STEROWNIKI PROGRAMOWALNE - PRZYKŁDOWE APLIKACJE

URZĄDZENIE ALARMOWE - elektroniczny pies

Wykorzystując sterowniki programowalne można wykonywać, dostosowane do indywidualnych potrzeb, systemy alarmowania i powiadamiania o zagrożeniach. Dużą zaletą takich rozwiązań jest ich jednostkowy, niepowtarzalny charakter, znacznie utrudniający ewentualny sabotaż. Opisany poniżej przykład systemu jest "wstępnym" alarmem, ostrzegającym o naruszeniu chronionej strefy. W założeniu miał zapewnić następujące cechy:

• jeszcze przed uruchomieniem właściwego alarmu ( najczęściej włączanego dopiero po zniszczeniu przez intruza drzwi lub okien budynku ) ostrzegać o naruszeniu strefy chronionej. Reagować podobnie jak pies na łańcuchu.
• ostrzeżenie o naruszeniu strefy chronionej kierować głosem do intruza i telefonicznie do zaprzyjaźnionego sąsiada.
• ze względu na lokalne powiadamianie ( bez wycia syren, wzywania ochrony ) dopuszczalne jest stosowanie prostych czujników ruchu, mogących sporadycznie powodować "fałszywe alarmy" , wywoływane np. przez zwierzęta.
• nie są wymagane ( choć możliwe do stosowania ) kłopotliwe w stosowaniu czujniki tensometryczne lub mikrofonowe
• system, zależnie od indywidualnych potrzeb można rozbudowywać o automatycznie uruchamiane oświetlenie, mechanizmy zegarowe, elementy zdalnego ( przez linię telefoniczną ) sterowania domowymi urządzeniami

REKLAMA, EFEKTY

Jak duże znaczenie ma skuteczna reklama w naszej rzeczywistości nikogo chyba nie trzeba przekonywać. Statycznie podświetlane kolorowe reklamy, choć tak niedawno robiły wrażenie, chyba już nie zwracają na siebie uwagi. Sterowniki FAB są idealnymi elementami do ożywienia ich niewielkim kosztem. Każda reklama może i powinna być inna. Wykorzystując sterowniki programowalne stosunkowo łatwo będziemy mogli później zmieniać ich działanie. Od razu można też przygotować kilka efektów okresowo przełączanych lub wybieranych zgodnie z upodobaniami. Dodając moduł AF-MUL można wykonać nawet "gadające" reklamy lub kukły, reagujące na przechodniów.

STEROWANIE SYGNALIZACJĄ

Trudno wyobrazić sobie dzisiejsze ulice bez sygnalizacji świetlnej. Wprowadzenie zasad postępowania, znanych wszystkim użytkownikom, pozwoliło zastąpić policjantów na skrzyżowaniach automatyczną sygnalizacją świetlną . Pojawiła się ona i w innych miejscach takich jak myjnie samochodowe, wjazdy na parking czy miejsca wyjazdu pojazdów uprzywilejowanych. Ale pozostaje jeszcze bardzo dużo takich miejsc, gdzie brakuje takich prostych regulacji. Nie do rzadkości należą obrazki, osobistego nadzorowania ruchu w punktach rolniczego skupu, czy rozpaczliwie kręcących się po parkingach samochodów w poszukiwaniu wolnych miejsc, już dawno nieistniejących. A może zliczanie wjeżdżających i wyjeżdżających samochodów pozwoliłoby wskazywać kierowcom sektory parkingów z jeszcze wolnymi miejscami, albo przynajmniej sygnalizować zajętość miejsc.

STEROWNIK NAPĘDU BRAMY lub podobnych urządzeń

Sterownik FAB doskonale może pełnić rolę elektronicznego układu sterowania napędami np. napędem bramy. Do sterowania zewnętrznego możemy użyć jednoprzyciskowego zdalnego sterowania (pilota ) jednego z oferowanych przez krajowych producentów. Realizowane funkcje przez sterownik ( w przedstawionym przykładzie)to:

• obsługa stacjonarnych przycisków "start w górę, start w dół, stop"
• obsługa pojedynczego styku zdalnego sterowania ( pilota jednoprzyciskowego ) w tym automatyczna zmiana funkcji przycisku zależnie od stanu pracy sterownika. Np. po zatrzymaniu bramy kolejne przyciśnięcie "pilota" spowoduje ruch w kierunku przeciwnym niż poprzednio wykonywany
• obsługa wyłączników krańcowych. Zatrzymanie, po osiagnięciu skrajnego położenia, zapewnienie (przy kolejnym uruchomieniu) ruchu we właściwym kierunku oraz uniemożliwienie ruchu w kierunku zabronionym.
• blokowanie możliwości startu w stanach awaryjnych ( dwa wyłączniki krańcowe rozwarte )
• automatyczne włączanie oświetlenia w czasie pracy napędu i opóźnione jego wyłączanie
• sygnalizacja niezamknięcia bramy, stała lub w określonych godzinach.

