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APEXを使った自動水換えシステム!

2017-07-30
APEXを使った自動水換えシステムが概ね形になったので公開します。
ひとまずFMMを使っているので、「APEX FMMが届きました!」をざっと読んでおくと良いです。
あとバケツに水換え用のRO水をためるのは「水換え用のRO水を自動でためる&ALD」で実現済みです。

■はじめに
現在、ヴィーソルトで毎週70Lほど水換えを行っています。水量は450Lぐらいあるので、約15%水換えです。KZ Salt使っていた頃は、2週間に一回、30Lほどで済んでいましたが、毎週70Lやるの面倒になってきたので楽するために自動水換えシステムを考えてみました。微量元素濃度を適切に維持し、栄養塩やデトリタスを排出するには水換えが手っ取り早いですからね。でも面倒w

とりあえずまずはこの動画を見てください。自動水換えの様子です


■水換えの方法
人の手で水換えするときの手順はだいたいこんな感じかなとおもいます
○新海水を作る
 ・RO水をバケツとかにためる
 ・温度をあわせる
 ・人工海水の元を測定して入れて攪拌
 ・塩分濃度を確認する
○水換えする
 ・水槽から水を抜く、底砂をプロホースなどで掃除
 ・新海水をいれる
 ・サンプが適正水位か確かめる

「新海水を作る」は実現済みですので、後半の「水換えする」を自動化してみます
体調悪いときとか忙しいときとか、70Lも吸い出して水入れてバケツ掃除して乾燥させて… とか面倒だし水槽システム紹介動画作る時間もなるべく多く確保したいからね
なおここでは週1回水換え前提で紹介しますが、毎日水換えとかもこの方法なら手軽にできますね

まずは方法はこんな感じです。クリックで拡大します
20170730_010.jpg
APEXが必要なのは当然として、以下が必要です
・フロートスイッチを2つ
・それを繋ぐためのI/O Breakout Boxが1つ
・PMUPとACアダプタを2つずつ
・FMMを1つ
・1/4インチハードチューブ用のセンサーを1つ
・1/4インチハードチューブが適量

方式の良いところ
・1/4インチハードチューブを使うので、細くて丈夫、邪魔にならない
・水がゆっくり入るので水槽の温度変化が少なく、温度あわせが不要
・監視不要
・何らかのトラブルがあったらメールが送信される
・バケツの中の人工海水の量は変更可能
・手動で底砂を掃除してもしなくてもおまかせできる

方式の悪いところ
・汎用のポンプでは無くPMUPが必須
・塩分濃度はチェックしていないので、塩入れ忘れ注意!
・水を入れてから排水するので少しロスがある

■水ためバケツ→サンプ
まずはPMUPですね。専用設計されたポンプなだけあって、小型でもハイパワーです
Practical Multipurpose Utility Pumpの略で、PUMPのスペルミスでは無いです
20170730_020.jpg

小さいですね。これでも揚程は4mもあるみたい
20170730_030.jpg

異径ストレートユニオンをgreensさんで購入しておきました
20170730_050.jpg

これをポンプに取り付けて
20170730_040.jpg

1/4インチハードチューブと簡単に接続できます
20170730_060.jpg

こちらが自動でみずをためるバケツ
20170730_190.jpg

バケツの中のチューブは穴を開けておきます。バケツの背が高いので、PMUPを止めてもサンプにサイフォンで流れて行ってしまいます。事故防止です
20170730_070.jpg

少しロスになりますが仕方ないですね。なお結構激しく水が飛ぶのでフタ必須です
20170730_080.jpg

フタをしないと塩害が
20170730_090.jpg

バケツからサンプのところに、フローセンサーを取り付けます。これでバケツが空になったことを検知します。フローセンサーを使わずに空になったことを検知するには、フロートスイッチとかをバケツの底の方に置くか、塩分濃度センサーでもできるかな
20170730_093.jpg

フローセンサーによるとこんなに細くても50L/Hぐらいの流量はあるみたいです
20170730_095.jpg

■サンプ内
サンプにはフロートスイッチを取り付けます
20170730_100.jpg

アクリルのマウンタがあるのですが穴が小さすぎるので…
20170730_110.jpg

ドリルで広げます
20170730_130.jpg

良い感じになりました
20170730_140.jpg

フロートスイッチは二重化しないと怖いですよね
20170730_150.jpg

水位の上限を検出するために取り付けます
20170730_160.jpg

あと排水用のPMUPも設置して、
20170730_170.jpg

6メートルぐらい離れた流しまでハードチューブで接続しました。これを12mmのホースとかでやると結構邪魔なので、1/4インチハードチューブを使いたかった
20170730_180.jpg

サンプ内には上限を検出するフロートスイッチと、自動給水用の下限を検出するフロートスイッチが設置されています
20170730_175.jpg

バケツ内はこんな感じ。上のフロートスイッチはRO水を入れてためるときのものです。底にはPMUPの他、水を攪拌して塩を溶かすためのポンプがいくつか入っています
20170730_200.jpg

■参考までに
排水ポンプとしてマキシジェット マイクロを買ってみましたが、流石にパワー不足で排水できませんでした。小さくてパワーがでるPMUPのすごさを改めて実感。ちなみに12mmホース→1/4インチハードチューブ変換もGREENSさんで売ってます
20170730_210.jpg

