24 KiB
LightHub: Модуль многоканальной системы полива (out_sprinkler)
Данный модуль реализует многозональную систему полива
Система состоит из следующих компонент:
- Накопительный водяной бак. Снабжен двумя поплавками. Максимум воды и минимум воды. Заведены на входы wMax и wMin
- Насос полива высокого давления. Запитан из бака. Включается реле, подключенным к выходу rPump. Датчик тока для контроля того, что насос включен, заведен на вход fbPump
- Набор клапанов зон полива. Подключены через оптореле к выходам, заданным в параметре pin соответствующей зоны полива.
- Клапан налива из водопровода. Подключен через оптореле к выходу vIn
- Насос дренажного колодца. Приоритетный источник для наполнения бака полива. Когда система полива находится в ждущем или активном режиме, бак пытается максимально наполнится из дренажного колодца. Насос дренажа имеет поплавковый выключатель, отключающий насос при осушении дренажного колодца. Насос включается реле, которое подключено к выходу rDren. Для контроля того, что насос включен и момента осушения колодца, используется датчик тока, который подключен в входу fbDren
- Опциональный водосчетчик. Контакты подключены к входу wCtr
Система налива воды реализована при помощи конечного автомата со следующими состояниями:
- SP_UNKNOWN
- SP_OFF
- SP_DREN_ON - дренажный насос включен
- SP_DREN_OPERATE - дренажный насос работает
- SP_DREN_EMPTY - дренажный насос выключился встроенным поплавком - колодец пуст
- SP_VIN - включено наполнение из водопровода
- SP_FULL - бак наполнен
- SP_DRYING - режим осушения системы: налив перекрыт, работает насос полива для слива бака (SP_DRYING=7, out_sprinkler.h:34)
Строковые значения, публикуемые в топик $state (out_sprinkler.cpp:263-308): OFF, DREN_ON, DREN_OPERATE, DREN_EMPTY, VIN, FULL, DRYING, FAULT_VIN, FAULT_DREN, UNKNOWN.
граф переходов конечного автомата системы налива воды
| Состояние SP_* | Условие перехода | перейти в состояние | выполнить при переходе |
|---|---|---|---|
| INIT | true | OFF | выключить клапана и насосы |
| OFF | vMax && !FREEZE | FULL | выключить vIN, rDren |
| OFF | ! vMax && !FREEZE | DREN_ON | включить rDren |
| DREN_ON | fbDren (насос дренажа реально работает) | DREN_OPERATE | |
| DREN_ON | таймаут 10 сек | DREN_EMPTY | насос так и не заработал - видимо в колодце пусто |
| DREN_EMPTY | включен цикл полива и бак не полон | VIN | включить клапан vIN для набора бака из водопровода |
| DREN_OPERATE | ! fbDren (насос дренажа более не работает) | DREN_EMPTY | |
| VIN | fbDren | DREN_OPERATE | вылючить клапан vIN для набора бака из водопровода - заработал дренажный насос |
| VIN, DREN_OPERATE | vMax | FULL | выключить vIN, rDren - бак полон |
| VIN | таймаут 1200 сек | FAULT_VIN | выключить vIN - бак так и не наполнился |
| DREN_OPERATE | fbPump (качает основной насос) | DREN_OPERATE | сброс таймера (@timer = now) — не считать ошибку, пока качает основной насос (L562) |
| DREN_OPERATE | таймаут 4000 сек | FAULT_DREN | выключить rDren - не смотря на продолжительную работу насоса бак не наполнен |
| FULL | ! wMax | DREN_ON | дренаж перезапускается при опустошении бака (L609-617) |
| FAULT_VIN, FAULT_DREN | wMax | FULL | сброс ошибки при наполнении бака (L619-635) |
Конфигурирование:
"items":
{
"sprinkler":[23,
{
"":{
"vIn":3,
"wMax":44,
"wMin":46,
"rDren":23,
"fbDren":63,
"rPump":24,
"fbPump":62,
"wCtr":49
},
"nord":{"pin":6,"set":60,"cmd":1},
"south":{"pin":7,"set":100,"cmd":1},
"trees":{"pin":10,"set":60,"cmd":2},
"outlets:{}
}]
}
В корневом ("") объекте, помимо выходов/входов, можно задать EXEC-объект onFault — при срабатывании ошибки автомата налива вместо публикации в $fault исполняется он с кодом ошибки аргументом (L260-262, L311-314).