STEROWNIK DZWONKÓW SZKOLNYCH ( dla nerwowych i oszczędnych)

Sterownik AF lub SR możemy wykorzystać do budowy ciekawego automatu włączającego dzwonki szkolne. Do wejść dołączamy przełączniki umożliwiające zmianę trybu pracy ( programu dzwonienia - lekcje normalne, skrócone), przełącznik pracy ręcznej( blokowania automatu ), przycisk ręcznego sterowania dzwonkami itd. Do wyjść, poza obwodem dzwonków, można właczyć obwód sterowania częścią oświetlenia korytarzy,sygnalizację aktualnego trybu pracy itp. Oryginalna propozycją jest wyposażenie programu sterownika w układ generowania kilku krótkich, wstępnych dzwonków, poprzedzających normalny sygnał dzwonka. Dobierajac czasy trwania i ilość powtórzeń "pojedynczych" wstępnych dzwonków, możliwie delikatnie uprzedzamy o majacym za chwilę nastąpić głośnym dzwonieniu. W niektórych szkołach rezygnuje sie z "dzwonienia " ze względu na nerwowe reakcje nauczycieli i uczniów wywołane gwałtownym sygnałem. Nieznacznie rozbudowując program sterownika możemy osiagnąć oszczedności energii przez wyłączanie częsci oświetlenia korytarzy w czasie trwania lekcji. Realizowane funkcje sterownika przedstawionego w przykładzie.

• możliwość wyboru jednego z przygotowanych programów załączeń dzwonków ( normalny Pn-Pt i skrócony )
• możliwość zapisania do 127 komend włączenia dzwonków ( wpisujemy tylko czasy rozpoczęcia )
• możliwość ustawienia długości czasu trwania dzwonka, niezależnie dla początku i końca lekcji ( w przykłądzie obydwa ustawiono po 5 sek )
• generowanie dodatkowych wstępnych sygnałów dzwonienia o dobieranych parametrach, pozwalajacych uprzedzać o mającym nastąpić normalnym głośnym dzwonieniu
• możliwość przejścia na ręczne sterowanie dzwonkami
• blokowanie mozliwości powstawania "fałszywych dzwonków" przy braku i powrocie zasilania

Informacje do przykładu:

B1 - wpisywanie czasów trwania lekcjiw trybie normalnym, B4 - wpisywanie rozkładu lekcji skróconych, B7 - wpisywanie czasu trwania dzwonka rozpoczynającego lekcję, B9 - wpisywanie czasu trwania dzwonka kończącego lekcę, B11,B12,B13 - generowanie impulsu blokujacego układ po przwróceniu zasilania ( eliminacja fałszywych dzwonków ), B17 - czas powtarzania wstępnych dzwonków, B18 - czas trwania wstępnych "pojedynczych" dzwonków, B21 - ilość wstępnych dzwonków, B25 - opóźnienie ograniczenia oświetlenia, I1 - podanie stanu wysokiego powoduje przejście do trybu lekcje skrócone, I5 - podanie stanu wysokiego powoduje blokowanie automatu generowania dzwonków, I6 - podanie stanu wysokiego wywołuje dzwonek ( sterowanie ręczne ), Q1 - włączanie pełnego oświetlenia tylko na czas trwania przerwy, Q4 - wyjście sterowania dzwonkami,

