Controlul de la Distanta a Parametrilor de Mediu Dintr O Locuinta cu Ajutorul Unui Microcontroller

Controlul de la distanță a parametrilor de mediu dintr-o locuință cu ajutorul unui microcontroler

CUPRINS

CAPITOLUL I :Introducere

1.1 Controlul parametrilor dintr-o locuință. Generalităti

Motivul alegerii temei

CAPITOLUL II : Arhitecturi de sisteme de monitorizare a clădirilor

2.1 Clădirea de birouri Herăstrău Building Office

2.2. Centrul de Radioterapie Amethyst – Otopeni

CAPITOLUL III : SISTEMUL PROPUS – ARHITECTURA SI COMPONENTE

3.1 Schema Bloc a proiectului

3.2 Microcontrolerul liber-programabil EXOcompact 282DT-3

3.3 Traductori

3.3.1 Traductor CO2 Regin CO2DT

3.3.2 Traductor Presiune Regin DTL150

3.3.3 Traductor Umiditate/Temperatură HTDT2500

3.4 Circuit de Detecție a Luminii

3.5 Blocul de alimentare

CAPITOLUL IV: CAPITOLUL IV: SOFTWARE DE COMANDA SI CONTROL

4.1 Descrierea software-ului EXO4

4.3 Interfața Grafica a proiectului

4.4 Descrierea Funcțiilor

4.5 Codul propriu-zis

CAPITOLUL V: Realizarea practica

CAPITOLUL VI: Concluzii

BIBILIOGRAFIE

Anexe

CAPITOLUL I: INTRODUCERE

1.1 Controlul parametrilor dintr-o locuință. Generalităti

“Casa inteligentă nu mai este demult un concept futurist, care se poate vedea doar în filme. Este o soluție pragmatică, prezenta deja în mii de case în toată lumea, iar industria echipamentelor de automatizări este mai mult decât pregătită să realizeze orice dorința legată de controlul unei case, chiar de la distanță.”[9] Dacă funcționalitatea instalațiilor dintr-o casă este controlată prin scenarii predefinite sau dacă toate subsistemele (control iluminat, control temperaturi, sonorizare ambientală, alarmare la incendiu și efracție, irigații și degivrare etc.) sunt integrate într-un singur sistem și pot fi controlate printr-o interfață grafică facilă și comodă proprietarului sau dacă, sunt anticipate anumite nevoi ale ocupanților casei și sunt rezolvate automat, se poate spune spune că respectiva locuință este inteligentă.

În general, posibilitățile pe care le oferă casa inteligentă (comenzile proprietarului casei și răspunsul sistemului la respectiva cerere) pot fi grupate în scenarii. Un asemenea scenariu se poate desfășura după cum urmează (cu precizarea că fiecare pas și efectele lui pot fi scalate și modificate în funcție de cerințele personale ale fiecărui proprietar): ajuns acasă seară, după o ieșire în oraș, rezidentul activează de pe telefon o singură comandă care va deschide porțile curții și ușile garajului, va activa sistemul de iluminat și va porni incalzirea casei la un nivel stabilit anterior. În continuare, sistemul audio va porni la un nivel de confort, jaluzelele casei coboară și iluminarea se face diferit pe zone, după o secvență prestabilită (ca exemplu concret, puterea de iluminare a aplicelor de perete poate fi scăzută la 70 de procente, pe când luminile terasei și cele din bucătărie pot fi activate la maxim). Un alt scenariu poate fi cel în care proprietarul poate permite unui instalator sau unui grădinar accesul la perimetrele prestabilite (terasă, garaj, grădina), prin simpla trimitere a unui cod către sistemul de securitate și acces și de pe telefonul mobil. În alt caz un simplu buton din aplicația de control a sistemului, care poate fi denumit “Vizionare film”, va activa sistemul Home Cinema, va diminua lumina ambientală în camera unde se vizionează filmul și va coborî automat jaluzelele de la fereastră. Toate acestea sunt exemple simple, în care tehnologia funcționează aproape invizibil pentru a asigura confortul maxim al proprietarilor. Limitele unei asemenea soluții sunt doar imaginația și, deloc de neglijat, bugetul.

“Inteligența unei case provine din dorința omului de a simplifica acțiunile pe care le deprinde într-o locuință.”[9] Aceasta presupune instalarea unor sisteme automate și inteligente, capabile să execute anumite acțiuni. Putem întreprinde acțiuni simple,cum ar fi aprinderea luminii folosind un controler îndepărtat, sau putem avea acțiuni mult mai complexe cum ar fi controlul parametriilor de mediu dintr-o locuință, cu ajutorul unei unități de comandă (controler îndepărtat) sau automat. Tehnologia casei inteligente se poate folosi și în monitorizarea locuinței și a celor aflați în ea și la semnalizare în cazul în care este nevoie de o anumită intervenție umană.

