirkt der erste Tastendruck das nur das Einschalten der Beleuchtung. 4.1 Programmierung mittels Tastatur Tastatur (Bild kann abweichen)

10 Seite 10 von 19 Mit der PROG-Taste gelangt man in den Programmier-Modus. Mit der UP- bzw. DOWN-Taste kann der jeweilige Parameter erhöht oder erniedrigt werden. Durch weiteres Drücken der PROG-Taste gelangt man zum nächsten Parameter. Sind mehrere Durchfluss-Sensoren angeschlossen, werden die nachfolgenden Schritte jeweils für alle Sensoren durchlaufen. Die Punkte ab gelten für alle Sensoren gleich Setzen des Mindest-Flusses (optional) Wenn ein Mindestfluss-Schaltausgang bestellt worden ist, kann hier der Wert gesetzt werden. ACHTUNG: Der Mindestfluss wird immer in der aktuell gewählten Einheit gesetzt. Es sind keine Nachkommastellen möglich Setzen des aktiven Zustands für den Mindest-Fluss-Schaltausgangs (optional) Der Schaltausgang für den Mindest-Fluss geht in den aktiven Zustand, wenn der Mindestfluss erreicht oder unterschritten wird. Damit kann z.b. ein Alarm ausgelöst werden Setzen der Maximal-Menge (optional) Wenn ein Maximal-Mengen--Schaltausgang bestellt worden ist, kann hier der Wert gesetzt werden. ACHTUNG: Die Maximal-Menge wird immer in Litern gesetzt. Es sind keine Nachkommastellen möglich Setzen des aktiven Zustands für den Mindest-Fluss-Schaltausgangs (optional) Der Schaltausgang für die Maximal-Menge geht in den aktiven Zustand, wenn der Maximalmenge erreicht oder überschritten wird. Damit kann z.b. eine Pumpe ausgeschaltet werden Setzen des Flow-Faktors Der Flow-Faktor gibt an, wieviel Pulse der Sensor pro Liter Flüssigkeitsdurchfluss abgibt. Typische Werte für einen 1/4 und ½ DFM sind 270 und bei einem ¾ und 1 -DFM 288 Pulse/l. Der Wert kann abhängig vom Sensortyp variieren und muss durch Auslitern ermittelt werden. Bei sehr kleinen oder sehr großen Flüssen kann eine Korrektur erforderlich werden. Der Flow-Faktor wird wie folgt ermittelt. 1. Rücksetzen der bereits geflossenen Gesamtmenge 2. Füllen sie einen 10 Liter-Eimer über den DFM (Putzeimer haben typischerweise eine Liter-Einteilung auf der Innenseite) und lesen sie der Wert am Display ab 3. Flow-Faktor neu = Anzeige (Liter) * Flow-Faktor alt / 10. Beispiel: nach dem Füllen des 10 l-eimers zeigt die Anzeige nur 9,5 l an. Der aktuelle Flow-Faktor beträgt Der neue Flow-Faktor ist dann 9,5 * 270/10) 256,5. Es muss also 256,5 eingestellt werden. ACHTUNG: wird der Flussfaktor über die Tastatur eingestellt, sind keine Nachkommastellen möglich. Einstellung wie folgt: 1. Drücken der PROG-Taste