STEROWANIE OŚWIETLENIEM

Właściwe oświetlenie jest podstawą bezpieczeństwa człowieka, który przeciętnie 75% doznań zmysłowych odbiera wzrokiem. Jednak używanie sztucznego oświetlenia jest kosztowne. Wniosek jest oczywisty. Powinno się włączać je tylko wtedy, gdy jest naprawdę potrzebne. W realizacji tego zadania bardzo pomocne mogą być sterowniki . Na przykład dołączając do sterowników tanie czujniki ruchu, możemy budować inteligentne układy włączające oświetlenie główne, tylko w chwili zbliżania się przechodnia i utrzymujące je w optymalnym czasie włączenia, potrzebnym do przejścia nadzorowanego odcinka. Rozwiązania takie, zastosowane np. w dużych korytarzach o okresowo małym ruchu ( tak jak w szkole, małych hotelach, szpitalach nocą ), mogą przynieść duże oszczędności w zużyciu energii. Dodatkowo zyskujemy naturalną sygnalizację obecności ludzi, możliwą do bezpośredniej obserwacji, lub przekazywaną przewodami do portierni. Zastosowanie prostych czujników ruchu i sterownika AF lub SR może rozwiązać jeszcze jeden problem zostawianych niepotrzebnie włączonych lamp w pomieszczeniach, które już opuścili ludzie. Oświetlenie może być automatycznie wyłączane ( całe lub stopniowo ) o ile sterownik nie otrzyma w ustalonym czasie sygnałów z czujników świadczących o obecności ludzi. Ile kosztuje pozostawienie na noc włączonego oświetlenia np. sali gimnastycznej ? Nawet bez czujników ruchu po określonej godzinie niektóre z obiektów mogą być automatycznie odłączane od zasilania a każdy z sterowników posiada układy zegarowe. O ile łatwiej było by nam , gdyby po otwarciu drzwi wejściowych nieznanej klatki schodowej ( prosty czujnik kontaktronowy ) oświetlenie włączało by się automatycznie. Tym samym układem AF czy SR możemy włączać oświetlenie na czas uzależniony od długości uruchomienia przycisku , albo ilości powtórzonych naciśnięć. ( Inny czas potrzebny jest na przejście, a inny np. na sprzątanie )

TANIA KLIMATYZACJA, OSZCZĘDNOŚCI OGRZEWANIA

Niektóre pomysły techniczne, chociaż rewelacyjne, nie znajdują zastosowania ze względu na brak uzasadnienia ekonomicznego. Na przykład niska cena paliwa powodowała, że samochody mogły zużywać jego więcej, a domów nie warto było ocieplać. Dzisiaj, poszukując oszczędności, chyba warto wracać do niektórych starych, dobrych pomysłów, dostosowywać je i doskonalić. Dawno temu zauważono, że ziemia (już na niezbyt dużej głębokości) ma względnie stałą temperaturę ok. 4 stopni. Ziemianki, głęboko wkopane w ziemię chaty, łatwiej było ogrzać zimą a dodatkowo w czasie upałów były chłodniejsze. Już w starożytności wymyślono klimatyzację, działająca na zasadzie przepuszczania klimatyzowanego powietrza przez zakopane w ziemi komory. Latem gorące powietrze było chłodzone a mroźną zimą wstępnie ogrzewane. Możliwe są przecież sytuacje: - 20 stopni atmosfery , + 4 stopnie grunt , + 20 pomieszczenia klimatyzowane. Czy nie warto tego wykorzystać ?. Znane są rozwiązania wykorzystujące jako zbiorniki powietrza studnie kręgowe lub gotowe betonowe zbiorniki . Mając zakopane zaledwie niezbyt długie podziemne rury PCV 200, latem przy +30 stopniach , powietrze u wylotu rur w pomieszczeniu miało tylko 21stopni. Po co sterownik ? W zakresie zewnętrznych dodatnich temperatur 4-20 stopni korzystniej jest powietrze pobierać bezpośrednio z otoczenia. Dla temperatur spoza tego zakresu ( zarówno dodatnich jak i ujemnych ) lepiej jest przepuszczać powietrze "pod ziemą" regulując szybkość przepływu powietrza. Regulujemy w ten sposób czas wymiany ciepła z gruntem oraz ilość wymianego powietrza w domu. Intensywna wymiana powietrza nie jest też potrzebna np. w czasie nieobecności domowników, a może powodować niepotrzebne koszty. Z wentylacji nie warto jednak rezygnować, o czym przekonali się Amerykanie pod koniec lat siedemdziesiątych. Kryzys energetyczny wymusił zmniejszenie ilości powietrza zewnętrznego przewidywanego do wentylacji budynków. Stało się to przyczyną chorób objawiających się suchością warg, podrażnieniem oczu, przesuszeniem błon śluzowych nosa i gardła, znacznym zmniejszeniem odporności na infekcje dróg oddechowych i ogólnym osłabieniem. W wielu naszych domach wstawia się szczelne okna poprawiające warunki cieplne, ograniczające hałas, ale co z wentylacją ? W najprostszych rozwiązaniach system inteligentnej wentylacji, poza sterownikiem , powinien więc być wyposażony w wentylatorek kanałowy, progowy czujnik temperatury powietrza atmosferycznego oraz klapkę przy wlocie ( samoczynnie otwierająca się przy wymuszeniu przepływu powietrza wentylatorem lub sterowaną innym mechanizmem ). Urządzenia bardziej rozbudowane mogą przepuszczać powietrze przez podziemne rury lub zbiornik. . A może do tego jeszcze rekuperator, czyli urządzenie, które zimą wstępnie podgrzewa zasysane powietrze ciepłem powietrza wydalanego. Budując system i przygotowując program sterownika , warto wykorzystać układy zegarowe, pamiętające np. godziny obecności domowników, uwzględnić potrzeby ręcznego sterowania wentylacją. Częstotliwość i długość włączeń wentylatora oraz decyzja przepuszczania powietrza pod ziemią lub nie, uzależniona powinna być co najmniej od wyżej opisanych zależności.