■APEXプログラム
ではプログラムしていきます。各アウトレットの名前がどこを指しているのかイメージできないと理解不可能だと思いますので、図の方に示してみました。クリックで拡大します
20170730_310.jpg

プログラムの時間毎の動きはこんな感じです。
20170730_320.jpg

プログラムはこんな感じです。実際に使って見ないとどういう動きしているかはわからないかも。久々に結構複雑なものを組んだのでちょっと悩みましたw

-----水換えスケジュール V_ATWTCh-----
Fallback OFF
Set OFF
If Time 12:00 to 15:30 Then ON  …(日曜日の)12時~水換え開始。終了時刻は水の量で調整してください
If DoW -MTWTFS Then OFF  …日曜日のみ動く設定
If FeedA 002 Then OFF
If FeedC 002 Then OFF
If FeedD 002 Then OFF


-----みずためから給水ポンプ2 WT_PumpAT-----
Fallback OFF
If Output V_ATWTCh = ON Then ON
If Output V_ATWTCh = OFF Then OFF
If Output V_FltUpper = OFF Then OFF …上スイッチのどちらかが上なら止める
If Output V_WTFlChk = ON Then OFF …バケツが空になったら止める
When On > 060:00 Then OFF …60分以上動き続けるなら異常扱い。ここも調整してください
Defer 020:00 Then ON …上スイッチまで行ったら排水されるので、20分待ってから再度給水する。下スイッチまで排水するという判断をさせるのは、APEXのプログラム仕様的に難しそうなので妥協


-----排水ポンプ WT_DrPump-----
Fallback OFF
If Output V_ATWTCh = ON Then ON
If Output V_ATWTCh = OFF Then OFF
If Output WT_PumpAT = ON Then OFF …バケツからサンプへ給水していたら動かない
If Output V_FltLower = OFF Then OFF …下スイッチまで排水する
When On > 060:00 Then OFF …60分以上動き続けるなら異常扱い。ここも調整してください
Defer 003:05 Then ON …給水が止まったあと、3分ちょっと待って水が均一になるのを待つ


ここで使っているフロートスイッチは、上にあがるとCLOSE、下のままならOPENであることに注意
-----サンプの上フロートスイッチ検知 V_FltUpper-----
Fallback OFF
Set OFF
If S_UpF1 OPEN Then ON
If S_UpF2 CLOSED Then OFF
Defer 000:05 Then ON


ここで使っているフロートスイッチは、上にあがるとOPEN、下のままならCLOSEのものを使っています
-----サンプの下フロートスイッチ検知 V_FltLower-----
Fallback OFF
Set OFF
If S_DwF1 OPEN Then ON
If S_DwF2 CLOSED Then OFF
Defer 000:05 Then OFF


-----給水の流量チェック V_WTFlChk-----
Fallback OFF
If Output WT_PumpAT = ON Then ON
If Output V_ATWTCh = OFF Then OFF
If FlowWT > 10.0 Then OFF …10L/H以上なら空になってない
Defer 000:20 Then ON …フローセンサーが正しく流量を検知するには10秒ぐらいはかかる
Min Time 60:00 Then ON …空を検知したらそれを60分維持する。これが無いとバケツのPMUPが数秒おきにON/OFF繰り返す


-----スキマーONOFF V_SkimStp-----
Fallback OFF
Set OFF
If Output WT_PumpAT = ON Then ON …自動水換え中は水位が変わるので問答無用で電源を落とす
If Output V_ATWTCh = ON Then ON


-----スキマー Skimmer-----
Fallback ON
Set ON
If Output V_SkimStp = ON Then OFF …電源を落とす
If FeedA 060 Then OFF
If FeedC 003 Then OFF
If FeedD 003 Then OFF


-----自動給水-----
Fallback OFF
Set OFF
If Time 23:00 to 23:03 Then ON
If Time 05:00 to 05:03 Then ON
If Time 11:00 to 11:03 Then ON
If Time 17:00 to 17:03 Then ON
If Output V_ATWTCh = ON Then OFF … 自動水換え中はもちろん給水しない


といった感じです。
なお、上限を検知するフロートスイッチを取り付けない方法も可能かなと思います。給水にかかる時間がわかっていれば、給水を一定時間で止めて排水をさせるを繰り返せば良いですね。今回のシステムではなるべく多く水を入れてから水抜きをしたかったのと、サンプから水が溢れるリスクを回避したかったのでスイッチを取り付けました。

ツアーは日曜日のことが多く、朝起きてから大急ぎで水換えしていましたがこのシステムで楽になりそうです。

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B!
★Neptune Apex★ | コメント:(2) | トラックバック:(0)
コメント:
No title
こんばんは!

待ってました!
水換えもオートマチックに出来るのは楽で良いですね。
確かに給水してから排水すれば温度問題は解決しますね。

うちもやろうかなぁ・・・・
その前にサンプのキャパを計らないと 汗
ムコタマさんへ
おはようございます。
面倒な水換えも自動でやってくれるのは色々楽かもですね。底砂掃除したいときも人間側がサクッと終わらせてあとはAPEXが自動で水換え、水位もきっちりあわせてくれます。
唯一の課題は、塩入れ忘れ事故をどうやって防ぐか…

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