Z kategorie:  ...elektronika

Chtěl bych Vás v tomto článku seznámit s velice zajímavou aplikací malého průmyslového automatu, tedy PLC(Programmable Logic Controller), jíž po mě chtěl jeden kolega. Před lety zakoupil komponenty staršího slunečního kolektoru zahraniční výroby - jedná se skleněné trubky(Průměr asi deset centimetrů a délka tak čtyři, pět metrů). Uvnitř skleněných trubek se ve vakuu nalézá tenká měděná trubička, opatřená na vrchní straně přiletovaným měděným páskem. Právě na onen začerněný pásek je soustřeďováno sluneční záření ze šíře rovinné čočky - tak čtyřiceti centimetrů. Rovinné čočky mají stejnou délku jako trubky. Tyto trubky jsou umístěny v ohnisku čočky a je jich v kolektoru celkem pět. Není tedy divu, že kolektor dokáže vyrábět vodu ohřátou až na devadesát stupňů. Voda s fridexem je honěna skrz kolektorové trubičky oběhovým čerpadlem a teplo pak předává v objektu přes výměník do akumulační nádrže. Ještě na okraj - čerpadlo je spínáno až při určité teplotě, aby nedocházelo ke zpětnému ochlazování akumulační nádrže. Z nádrže pak může teplo odebírat instalované tepelné čerpadlo.

Tím jsem vysvětlil dispozici celé aplikace. Jedná se o to, že jsou trubky umístěné svisle a musí vždy směřovat kolmo na slunce, jinak je sluneční energie vrhána mimo aktivní zónu trubek. To se lehce přihodí, není-li kolektor natáčen asi šest minut. Přemýšlel jsem tedy, jak snímat kolmost kolektoru na slunce. Řešení vidíte na obrázku - stačilo použít dvě desky zkušebního plošného spoje a na vzdálenější stranu od slunce naletovat dva fototranzistory. Desky jsou samozřejmě začerněné, aby nedocházelo k falešným odrazům světla. Skvělé. Pokud svítí slunce zpředu na desky, fotototranzistory dávají stejné výstupní napětí - každý asi 500mV. Jakmile dojde k posunu slunce na obloze, jeden - ten východní tranzistor začne snižovat výstupní napětí, vlivem jeho zastiňování deskami. Co však s tím? Jak to vyhodnotit a převést na motorový pohon stojanu kolektoru? Netrvalo dlouho a řešení jsem nalezl. Stačilo použít malý průmyslový automatík od firmy Crouzet. Nese označení Crouzet Millenium II+. V provedení napájení 24V je možné digitální vstupy použít i jako analogové - 0-10V s rozlišením 0,1V. Prapůvodně jsem přemýšlel, že ty signály z fototranzistorů zesílím před zpracováním automatem, ale výsledky předčily očekávání. Automat zpracuje i ty půlvoltové signály.

Ptáte se jak jsem stvořil řídící program pro natáčení kolektoru? Značně jednoduše. Klikněte si na fotku - tam máte zobrazen celý výpis ve vývojovém softwaru na PC. Tak tedy, dva signály z fototranzistorů nejprve programově dvakrát zesílím a pak je zavedu do komparátorů, kde se porovnává osvětlení jednotlivých fotonek. Pokud se napětí rovná, není prováděna žádná akce. Jakmile dojde k rozhození úrovní vlivem posunu slunce, logika vyhodnotí potřebný směr točení motoru(Většinou se jedná o směr na západ.) a program uskuteční pětisekundový krok. Po tu dobu běží motor a je blokováno měření. Toto opatření je nutné, neboť během chodu motoru se zarušují ty slabé úrovně z fototranzistorů, putující několik desítek metrů v souběhu se silovými kabely motoru(Ten je napájen napětím 230V). Ani stínění nepomáhá. Po pěti sekundách běhu je znovu měřeno osvětlení a logika případně vydá další pokyn k posunu. Celé se to však musí časově sladit, aby nedocházelo k překmitům a tím k následnému vracení kolektoru zpět. Chodí to naprosto bombasticky. Výstupy jsou dva - dvě relé - motor vzad a vpřed. Dokonce i při zajítí slunce za mraky se nic neděje a jakmile sluníčko vykoukne, pohon ho během chvíle "přískoky" najde.

Sotva večer sluníčko zapadne, zůstane kolektor otočen směrem na západ. Po osmé hodině večerní je proto pomocí programového časového spínače kolektor otočen až na východní koncový spínač. Zde čeká na východ slunce. Kromě nutných koncových spínačů na koncích otočné dráhy je systém vybaven i havarijním termostatem - dojde-li k poruše oběhového čerpadla a hrozí vyvaření vody v kolektoru, je aktivován havarijní termostat (Asi 95 st.Celsia) a kolektor dostane povel, otočit se na východní koncák. Tímto zásahem se samozřejmě přeruší ohřev média. Celý systém funguje naprosto bezvadně a dá se přes PC dodatečně konfigurovat. Přitom ten automat Crouzet stál ve verzi 8vstupů a 4výstupy kolem 4000,- Kč. To není zase tak hrozné, že?

Pokud máte nějaké dotazy, piště mi na adresu webmaster(zavinac)emartinka.cz.

Vložil:    Dne: 27.11.2008   Čas: 19:19:02