TRYBY PRACY, OGRANICZANIE DOSTĘPU, OSZCZĘDNOŚCI

Układy kontroli i sterowania procesami to najbardziej typowe zastosowania sterowników, ponieważ przynoszą w tych przypadkach duże oszczędności i zapobiegają poważnym stratom. W układach kontroli ważne jest nie tylko występowanie sygnałów, ale ich parametry oraz odstępy czasu w jakich się pojawiają. I tak dla układów transportu ocenie powinien podlegać czas "pojawiania się" kontrolowanych obiektów na poszczególnych etapach. Tak odbywa się np. kontrola "wędrówki" kartki papieru w kopiarkach lub faksach. Stąd możemy wiedzieć nie tylko o zacięciu, ale i o miejscu w którym ono nastąpiło. W innym przypadku możemy kontrolować ilość impulsów pojawiających się w jednostce czasu i zerować układ tzw. watch-dog'a (nadzorcy czasu). Jeżeli impulsy nie będą następowały układ watch-dog nie zostanie wyzerowany i pojawi się alarm.

Sterownik FAB z podtrzymanym zasilaniem może też "zatelefonować" do Zakładu Energetycznego informując o zaniku napięcia w kontrolowanym miejscu. Poprawia się w ten sposób nie tylko jakość usług dostawy energii, ale również chroni sieć przed ewentualną kradzieżą.

Nadzór i sterowania w ogrodnictwie to optymalizacja kosztów i ochrona upraw. Na przykład piece grzewcze można automatyzować przez sterowanie nadmuchem powietrza i jego odcinaniem, optymalne uruchamianie pomp obiegowych i alarmowanie w sytuacjach koniecznych. Mając możliwość łatwego programowania sterownika FAB można znacznie lepiej dostosować system do indywidualnych wymagań. Stosując dwa lub trzy czujniki temperatury żądanej i zbliżonej do wymaganej, można również uwzględniać bezwładność cieplną obiektu. Ogromnym ułatwieniem przy nadzorowaniu obiektów jest możliwość pracy programu komputerowego w trybie "monitoring" tj. ciągłego podglądu wejść, wyjć i pracy sterowników w tym, poprzez telefoniczne połączenie modemowe ( tu nie potrzebny AF-MUL ). Szczególnej uwadze poleca się komunikowanie głosem , jakie daje moduł AF-MUL a dodatkowo zdalne sterowanie z klawiatury telefonu

Co raz więcej uwagi poświęcamy naszemu otoczeniu. Ładny ogródek, efektownie oświetlany, automatycznie podlewany z automatycznie sterowaną fontanną lub kaskadą nie jest już rzadkością. Ale bez dobrego sterowania to wszystko może działać nadmiarowo ( straty ) lub właśnie nie wtedy, gdy przyjdą goście. A może AF-FAB sprostałby takiemu zadaniu ?

UKŁAD KONTROLI ZASILANIA AWARYJNEGO

Wiele urządzeń elektronicznych wyposażonych jest w akumulatorowe zasilanie awaryjne, ale na jaki czas pracy są one przewidziane i co się stanie po jego przekroczeniu? Sterownik FAB pozwala nadzorować czas bezpiecznej pracy i zatelefonować do ustalonych służb uprzedzając o zbliżającym się zagrożeniu rozładowania akumulatrów. Układ z przykładu posiada następujące cechy:

• sygnalizowanie zaniku zasilania sieciowego
• ocena czasu zasilania z akumulatorów i sygnalizowanie ( dla MUL słownie i telefonicznie) przekroczenia czasu pracy, gwarantowanego ich pojemnością
• sygnalizowanie minimalnego dopuszczalnego napiecia akumlatorów ( stanu całkowitego rozładowania, groźnego dla akumulatorów kwasowych )
• kontrola pojemności akumulatorów przez ocenę czasu jego ładowania ( osiągane napięcie w funkcji czasu ładowania ), oraz sygnalizowanie znaczącej utraty pojemności w stosunku do akumulatora nowego.