11 Seite 11 von Anzeige im Display "Flow-Faktor P/l" mit dem aktuellen Wert, hier für Sensor Nr. 1 Der Cursor blinkt an der höchsten Stelle 3. Drücken der UP-Taste wird die aktuelle Stelle des Flow-Faktors um eine Einheit erhöht 4. Drücken der DOWN-Taste wird die aktuelle Stelle des Flow-Faktors um eine Einheit erniedrigt 5. Drücken der PROG-Taste springt der Cursor auf die nächst niedrigere Stelle 6. Weiter mit 3 bzw Nach der letzten Stelle springt die Anzeige zum nächsten programmierbaren Parameter ACHTUNG: Wird ca. 10 Sekunden keine Taste gedrückt, wird das Programm verlassen und der Parameter wird nicht geändert Setzen der Nachkommastellen für den Fluss Hier kann eingestellt werden, wie viele Nachkommastellen für den Fluss angezeigt werden sollen. Sinnvolle Werte sind 0, 1, 2, Setzen der Nachkommastellen für die Menge Hier kann eingestellt werden, wie viele Nachkommastellen für die Menge angezeigt werden sollen. Sinnvolle Werte sind 0, 1, 2, Setzen der Sample-Zeit Normalerweise wird einmal pro Sekunde eine Messung durchgeführt (Sample-Zeit: 1 ). Es muss im Sample-Zeitraum vom Sensor aber mindestens 1 Impuls abgegeben werden, sonst schwankt der angezeigte Fluss. Durch Erhöhung der Sample-Zeit kann daher bei kleinen Flüssen die Auflösung erhöht werden. Nachteil. Der neue Messwert steht erst danach zur Verfügung. Sinnvolle Werte sind Setzen der Display-off Zeit Zum Einsparen von Energie kann beim Display nach einer programmierbaren Zeit die Hintergrundbeleuchtung abgeschaltet werden. Der Bereich geht von Sekunden. 0 bedeutet, dass die Beleuchtung nicht abgeschaltet wird. Durch Drücken einer beliebigen Taste wird die

12 Seite 12 von 19 Beleuchtung wieder eingeschaltet. Wird ein Wert von 0 eingestellt, wird die Beleuchtung nicht ausgeschaltet.. Die Programmierlogik entspricht der beim Fluss-Faktor Setzen der Display-Refresh-Zeit Gelegentlich kann es vorkommen, dass der Display-Controller durch Störimpulse über das Netz gestört wird. Nach der Display-Refresh-Zeit (in Sekunden) wird der Controller wieder zurückgesetzt Setzen der USART-Transferzeit (optional) Wenn eine serielle Schnittstelle oder ein Bluetooth-Modul bestellt wurde, wird hier wird die Zeit in Sekunden eingestellt, nach der die Daten über die serielle Schnittstelle an den PC bzw. das Bluetooth-Modul übertragen werden Rücksetzen der bereits geflossenen Gesamtmenge Drücken der UP-Taste im laufenden Betrieb, also nicht im Programmier-Modus, setzt alle Mengenzähler auf 0. Achtung: Rücksetzung erfolgt nur dann, wenn innerhalb von 5 Sekunden die PROG-Taste gedrückt wird. So wird eine unbeabsichtigte Rücksetzung vermieden. 4.3 Umschalten der Einheiten Es sind 4 Einheiten verfügbar: l/min, l/h, ml/sek und ml/min. Mit der Down-Taste können die Einheiten im laufenden Betrieb für alle Sensoren zyklisch umgeschaltet werden. 4.4 Programmierung mittels serieller Schnittstelle Ist eine serielle Schnittstelle bestellt worden, können die aktuellen Flussmengen und die Gesamtmengen an einen PC, bzw. drahtlos an ein Android Smartphone oder Tablet übertragen werden. Weiterhin ist die Programmierung aller Parameter möglich. Die Konfiguration der Schnittstelle ist wie folgt:

13 Seite 13 von 19 Baudrate: Datenbits: 8 Stoppbits: 0 Handshake: none Die Befehle müssen mit einem CRLF abgeschlossen werden. In jedem Terminalprogramm kann das eingestellt werden. Folgende Befehle stehen zur Verfügung (abhängig von der bestellten Optionen): b xxxx setzt die Zeit in Sekunden bis die Hintergrundbeleuchtung verlischt. 0: Beleuchtung wird nicht ausgeschaltet r xxxx setzt die Zeit in Sekunden bis der Display-Controller wieder zurückgesetzt wird R setzt die Mengenzähler aller Sensoren auf 0 R <nr> setzt den Mengenzähler von Sensor <nr> auf 0 o gibt auf der seriellen Schnittstelle die aktuellen Parameter aller Sensoren aus v: zeigt die aktuelle Versionsnummer an Falls nur ein Sensor konfiguriert ist, darf die Eingabe der Sensornummer <nr> für die nachfolgenden Befehle nicht erfolgen D <nr> t <Wert> setzt die Sample-Zeit für Sensor <nr> auf <Wert> Sekunden (siehe 4.1.4); Beispiel: D 2 t 5 D <nr> F FF <Wert> setzt den Fluss-Faktor für Sensor <nr> auf den Wert <Wert>; <Wert> ist eine Fließkommazahl, allerdings nicht mit, sondern mit.. Beispiel D 1 F FF D <nr> F MF <Wert> setzt den Mindestfluss in der aktuellen Einheit für Sensor <nr> auf den Wert <Wert>; <Wert> ist eine Fließkommazahl; Beispiel D 1 F MF 3.56 D <nr> F NK <Wert> setzt die Anzahl der Nachkommastellen für den Fluss; Beispiel D 1 F NK 2

