GHL海水神器开ZEO系统实现全自动换水回顾总结(占便宜之传感器功能复用)

~我心飞翔~

高手啊，羡慕嫉妒恨啊，等待美缸

honolulu

好东西啊

aemetec

自动补水

ATO（Auto Top Off）这个自动补水与前面自动换水中的补水有所不同，它的目的是满足平时由于蛋分排污带走和自然蒸发带走水量的补充。由于蛋分排污带走的是缸内含有盐分的水，而自然蒸发则带走的是不含盐分的水，所以在补水系统设计时，就考虑了补淡水和盐水两个环节。补充盐水的系统与自动换水补水共用一套管路和系统。

首先看一下传感器的设置

自动补水传感器检测

我们来看一下自动补水传感器的设置。设置中可以看到它的有效首先是通过定时器4來实现的，也就是只有定时器到达预先设置好的时间后，传感器监测到水位不足，才会输出信号给控制系统。

我们再看一下逻辑关系

补水逻辑

逻辑图中可以在右侧看到有两个输出，一个是“Fill RO/DI Water@G5@S17”，这一路是用来控制补充淡水的环节；另一路是“Fill Salt Water Pump@G8@S18/Valve2&3@S19”，这一路我们在自动换水环节介绍过，是用来补充盐水的。

左侧最上端看到补水是通过液位传感器3“Fill Water(ATO Only)2”与定时器4（每天4次）两者共同为逻辑真（1、高电平）时，且不在自动换水状态下（Auto Water Change 逻辑“Not、非”）启动，之后根据“Conduct.(S)1 Decrease”（降低盐度）和“Conduct.(S)1 Decrease Invert”（不降低盐度）分别在G6和G7上产生输出，Timer5（定时器5）是每次自动换完水后定时补充缓冲缸内淡水的定时器（该部分在后面有升级，改为通过新盐水缸盐度传感器进行控制），它与G6是或的关系，也就是无论两者是谁，只要逻辑为真（1、高电平），都将启动RO机电源。而G7与G14是或的关系，G14我们在前面的自动换水环节介绍过，它们是用以补充盐水的逻辑输出。

简单的描述就是：不在自动换水时，当水位低于设定位置，且正好是规定补水的时间内，盐度高，则补充淡水，反正则补充盐水。


设备介绍
盐水的补充设备在自动换水环节中做了介绍，这里省略。

淡水设备最初仅选用了400G的RO/DI机，输出的纯净水分成两路，一路送至缓冲缸，通过浮球阀在需要的水位停止补水；另一路送至底缸，也通过浮球阀在上述逻辑条件满足下补水到希望的水位。当系统实际运行时发现一个问题，无论是缓冲缸还是底缸，当水位接近最终位置时，RO机工作在临界开关状态，RO机内置的泵不停的开关，极易造成损坏，于是不得不在RO和DI之间并联一个3.2G的储水罐，用以缓冲临界，实际运行效果良好，不再出现RO泵不断启停的现象。

这里还要注意的是，需要在分往缓冲缸回路上增设一个电磁阀，用以避免当盐水补充水位降低后，浮球阀打开补充淡水致使盐度逐渐降低。这个电磁阀的启停可以受Timer5控制（该阀的控制后续也升级为通过盐度传感器控制，而不再通过定时器5控制）。

对于我这种技术偏执狂和完美主义者，有一个环节是再三考虑后人为忽略的，那就是由于增加了一个储水罐，RO机即使关闭电源，依然会有大约3升左右的淡水会随时补充到底缸内，导致由于蛋分排污带走盐水致使水位降低后本应该补充的是盐水，而在储水罐压力作用和浮球阀此时由于底缸水位降低也自行打开状态下，淡水被强行补充到底缸。好在储水罐仅有大约5-6升多的淡水能够排出，5-6升相对整个730升水体不到1%，几乎可以忽略了，因此这个问题也就不过多考虑了，但如果您的水体小，这5-6升水足以改变缸内的盐度时，必须额外增加控制设备。