Алгоритм работы
в настройки зон полива задаем интенсивность для каждой зоны.
Это можно сделать как в конфиге так динамически, (стандартными механизмами управления по MQTT, HTTP, CAN)
Рассмотрим на примере MQTT:
топик root/name/sprinkler/garden/set -> 60
Задаем обьем полива 60 отсчетов счетчика воды (если счетчик не сконфигурирован - 60 секунд)
Контроллер должен передать это значение в выходной топик root/name/s_out/sprinkrer/garden/set и оно будет восстановлено при перезагрузке контроллера
отработанный обьем воды или время будет сохраняться в параметре "val" каждой зоны (параметр будет автоматически увеличиваться при работе зоны, передаваться в соответствующий зоне топик для мониторинга и восстановления в случае перезагрузки контроллера)
Пример топика: root/s_out/sprinkler/garden/val
Когда данный параметр достигнет значения (или времени), заданного в параметре "set" контроллер завершит полив данной зоны и перейдет к следующей.
Важно: если set=0 (по умолчанию) то время работы зоны не лимитируется. Если такая зона включена - система полива не будет отключаться после окончания полива прочих зон и насос не будет обесточиваться. Это удобно, если в системе полива есть водяная розетка для подключения поливочного шланга, которая всегда должна находиться под давлением. Такую зону конфигурируйте последней в списке.
Для сброса счетчиков можно использовать как непосредственную установку значения параметра "val" для каждой зоны так и команду RESET, отправленную в нужную зону или в объект sprinkler через суффикс /cmd.
Пример: root/name/sprinkler/cmd -> RESET
В последнем случае, контроллер итерационно сбросит счетчики в значение 0 для каждой зоны полива. Это инициирует старт программы полива, если система находится в состоянии ON
Команда RESET не отработает если обьект полива находится в состоянии DISABLE или FREEZE
Также, в этих режимах, в принципе, не отработает запуск полива какой-либо зоны (команды set/RESET), если для нее задано время/обьем полива.
Если обьем полива не задан (set==0) - это например водяная розетка для мытья машины, то такая зона запустится даже в режиме DISABLE
Если в процессе полива придет команда DISABLE (начался дождь) - полив прекратится, программа полива возобновится после ENABLE
Управление
Включение/выключение полива конкретной зоны:
Включить root/name/sprinkler/garden/cmd -> ON
Выключить root/name/sprinkler/garden/cmd -> OFF
Включение/выключение цикла полива:
Включить root/name/sprinkler/cmd -> ON
Система начнет или продолжит цикл полива, переходя от зоны к зоне по мере завершения работы с каждой предыдущей зоной. После завершения работы со всеми зонами, sprinkler НЕ перейдет в состояние OFF автоматически, но полив прекратится для тех зон, где показатель val достиг параметра set
Если не будет ни одной активной зоны - насос обесточится.
Перед включением полива, система убедится что бак готов: полив стартует при state==FULL || wMax || wMin || fbPump (L638) — то есть и при минимальном уровне / работающей помпе, иначе система до-наполнит бак до максимума из водопровода.
Выключить root/name/sprinkler/cmd -> OFF
Система немедленно остановит текущий цикл полива (закроет клапаны зон, выключит насос полива)
Аналогично, будут работать команды XON и XOFF, с одним исключением, что команда XON может быть запрещена и игнорироваться если активирован режим DISABLE. Это базовая функция контроллера и не относится к функционалу данного модуля. Но может быть использована, например, для запрета полива на определенное время после выпадения осадков
Пример
root/name/sprinkler/ctrl -> DISABLE
root/name/sprinkler/cmd -> XON //Будет проигнорировано
root/name/sprinkler/ctrl -> ENABLE
root/name/sprinkler/cmd -> XON //А вот теперь сработает
Даже в выключенном состоянии (OFF) , система полива работает в дежурном режиме, поддерживая максимальный уровень воды в баке за счет немедленной перекачки из дренажного колодца
При попытке включения системы после завершения дневного задания по поливу всех зон (параметр val для всех зон достиг параметра set) авто-перехода в OFF не происходит: item остаётся в состоянии ON и просто простаивает, не запуская активного полива (автоматическое выключение закомментировано, L712-722) — что согласуется с описанием выше: команда ON не переводит систему в OFF автоматически.
