Следяща система...

[Symptom]

Лично на мен ми се иска да дискутираме въпроса с типа следяща система,не толкова от гледна точка на конструкция,колкото като самата електроника.
Какви електронни компоненти се използват, ( LDR,LED) и може л ида се напправи отлична система дори от самите нас.
Кои са фирмите на челните места осигуряващи високо качество на следящите системи...имена ,модели..

Защитни механизми на цялата система, и режими в различни атмосферни ситуации...не искаме скъпоструващото технологично бижу да пострада...нали?

[lz1wvm]

Лично на мен ми се иска да дискутираме въпроса с типа следяща система,не толкова от гледна точка на конструкция,колкото като самата електроника.

Самата електроника не е кой знае какво един ветромер с релеен изход който сработва на определена сила на вятъра и съответно подава напрежение на хоризонтиращия мотор зада изправи панелите и два слънцеследящи датчика които влизат в контролера за управление.Това от гледна точка на изработка и настройка не е проблем проблема е в изчислението и оразмеряването на самата конструкция(тя се върти на две оси с редуктори) точно там е проблема за изработката

[Mateev]

Разработката на датчик за следене на слънцето също е голям проблем. Знам го, защото вече четвърти месец правим тази разработка, и едва от скоро сме на етап опитен образец.

В началото и аз си мислех, че електрониката и програмното осигуряване ще са детска играчка. Но в процеса на работата възникнаха толкова много проблеми, които трябваше да бъдат разрешени, че сега мога да напиша роман в 3 тома на тема "как се прави датчик".

Предполагам, че подобно ще е положението и с конструкциите. Ще минат месеци и няколко бета версии, докато се прецизира някаква малко от малко добра, надеждна и здрава конструкция, която в същото време да е и евтина. А пък за позиционери да не говорим. Там сигурно и година няма да стигне.

Сложността на всичко това идва от факта, че трябва да се разработи нещо, което после трябв да има време на живот 50 години. И отделно да е пригодено за масово производство. И трябва да си сигурен, че после няма да те затрупат с рекламации. Например за някой дребен бъг, допуснат от някой програмист.

Затова трябва да се прави разлика между един набързо заварен тракер с репингова платка за датчик и едно добре обмислено и прецизирано изделие с десетки бета версии, което е предназначено за тиражи от хиляди бройки.

[Lupus]

Самия датчик ли е проблема или електрониката и софтуера? Имате ли добро задание?

[Mateev]

Нямаше сериозен проблем. Но като се задълбочиш в заданието, откриваш за колко много неща трябва да помислиш:
- какво да е крайното стъпало
- какъв да е входа
- какви да са чувствителните елементи
- как да са разположени
- с какъв процесор да се направи
- трябва да има защита от късо съединение
- трябва да има защита от обръщане на поляритета
- трябва при много ниско напрежение да не включва мотора, защото ще го изгори
- същото важи и при много високо напрежение
- трябва да се следи тока, за да можем да детектираме състояния на претоварен мотор или на задействуване на краен изключвател
- трябва да има светодиодна индикация, за да знаем статуса на устройството
- трябва при слаба радиация да се обръща хоризонтално към небето, за да хване цялата дифузна радиация
- трябва да детектира нощното време, за да се подготви за сутринта с обръщане на изток
- трябва да има дозирано закъснение, за да не се задействува мотора за щяло и нещяло (при вятър или при кацане на птиче)
- закъснението трябва да е във функция на диференциалната разлика между двете радиации на входа
- трябва да има температурен датчик, за да детектира прегряване на крайните транзистори
- трябва да има хардуерно "куче", ако случайно зависне програмата
- трябва да се детектира състояние "счупена механика", при което датчика ще върти мотора до безкрайност
- трябва да се детектира състояние "претоварени с тегло плочи" от сняг или вятър, за да не се мъчи и прегрява мотора
- трябва да има и ръчен контрол (за да си помагаме със завъртане на плочата при почистване)
- трябва да има и синхрон с другите позиционери, които се захранват от същата линия. Не може всички да се включват едновременно. Трябва последователност.