14 Seite 14 von 19 D <nr> F AS schaltet den aktiven Zustand des Mindestmengenalarms um Beispiel D 1 F AS D <nr> F MODE schaltet den Einheit des Flusses zyklisch um; l/min l/h ml/sek ml/min l/min Alle anderen Befehle werden ignoriert (Ausgabe "Command unknown: ") Optional kann die Steuerung und Datenausgabe auch drahtlos über ein Bluetooth-Modul erfolgen. Das Modul muss zunächst mit dem PC gekoppelt werden (Code 1234). 5 Hardware 5.1 Display Das Display wird über einen I2C-Adapter an das Prozessorboard angeschlossen. GND an GND, VCC an +5V, SCL an A5 und SDA an A4. Auf der Platine des Displays befindet sich ein Potentiometer, mit dem der Display-Kontrast optimal eingestellt werden kann. Das kann erforderlich werden, falls eine 5V Versorgung mit etwas anderer Spannung verwendet wird.

15 Seite 15 von Mikroprozessor Zur Funktionskontrolle befinden sich mehrere LEDs auf der Platine. Wenn die Spannungsversorgung angeschlossen ist, leuchtet eine grüne LED. Danach bootet der Prozessor und eine rote LED blinkt mehrere Male, um dann im 2 Sekunden-Rhythmus zu blinken. 5.3 DFM (Durchflussmesser-Sensor) Pin GND: GND (meist das schwarze Kabel am DFM) Pin 3: Data Pin 4: VDD (meist das gelbe Kabel am DFM) (meist das rote Kabel am DFM) Falls ein zweiter Durchfluss-Sensor angeschlossen werden soll: Pin GND: GND (meist das schwarze Kabel am DFM) Pin 2: Data Pin 4: VDD (meist das gelbe Kabel am DFM) (meist das rote Kabel am DFM)

16 Seite 16 von Tastatur Die Tastatur mit drei Kabeln wird wie folgt angeschlossen: VCC (rot oder weiß) GND (schwarz oder braun) Data (grün) an A3 an A0 an A1 Die Tastatur mit vier Kabeln wird wie folgt angeschlossen: grün rot gelb blau an A0 an A1 an A2 an A3 Technische Änderungen bei gleicher Funktionalität vorbehalten. 5.5 USB-Port Der USB-Port dient der Spannungsversorgung (falls kein externes Netzteil verwendet wird), der Programmierung (s. serielle Schnittstellenbefehle) und dem Auslesen der Daten. 5.6 Schaltausgänge Max-Menge (bei max. 2 Sensoren) Die Schaltausgang für Max-Menge befindet sich an Pin 7,8. In der Version mit drei und vier Sensoren erfolgt der Anschluss über eine Zusatzplatine. Beschreibung separat. 5.7 Schaltausgänge Mindest-Fluss (bei max. 2 Sensoren) Der Schaltausgänge für Mindest-Fluss befindet sich an Pin 9,10. In der Version mit drei und vier Sensoren erfolgt der Anschluss über eine Zusatzplatine. Beschreibung separat.