Полная блокировка системы полива (в зимнее время)
Ддя перевода канала полива в полностью заблокированное состояние и обратно импользуется системная команда FREEZE/UNFREEZE соответственно
В режиме FREEZE полностью заблокирована обработка всех команд, кроме UNFREEZE, заблокирован автомат пополнения бака из дренажного насоса и выключены насосы и все клапана.
Если одновременно выставлены флаги FREEZE и DISABLE, то в /ctrl публикуется FREEZE — приоритет над DISABLE (item.cpp:2174-2176).
Рекомендуется задать флаг FREEZE в конфигурации канала (см документ ...) , чтобы избежать разблокировки при утере значений топика /clrl и перезагрузки системы
Также, на вход /val обЪекта sprinkler можно подать значение уличной температуры. И если значения будут ниже нуля, система автоматически перейдет в режим FREEZE
Пример
root/name/sprinkler/ctrl -> FREEZE
root/name/sprinkrer/cmd -> ON //Будет проигнорировано
root/name/sprinkler/ctrl -> UNFREEZE
root/name/sprinkrer/cmd -> ON //А вот теперь сработает
root/name/sprinkler/val -> -1 //система перейдет в режим FREEZE
Так как команда FREEZE блокирует запуск каких либо насосов и открытие клапанов, это делает невозможным слив системы в процессе подготовки к зиме
Когда требуется слить систему, необходимо отключить дренажный насос, перекрыть водопроводный кран
Данный режим реализован при помощи команды DRY
Дополнительно к перекрытию поступления воды в бак (заблокирован автомат пополнения бака из дренажного насоса и водопровода) данная команда включает помпу.
- DRY переопределяет ON: если система находится в режиме
@state==SP_DRYINGи приходит команда ON, она исполняется как CMD_DRY, а не ON (out_sprinkler.cpp:837-841). - Режим DRY персистентен:
@state=SP_DRYINGхранится в конфиге и переживает перезагрузку контроллера; реле восстанавливаются из@lastVals, после рестарта в топик публикуетсяDRYING.
Далее, требуется слить бак включением выбранных зон полива или через водяные розетки. Только после осушения бака (насос выключится) - систему необходимо перевести в режим FREEZE Перевод в этот редим сбрасывает режим DRY (а также, состояния ошибки автомата наполнения бака)
Передача статусных значений
При старте (первый Poll) контроллер принудительно публикует все ключевые статусы: $wMax/$wMin/$fbDren/$fbPump/$rPump/$rDren/$rVIN + $state/$fault (L474-487). Повторно $state/$fault публикуются при командах ON/OFF (L842, L848).
Ошибки (onFault / $fault): при каждом переходе состояния публикуется код ошибки в топик $fault: 0 — без ошибки, 1 — FAULT_VIN, 2 — FAULT_DREN (L311-315). Вместо публикации в $fault можно задать EXEC-объект onFault в корневом ("") объекте — в этом случае при срабатывании ошибки исполняется он с кодом ошибки аргументом (L260-262, L311-314).