Ако продължа, сигурно списъка ще стане 3 пъти по-дълъг. И всяка една точка от него изисква планиране, проби, избор на вариант, тестове, настройки, бета версии и т.н. Да не говоря за софтуера, който набъбна до няколко хиляди реда код. И които премина поне през 100 версии. И алгоритмите на който едвам се побират на чаршаф с размерите на маса.

Обикновенно хвърчат в небесата и омаловажават проблемите само тези, които никога не са разработвали нищо. В реалността нещата изглеждат по друг начин. И даже най-простото масово изделие (например запалка или химикалка) гълта в себе си човекомесеци и даже човекогодини разработки и усъвършенствувания.

[Lupus]

Нямаше сериозен проблем. Но като се задълбочиш в заданието, откриваш за колко много неща трябва да помислиш:
- какво да е крайното стъпало (А какви са токовете на празен ход и късо съединение на двигателя? DC или стъпков е? Какво знаем за въртящия монент?)
- какъв да е входа ( А какъв е изхода на датчика? Ток, напрежение, честота, брой импулси? Има ли индикация за посоката или тя е по подразбиране?)
- какви да са чувствителните елементи(това е тема на отделно задание в зависимост от исканата точност, чувствителност, температурна стабилност и още доста други показатели)
- как да са разположени (Има ли варианти?)
- с какъв процесор да се направи (А какви са критериите за избор - цена, бързодействие, устойчивост на смущаващи въздействия, ще извършва ли математически изчисления, налични китове за експерименти и дебъгване, опит с определени процесори?)
- трябва да има защита от късо съединение (схемотехника)
- трябва да има защита от обръщане на поляритета (схемотехника)
- трябва при много ниско напрежение да не включва мотора, защото ще го изгори (схемотехника)
- същото важи и при много високо напрежение (схемотехника)
- трябва да се следи тока, за да можем да детектираме състояния на претоварен мотор или на задействуване на краен изключвател (схемотехника)
- трябва да има светодиодна индикация, за да знаем статуса на устройството (какво трябва да изобразява тя - числови данни или графично представяне положението на панелите спрямо слънцето или хоризонта?)
- трябва при слаба радиация да се обръща хоризонтално към небето, за да хване цялата дифузна радиация (схемотехника+критерий за хоризонталност)
- трябва да детектира нощното време, за да се подготви за сутринта с обръщане на изток (схемотехника+подходящ алгоритъм)
- трябва да има дозирано закъснение, за да не се задействува мотора за щяло и нещяло (при вятър или при кацане на птиче) (схемотехника+подходящ алгоритъм)
- закъснението трябва да е във функция на диференциалната разлика между двете радиации на входа (подходящ алгоритъм)
- трябва да има температурен датчик, за да детектира прегряване на крайните транзистори (схемотехника)
- трябва да има хардуерно "куче", ако случайно зависне програмата (повечето от процесорите го имат вградено)
- трябва да се детектира състояние "счупена механика", при което датчика ще върти мотора до безкрайност (ограничение по време или брой обороти или брой импулси от веригата за обратна връзка)
- трябва да се детектира състояние "претоварени с тегло плочи" от сняг или вятър, за да не се мъчи и прегрява мотора (ползва се същата схемотехника за претоварване на двигателя)
- трябва да има и ръчен контрол (за да си помагаме със завъртане на плочата при почистване) (ръчно управление по зададени критерии за скорост и контрол на натоварването на двигателя)
- трябва да има и синхрон с другите позиционери, които се захранват от същата линия. Не може всички да се включват едновременно. Трябва последователност. (Обща система за управление и синхронизация, мощността на захранването лимитира броя на общо работещите двигатели, протокол за избягване на конфликтите)

Ако продължа, сигурно списъка ще стане 3 пъти по-дълъг. И всяка една точка от него изисква планиране, проби, избор на вариант, тестове, настройки, бета версии и т.н. Да не говоря за софтуера, който набъбна до няколко хиляди реда код. И които премина поне през 100 версии. И алгоритмите на който едвам се побират на чаршаф с размерите на маса.


Червения текст е мой за по-голяма яснота [Lupus]


Обикновенно хвърчат в небесата и омаловажават проблемите само тези, които никога не са разработвали нищо. В реалността нещата изглеждат по друг начин. И даже най-простото масово изделие (например запалка или химикалка) гълта в себе си човекомесеци и даже човекогодини разработки и усъвършенствувания.