避免上述淡水改变盐度，推荐一个做法：
首先根据您的水体大小，适当调整储水罐的容积。自动补水是通过水位传感器启动，当水位恢复后，水位传感器会触发控制系统自动关闭RO机电源，此时储水罐中的水就变成多余的。而我是将以上逻辑关系调整一下，把水位传感器稍稍降低一点位置，让它稍提前一点通知系统关闭RO电源，浮球阀则稍高一点，让储水罐中的淡水可以继续向底缸中补充，直至罐内淡水全部补完时浮球阀也刚好关闭。这样最大的好处是储水罐内不会长期储存压力水，避免不需要淡水时它自己跑到底缸去。另，整个管路也没有压力，避免管路破裂导致水外泄风险。

aemetec

新购买的盐度传感器已经投入使用，我将其用于缓冲缸自动配置新水检测用，将之前通过Timer5定时启动RO/DI机电源进行补水的方式，改成通过盐度传感器控制，也就是当检测到补水缓冲缸盐度高了，就自动启动RO/DI机电源进行缓冲缸补水。

逻辑图如下：

新补水逻辑

新的补水逻辑中原本通过Timer5的地方，现在改成了通过Conduct.(s)2 Decrease来控制。与其配合完成缓冲缸自动补水还需要通过一个在水流之路上的电磁阀完成，该电磁阀的控制逻辑在后面介绍，链接如下：新水缓冲缸控制逻辑。

都市golf

设计思路缜密

养鱼从此就是一件非常轻松的事了，不用再麻烦家里人了。以后的工作量，就是对所有设备要经常定期检查了，以确保工作正常。

aemetec

升级自动换水之排水逻辑程序

新添置了扩展盒、盐度传感器、温度传感器、两个浮子水位传感器用于对补水缓冲缸更严谨的控制，使得自动换水或者补水不至于出现由于水量不足、盐度和温度与主缸有较大差异导致的事故，使得自动换水和补水更安全可靠。

我们先来看看升级设备后，控制逻辑是如何调整的吧。

新抽水逻辑

从上图中我们可以看到左侧增加了很多输入条件，用以保证在启动自动换水之排水前先要判断是否满足条件，具体是：在自动换水子程序“Drain Water1”（之所以把它称为子程序，是因为只有在自动换水时，“Drain Water”才会产生，它是一个GHL内部触发的逻辑事件，我们没有办法人为产生一个“Drain Water”事件）产生后，它首先“and、与”上“Fill Water(ATO Only)5”逻辑，也就是在传感器5检测到水位满足条件（传感器5在高位，当它上浮，说明补水缓冲缸内的水量满足换水需要的总量）后，再“and、与”上“Conduct.(s)2 Alarm Invert”，和“Temperature 2 Alarm Invert”这两个逻辑，意思是在盐度传感器2与温度传感器2都没有报警输出时，Drain Water1方可以为真（1、高电平）。简单说就是：水量满足且盐度和温度都合适后，自动换水的抽水被允许。

上述逻辑中我们可以注意到在输入条件中使用了盐度和温度报警的反转逻辑，即：没有报警。之所以采用比较宽泛的报警逻辑，而并非使用盐度调高或调低、温度制冷或制热逻辑，原因有二，一则对于每次换水量仅占整个系统水量的10%，即使盐度和温度有些差异，对于整个系统而言不会产生较大或者说很小的冲击；二来可以大大简化逻辑条件的使用量，节约使用仅有的32条逻辑条件。

使用上述输入逻辑条件进行自动换水的约束后，如果在整个自动换水规定的时间内（加长了规定时间至4小时）盐度和温度始终无法满足条件，自动换水程序会在最终退出后向系统发出一个报警触发，我们可以通过电邮（联动微信、短信等）获知具体的报警信息内容以及具体各个传感器、可控插排、灯光等的状态。增设了传感器和严谨了逻辑控制程序，会使得自动换水更加安全可靠，避免人为失误造成的无法挽回的后果，可以说是科技改变生活的又一次很好表现。

aemetec

都市golf 发表于 2013-9-20 18:13
设计思路缜密

养鱼从此就是一件非常轻松的事了，不用再麻烦家里人了。以后的工作量，就是对所有设 ...

您说的是。设备再好还需要检验与维护，这才能让它发挥最大的效率。好在都是德国货，相对放心些。

qianzai

能直接编程，太实用了

lancha

狠人啊！大工程

aemetec

qianzai 发表于 2013-9-21 10:54
能直接编程，太实用了

看中的就是它可以编程，可以实现很多自己的特殊要求和想法，相比简单不能编程的产品，虽然看似复杂，但自己参与的乐趣却大了很多很多。所以GHL被很多渔友称为神器。

qianzai

aemetec 发表于 2013-9-22 13:24
看中的就是它可以编程，可以实现很多自己的特殊要求和想法，相比简单不能编程的产品，虽然看似复杂，但自 ...