Примеры выдачи в топики:
root/s_out/sprinkler/$fbPump - ON/OFF признак того, что включен основной насос (от датчика тока)
root/s_out/sprinkler/$fbDren - ON/OFF признак того, что включен дренажный насос (от датчика тока)
root/s_out/sprinkler/$state - состояние конечного автомата Системы налива воды
root/s_out/sprinkler/$fault - код ошибки: 0 / 1=FAULT_VIN / 2=FAULT_DREN
root/s_out/sprinkler/$wMax - ON/OFF достигнут максимум воды в баке (от поплавкового датчика)
root/s_out/sprinkler/$wMin - ON/OFF достигнут минимум воды в баке (от поплавкового датчика)
root/s_out/sprinkler/$rDren - ON/OFF включено реле дренажного насоса
root/s_out/sprinkler/$rPump - ON/OFF включено реле основного насоса
root/s_out/sprinkler/set - значение счетчика воды (восстанавливается при перезагрузке из данного топика)
root/s_out/sprinkler/$rVIN - ON/OFF - признак открытия клапана налива бака из водопровода
root/s_out/sprinkler/garden/set - требуемый обьем (или время) полива зоны
root/s_out/sprinkler/garden/cmd - ON или OFF - признак включения полива зоны
root/s_out/sprinkler/garden/$state - ON или OFF - признак того что зона поливается в настоящее время
root/s_out/sprinkler/garden/val - текущее время или обьем полива данной зоны
Пример конфигурации Home Assistant
sensor:
- name: "Полив бак Макс"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/$wMax"
- name: "Полив бак Мin"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/$wMin"
- name: "Полив водопровод"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/$rVIN"
- name: "Полив дренаж вкл"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/$rDren"
- name: "Полив дренаж качает"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/$fbDren"
- name: "Полив насос вкл"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/$rPump"
- name: "Полив насос качает"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/$fbPump"
- name: "Полив состояние"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/$state"
- name: "Полив ошибка"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/$fault"
- name: "Полив юг выполнено"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/south/val"
- name: "Полив север выполнено"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/nord/val"
- name: "Полив капельный выполнено"
state_topic: "house/s_out/sprinkler/trees/val"
- name: "Поливаем юг"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/south/$state"
- name: "Поливаем север"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/nord/$state"
- name: "Поливаем капельно"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/trees/$state"
- name: "Полив розетка статус"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/outlets/$state"
- name: "Полив блокировки"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/ctrl"
switch:
- name: "Полив"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/cmd"
command_topic: "root/air/sprinkler/cmd"
availability_topic: "root/air/$state"
payload_available: "ready"
payload_not_available: "disconnected"
- name: "Полив север"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/nord/cmd"
command_topic: "root/air/sprinkler/nord/cmd"
availability_topic: "root/air/$state"
payload_available: "ready"
payload_not_available: "disconnected"
- name: "Полив юг"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/south/cmd"
command_topic: "root/air/sprinkler/south/cmd"
availability_topic: "root/air/$state"
payload_available: "ready"
payload_not_available: "disconnected"
- name: "Полив капельный"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/trees/cmd"
command_topic: "root/air/sprinkler/trees/cmd"
availability_topic: "root/air/$state"
payload_available: "ready"
payload_not_available: "disconnected"
- name: "Полив розетки"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/outlets/cmd"
command_topic: "root/air/sprinkler/outlets/cmd"
availability_topic: "root/air/$state"
payload_available: "ready"
payload_not_available: "disconnected"
button:
- name: "Полив сброс"
command_topic: "root/air/sprinkler/cmd"
payload_press: "RESET"
- name: "Полив блокировка"
command_topic: "root/air/sprinkler/cmd"
payload_press: "FREEZE"
- name: "Полив разблокировка"
command_topic: "root/air/sprinkler/cmd"
payload_press: "UNFREEZE"
- name: "Полив разрешить"
command_topic: "root/air/sprinkler/cmd"
payload_press: "ENABLE"
- name: "Полив запретить"
command_topic: "root/air/sprinkler/cmd"
payload_press: "DISABLE"
- name: "Полив осушение бака"
command_topic: "root/air/sprinkler/cmd"
payload_press: "DRY"
#Такую проверку можно добавить везде, при ее наличии обьекты станут недоступными если контроллер оффлайн
availability_topic: "root/air/$state"
payload_available: "ready"
payload_not_available: "disconnected"
number:
- name: "Полив юг"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/south/set"
command_topic: "root/air/sprinkler/south/set"
min: 0
max: 6000
- name: "Полив север"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/nord/set"
command_topic: "root/air/sprinkler/nord/set"
min: 0
max: 6000
- name: "Полив капельный"
state_topic: "root/s_out/sprinkler/trees/set"
command_topic: "root/air/sprinkler/trees/set"
min: 0
max: 6000