Мен ли визирате г-н Матеев? Мога да различа запалката си от система за управление.... Все още...

[Mateev]

Става въпрос за lz1wvm, който казва, че самата електроника не е кой знае какво. А на тебе благодаря за допълненията. С тях става още по-ясно колко е сериозен проблема с разработката на едно изделие.

От една страна lz1wvm е прав, защото и аз самият едно време на репинг съм правил къде-къде по-сложни схеми за много по-кратко време. Но от друга страна не е прав, когато става въпрос за завършено изделие, разработено за масова употреба. Там даже и болтчетата на кутийката или типа на кабела и цветовете на жилата могат да станат сериозен проблем. Както е и при нас в момента. Все още не сме намерили подходящ четирижилен кабел с желаните цветове и сечения на жилата и с подходящата изолация (черна или сива, UV Resistant, Halogen free, от -30 до +100 градуса, негорима, да издържа поне 10 000 цикъла на огъване, поне 600V пробивно напрежение и т.н.).

Все още имаме и проблеми с "кучето". Въпреки употребата му, датчика пак се изхитрява да зависне. Може и да е бъг в програмата, но вече втори месец не можем да го открием. Даже вече съм склонен да си мисля, че е бъг в чипа. Засега сме решили проблема, като въобще не се опитваме да пипаме в регистрите на кучето. Оставяме го така, както си е по подразбиране. И то ни прекъсва от време на време. Даже и по време на движение. Но адаптирахме програмата към този факт и в момента всичко си работи много добре и няма зависвания.

Имаме и проблеми със самата кутийка. Не е много подходяща, но по-добра не намерихме в свободна продажба. И ако в момента вечерта тракера остане обърнат на запад, сутрин слънцето трябва да се издигне на 15-20 градуса, за да огрее вътре в кутийката и да инициира движение.

Имаме и проблеми с баланса на чувствителността на двата силициеви датчика. Трябва да се прави по софтуерен път персонално за всеки един датчик.

И т.н. и т.н.
Както казах в предишните постинги, ако трябва да опиша всичко, с което се сблъскахме, и което разрешихме, ще се получи "Война и мир" в три тома.

[Lupus]

Пътя от идеята до готовото изделие за редовно производство има много етапи и те не могат да се прескачат. Имам опит в разработването на електроника за специални цели и съм си патил от прибързаност.
Вие сега сте на етап "Идеен проект". До кутията пътя е дълъг....
Дръпнете си този стандарт: http://www.md.government.bg/bg/docs/sta ... 032007.pdf
Мисля, че ще Ви е от полза за етапите.

[Symptom]

Точно поради тези многостранни прчини с които и аз се сблъсквам повдигам темата,смятам ,че е достатъчно важна.

В началото идеята е ,хоп движим ляво дясно,нагоре надолу и айде...после идва режим защита от вятър, разлика между състояние....липса слънце, тоест дифузно състояние, но то се застъпва с ситуация на сняг, градушка, като добавим вятъра и става интересно.

според мен нещата трябва да са на ниво контрол и подконтрол.
Системата трябва да се научи доколкото е възможно да взима решения сама.Ще да се програмира контролер то е ясно.

[Lupus]

Точно поради тези многостранни прчини с които и аз се сблъсквам повдигам темата,смятам ,че е достатъчно важна.

според мен нещата трябва да са на ниво контрол и подконтрол.
Системата трябва да се научи доколкото е възможно да взима решения сама.Ще да се програмира контролер то е ясно.

Като прегледах това, което писахме снощи, май работата отива към система с DSP.

[Symptom]

Ами аз имам 2 ма познати които се занимават профеионално с микроеектроника, и прорамират,особено единя.Можем с общи усилия да напишем технологично това което ни е нужно,като действие на системата под влияние на редица фактори , и да видим от електронна гледна точка как стоят нещата.
Като цяло аз искам идиотоусточива система, макар мястото ми да разполага с 24 часово човешко присъствие.

Що касае дистанционен контрол, един dialer ще върши чудесна работа.Нанего може да му се присвояват дадени действиа активирани само с един sms.