看起来可以通过网络远程操作，不知有没有手机短信管理功能，以及停电报警功能。还有请问能接多少传感器

aemetec

全部可编程逻辑控制（PLC）空间被用完了 可还不够用呀！

用完了

没地方了！升级呀！扩容呀！ 郁闷！

吴允锋

aemetec

qianzai 发表于 2013-9-22 13:48
看起来可以通过网络远程操作，不知有没有手机短信管理功能，以及停电报警功能。还有请问能接多少传感器

GHL有Andriod和iOS的App可以免费下载使用，非常方便。另外它也可以通过Web访问和设置，功能更加全面。

至于报警或通知等，可以通过邮件发送至QQ邮箱后，自动转换成微信或者短信通知就可以了。

很遗憾它没有停电报警能力，不过如果你稍有点DIY能力，自己做个直流后备电源也不难，扩展SMS卡后，通过PAB综合报警，是可以判断停电状态的，只不过这方面性价比不划算，不如单独运行个类似机房监控设备，温度、溢水、停电等全部短信监控了。

GHL系统可以接入的传感器包括：pH、盐度、温度、氧化还原度、环境温湿度、水位（感应、光电、浮子）、漏水、流量等。另外它还可以扩展模拟/数字量输入卡，可以任意接入标准1-10v传感器。

qianzai

aemetec 发表于 2013-9-23 08:47
GHL有Andriod和iOS的App可以免费下载使用，非常方便。另外它也可以通过Web访问和设置，功能更加全面。

...

很不错

aemetec

董董 发表于 2013-9-12 17:49
版主怎么不来给个精华帖啊~~
感谢楼主的分享，让还处在的手动时代朋友了解更多自动时代的新玩法

谢谢您的鼓励！大家分享才乐趣无穷呀。

安森

aemetec大 辛苦了。造福GHL用户

aemetec

安森 发表于 2013-9-23 22:21
aemetec大 辛苦了。造福GHL用户

哎呀 安大 太过奖了！我可是认真学习你的帖子才会了GHL的使用，而且还在时不常的继续学习。

aemetec

安全篇

防止溢水
730升的海水在家里是件很恐怖的事情，一旦由于设备的运转故障导致“水漫金山”，那可是无法挽回的后果。
我遇到的第一个问题来自彩虹泵。我选用的是低噪音彩虹MPF10000，但当它投入运转后才发现，在电压波动并不算大情况下，其对外输出的功率却有挺大变化，我没有通过精密的仪器对其进行测试，只是通过我的主缸水位的涨落來直观的判断（在回水管路流量调节球阀调整至上下水平衡状态后不同时段观测）。

我希望主缸的水位距离上沿大约4-5cm位置工作，且下水通过球阀调整到上下流量平衡，避免下水吸气产生较大噪音和大量气泡进入下水槽。调好后系统开始运行，至晚上19-21点期间，家里的电压由于工业用电减少而上升至228V，主缸此时的水位居然上升了2厘米，距离上沿仅有约2厘米，不得已立即安装一个浮子水位传感器，将其与主泵联动，水位如果继续上升，浮子传感器会触发GHL主机停止主泵，待水位降至传感器下限后，主泵会重新开始工作，保证了主缸不会溢水。

浮子传感器安装如下图片

上限传感器

浮子传感器设置如下

溢水保护

水位传感器4设置成“Auto Top Off”，即：自动到顶停止。通常这个设置用于自动补水，水位上升到传感器上限后，系统可停止水泵，我们刚好用它来停止主泵，起到避免溢水的作用。但该控制不能产生报警，而溢水是极大的风险隐患，最好我们能够及时知道这个风险的存在，于是下面我又利用这个传感器附加了一个设置，使其同时产生报警，提示我们及时采取措施，避免严重的后果发生。

主泵联动逻辑

主泵联动逻辑（新）

有了这个联动上限水位传感器的逻辑，即使水位上涨，也不担心会溢水了。不过总是让主泵起起停停也不是什么长久之计，于是设计了一个报警环节，如果频繁出现溢水的风险，换主泵就将是必须考虑的问题了。