17 Seite 17 von 19 6 Preise und Zubehör Bestell-Nr. Bezeichnung Preis DFM-050 Durchflussmesser Grundgerät 5 Volt Basis-Platine LCD-Display 16x2 mit Hintergrundbeleuchtung Tastatur, ohne Sensor, ohne Spannungsversorgung 5 V Achtung: es wird noch ein Sensor benötigt (DFM-002, DFM- 003 oder DFM-004) Aufpreis Schaltausgang Mindestmenge Aufpreis Schaltausgang Max-Fluss Aufpreis Speicherung der geflossenen Menge bei Stromausfall Aufpreis pro weiterem Sensoranschluss (insgesamt max. 4 Sensoren anschließbar) 22,95 2,00 2,00 2,00 1,50 DFM-002 DFM-003 DFM-004 DFM-005 DFM-006 DFM-007 DFM-008 DFM-020 DFM-021 1/2 Durchflussmesser-Modul, 1 30 l/min incl. 15 cm Anschlusskabel 1 Durchflussmesser-Modul, 1 60 l/min incl. 15 cm Anschlusskabel 6 mm Durchflussmesser-Modul, 0,3-6 l/min incl. 15 cm Anschlusskabel 3/4 Durchflussmesser-Modul, 1 60 l/min incl. 15 cm Anschlusskabel 1,25 Durchflussmesser-Modul, l/min incl. 15 cm Anschlusskabel 1,5 Durchflussmesser-Modul, l/min incl. 15 cm Anschlusskabel 2 Durchflussmesser-Modul, l/min incl. 15 cm Anschlusskabel 6 mm Durchflussmesser-Modul, 0,03 1,8 bzw. 3 l/min incl. 1 m Anschlusskabel 13 mm Durchflussmesser-Modul, 0-10 l/min incl. 1 m Anschlusskabel 13,00 16,00 11,00 15,00 25,00 28,00 30,00 29,00 27,00 USB-001 Zubehör Serielle Schnittstelle zum Anschluss an PC via USB, übernimmt auch die Spannungsversorgung, aber nicht bei Verwendung eines Magnetventils 4,00

18 Seite 18 von 19 BT-001 Drahtlose Bluetooth-Schnittstelle, alternativ zu USB ,00 LCD Größeres Display mit 4 Zeilen á 20 Spalten, wenn mehr Sensoren angeschlossen werden sollen 10,00 LCD-1602-RA Einbaurahmen für LCD Display 1602 (zweizeilig, á 16 Zeichen) 7,00 LCD-2004-RA Einbaurahmen für LCD Display 2004 (vierzeilig, á 20 Zeichen) 8,00 KABEL-001 längere DFM-Zuleitung (dreipolig) pro Meter 1,00 SN-001 Steckernetzteil 5 V/0,7 A, falls kein USB-001 bestellt wird 5,95 SN-002 SPW-001 Steckernetzteil 12 V/2 A, falls ein Magnetventil 12V geschaltet werden soll Spannungswandler 12 auf 5V, falls die Grundplatine über das 12 V-Netzteil versorgt werden soll 8,95 4,95 GEH-040 Gehäuse, ungebohrt, schwarz, 120 x 70 x 40 mm 5,95 GEH-120 Gehäuse, ungebohrt, schwarz, 120 x 94 x 45 mm 7,00 MV-001 Magnetventil 12 V mit ½ Anschluss 10,95 BU-001 REL-001 Alarmbuzzer, falls erlaubte Gesamtmenge überschritten wird, zusätzlich oder alternativ zu MV fach Relais zur Ansteuerung mit Microcontroller 1 x UM, 230 V AC/10A, potentialfrei 2,95 4,00 REL fach Relais zur Ansteuerung mit Microcontroller 1 x UM, 230 V AC/10A, potenzialfrei 7,00 Fertiggerät-Montage Pauschale: die oben ausgesuchten Komponenten werden gebrauchsfertig in ein Gehäuse eingebaut 13,00 Mindestens erforderlich: LCD-1604-RA, SN-001 und GEH- 040 oder GEH-120 Porto/Versand (DHL-Paket) 6,00

19 Seite 19 von 19 7 Sicherheitshinweise und Garantie Die vorgestellte Hard- und Software wurde gewissenhaft erstellt und geprüft. Dennoch kann keine Garantie für eine fehlerfreie Funktion in allen Einsatzbereichen gegeben werden. Eine Verwendung der Hard- und Software, insbesondere in sicherheitsrelevanten Bereichen, z.b. Schutz von Leben und Sachwerten, erfolgt somit auf eigene Gefahr. Aus dem Gebrauch der Hard- und Software können keine Garantie- und/oder Schadensersatzansprüche abgeleitet werden.