Към по знаещите се обръщам,дайте линкове на фирми който правят фабрично система за улавяне на фото източника по интензитет.То часпром-а ясно ама да видим как ги правят нещата хората.

[RES]

Идеята, която аз съм разработвал относно датчика за следене на слънцето се основава върху използване на CMOS Image Sensor поставен в фокуса на широкоъгълен обектив (Fish Eye Lense).

Получените от сензора серии панорамни снимки дават възможност за извличане на доста ценна информация:
1. Привързване на датчика към точна позиция на слънцето, без необходимост от механична настройка на позицията на сензора.
2. Оценка на замърсяването на сензора и аларма за почистване
3. Оценка на неблагоприятни метереологични условия (градушки, гръмотевични бури)
4. Обща оценка на слънчевата радиация в момента и избор на оптимална ориентация. (Това е сложна и нееднозначна задача. Само тук може да се напише научен труд по алгоритмите за оценка и поведение на тракера)
5. др.

Като основни недостатъци на този метод могат да се посочат по-високата цена на елементите, необходимостта от по-мощен процесор за обработка на изображенията, сравнително сложният софтуер и др.

Въпреки тези недостатъци, считам, че има хляб в тази идея.

[Lupus]

@RES,
Имаш ли реализиран опитен образец на сензора и управлението?

[RES]

@RES,
Имаш ли реализиран опитен образец на сензора и управлението?

Преди около година в моята фирма Sinecare-Ltd, започнахме една разработка базирана на тази идея, но я спрях поради проблеми с възложителя. Имаме лабораторна установка, частично разработена схематика и и частично разработен софтуер.

[Mateev]

Радвам се, че дискусията набира сила. Но до момента не е засегнат един много важен въппрос, а именно:

Колко трябва да се усложни електронното управление на позиционера?

Ясно е, че можем да се разминем само с един компаратор с малък хистерезис и един мост на изхода. Виждал съм даже и по-елегантно решение без никаква електроника. Просто две малки панелчета на оста на тракера, които директно са свързани с мотора. Другата крайност е свръх сложна система с централен компютър и централизирано планиране на оптималния ъгъл на всички позиционери в централата така, щото да има минимални засенчвания и максимум на извлечената мощност при дадените метеорологични условия и при дадената стрингова организация и засенчвания.

Тоест до София можем да отидем и с колело, но можем да отидем и с Мерцедес. Важното е кое ще се купува от българина. И аз все си мисля, че българина ще предпочете нещо по-евтино. И поради тази причина трябва да се откажем от редица екстри, за да може цената да е възможно най-ниска. Ние например се отказахме от екстрата датчиците да си комуникират по RS485. Отказахме се и от екстрата процесора да е наясно с текущото положение на плочата (обратна импулсна връзка от рид релето). Целта беше датчика да се реализира с възможно най-евтиния процесор. Но той има ограничени ресурси и в момента със зор натъпкваме програмния код в паметта му.

С две думи концепцията е следната:
- възможно най-евтин процесор
- възможно най-евтини останали компоненти. По тази точка се отказахме от специализирани интегрални схеми за моста на изхода и си го реализирахме сами с една шепа транзистори от по няколко стотинки. Тука се охарчихме само за 4 мощни полевака.
- никакви електролитни кондензатори с цел повишаване на надеждността
- стандартизирани силициеви фотодиоди с ниска цена и масово производство. Намерихме такива, но са с малка площ (3х3мм). Поради малката площ се наложи да ги отдалечим от прозрачното капаче на кутийката, за да намалим влиянието на частичните замърсявания. Но това отдалечаване редуцира ъгъла, от който датчика коректно се ориентира къде е слънцето.

Крайната цел е датчика да стане преди всико ЕВТИН, а чак после да мислим с тази евтиния какви екстри можем да реализираме. И в момента вече има промишлен образец (с истинска платка), който работи от няколко дена. И който буквално е готов за производство. Даже при желание на някои от вас можем да произведем и да продадем тестови бройки. Единствения проблем към момента е, че май ще се наложи двата фотодиода леко да се повдигнат във височина. В момента са запоени на дъното на платката.

А за в бъдеще е ясно, че при желание от страна на клиентите можем да разработим и тежка артилерия. Стига обаче да има кой да плати за нея.