水位报警的设置

水位上限报警

是通过设置水位传感器4的模式为“Return pump”实现的。传感器4这里是被复用的，也就是一个传感器设置了不同的作用。

蛋分防爆冲
蛋分爆冲也是件非常可怕的事情，一旦发生，大量有机物、氨氮进入水体，会导致生物中毒，产生严重的翻缸风险。最好的作法是，将蛋分的排污口直接接入下水管，让脏水随时排走，不在收集杯中存留，但这要看缸周围是否有下水位置。假如无法直接排水，且您又不是个勤快人（经常清洗蛋分收集杯），建议在收集杯上安装个浮子水位传感器，一旦蛋分收集杯水满，立即停止其继续工作，避免脏水溢出。

防爆冲传感器

传感器安装很简单，利用蛋分顶盖排气孔位置，将浮子传感器由内向外穿出并用固定螺母锁紧即可。如果您的蛋分排气孔直径小于插头，无法顺利穿出，那可就需要有点DIY能力了，剪断导线，穿出后再接上（最好能安装一个小直径的对接插头座）其实也就可以了。

视频监控
再全面的保护有时心里还是不踏实，能够随时随地看到自己设备的运转情况，或者看到自己精心呵护的小海洋，着实是很多渔友梦寐以求的。最新版固件5.1.7.1可以内建网络摄像机的视频，只要你通过Web访问你的3N eX主机，你就可以随时随地的看到视频画面。具体设置在这：GHL内建网络摄像头的支持和设置

防止温度超限

防止盐度超限

系统综合监控



未完，待续。。。

aemetec

新水缓冲缸控制逻辑

该控制逻辑于20140101升级以解决化盐时钙镁结晶析出问题。

由于增加了扩展盒、温度和盐度传感器、两个浮子水位传感器，另外又增加了新水缓冲缸补水的电磁阀，因此增加了专门对其的控制逻辑。

新水缓冲缸加热逻辑

缓冲缸加热逻辑

当自动换水开始后，“Drain Water1”产生，系统检测缓冲缸温度传感器如果低于设定值，则会使G25（Programmable Logic 25）输出为1（真、高电平），S21（Socket Functions 21）继电器吸合，使得加热器通电加热缓冲缸。

新水缓冲缸自动补水逻辑
在RO/DI通往新水缓冲缸之路上设置有一个电磁阀，该阀控制逻辑很简单，直接在Socket22上选择Conduct.(s)2 Decrease，即：新水缓冲缸盐度传感器2盐度调低（盐度高需要调低）为真，则启动该阀。之前在自动补水篇中介绍过RO/DI机启动逻辑中也有对应的通过新水缓冲缸盐度传感器2直接启动的设置。两个控制逻辑共同产生作用是：当盐度高，自动启动RO/DI机并开启电磁阀向新水缓冲缸补水。

新水缓冲缸搅拌逻辑

缓冲缸搅拌逻辑

G25/S21为真（缓冲缸加热器通电后），使得G26/S20也为真，于是缓冲缸搅拌泵启动，使水循环加热。

自动化盐
搅拌泵启动还受另外一个环节的控制，那就是自动化盐。当缓冲缸水位降低后，人为将盐投入缸内，盐度传感器此时会检测到盐度高于设定值，在自动补水环节我们介绍过，系统会自动开启RO/DI机电源和缓冲缸管路上的电磁阀，为缓冲缸自动注水，当水位传感器6有信号输出后，表明此时水位高于搅拌泵（避免搅拌泵在无水环境中工作而烧毁），GHL主机会自动启动搅拌泵开始化盐。随化盐搅拌和不断RO/DI水的注入，盐度开始逐渐降低，当盐度达到系统设定值时，GHL主机会自动关断RO/DI电源和缓冲缸管路电磁阀，停止注水，搅拌泵也自动停止工作，完成整个自动注水化盐的过程。这个自动逻辑程序，大大简化了精确称重海盐和水量的过程，使得系统安全运转的可靠性进一步提高。

有了自动化盐的程序控制，如果自己不在家，为了让家人也可以简单投放合适的盐量，Excel做了水位对应投放盐量的快速查询表如下：

盐量计算

有了这个表格，不仅方便了自己，其他人也可以临时帮忙投放海盐了。

以上自动化盐控制方法经实际使用发现存在严重问题，2014年1月1日已经升级新控制逻辑，2014年1月1日已经升级新控制逻辑请关注。

书香2006

aemetec大，拜读帖子，启发良多。可能就此告别养了海水缸后无法全家出游的遗憾了，真是非常振奋。将来希望多向您请教。