În momentul de față locuința inteligenta încorporează elemente de inteligență artificială, construcții modulare, ușor configurabile și reconfigurabile în funcție de utilitate, ușoare și rezistente, ce se adaptează la schimbările climatice, cu facilități sporite de confort, cu consum de energie scăzut, securitate mare împotriva acțiunilor criminale, cât și la fenomene meteorologice de intensitate mare.

Având la dispoziție sisteme automate, bine puse la punct se pot controla toate echipamentele electrice la intrarea/ieșirea dintr-o anumită încăpere. În acest mod se eficientizează sistemul de întreținere și curățenie a încăperilor și se realizează un control din punct de vedere economic, deoarece se poate, de exemplu, să se programeze ca lumina sau căldură să se închidă în momentul în care se iese din camera. Managementul încăperilor se gândește astfel încât să fie individual, pentru fiecare camera în parte, pentru ca eficienta să fie maximă. Un aspect foarte important al controlului locuințelor îl reprezintă controlul instalațiilor de aer condiționat, încălzire și iluminare. Acest control se face în mare parte cu ajutorul unor senzori de prezență în camera. Se poate controla, astfel, consumul de energie electrică în camerele neocupate ale unei locuințe.

În continuare sunt enumerate câteva exemple ale facilitatilor și avantajele programării sistemelor și echipamentelor folosite la construcția unei case inteligente:

-la sosirea unei persoane acasă, caloriferele să fie calde, în casă să fie o temperatura agreabilă, să se ude grădina fără a fi nevoie de intervenția umană;

-cu jumătate de ora înainte de trezire, caloriferul electric va fi pornit în baie și bucătărie;

-podeaua se va încălzi cu zece minute înainte de intrarea în baie;

-la intrarea în baie luminile se vor aprinde imediat, ventilația se va pune automat în funcțiune iar radioul se va acționa în momentul în care va simți prezența în dus; la plecare căldură, lumina și radioul se vor opri iar ventilația va mă funcționa un timp prestabilit pentru o aerisire sănătoasă a camerei;

-din punct de vedere al siguranței, ușile și ferestrele vor avea senzori magnetici ce vor declasa o alarmă și vor anunța proprietarul în cazul unei acționari;

-din punct de vedere al economiei energiei electrice, instalația electrică se va programa pentru a se utiliza cât mai efficient energia electrică;

-jaluzelele vor fi dotate cu motorașe pentru a se regla automat pe înălțime în funcție de căldura sau luminozitatea soarelui;

-închizătoarele automate ale ferestrelor pot fi puse în funcțiune pe anumite perioade de timp, programate pentru a permite aerisirea, sau se pot deschide în funcție de nivelul de umiditiate măsurat de senzorii plasați în camere;

-pe perioada în care locuința nu este folosită pentru un timp mai îndelungat se pot activa automat instalațiile de irigare. Astfel în perioada concediului plantele vor fi automat îngrijite după un program bine stabilit, mai puțin în zilele ploioase în care senzorul de umiditate inhibă declanșarea instalației de irigare.

“În construcția unei case inteligente se poate lua în considerare instalarea și unei unități de control dotată cu o interfață programabilă pentru a trimite comenzi și secvențe pentru toate echipamentele instalate în încăpere și să comande individual fiecare modul, fie manual fie automat. De exemplu o secvență denumită “secvență 1” activează instalația de încălzire în cazul în care temperatura ambianta a scăzut sub cea stabilită în prealabil în interfață; ”secvență 2” poate aprinde luminile în momentul în care afară se întunecă, etc.”[9] În general interfețele de programare sunt concepute în așa fel încât la căderi de tensiune, acestea nu își vor pierde memoria, ea putând declasa rutinele în continuare datorită acumulatorilor proprii.

Cu ajutorul interfeței de programare se poate stabili ca în momentul în care casa este nelocuită și nu se dorește să se afle acest lucru, să se acționeze automat perdelele, jaluzelele interioare și exterioare, astfel încât să se creeze impresia că există cineva acasă. Prin instalarea unei camere de luat vederi se poate urmări vizitatorul de la ușa, permițându-i accesul sau nu în casă. Dacă cineva încearcă să pătrundă în casă cu forța se poate declasa un mecanism prin care se acționează un grilaj sau un alt câmp de protecție pentru a i se bloca accesul. Dacă apar probleme din punct de vedere al securității locuinței se poate cere ajutor, apăsând un buton de panică. Alarma va avertiza sonor, luminile se vor aprinde iar un mesaj preînregistrat va fi trimis către anumite persoane sau organe de poliție pentru a solicită ajutor.

Aceste secvențe se activează în momentul în care se primesc semnale trimise de diferiți senzori.

Există sisteme de automatizare a aparaturii casnice și siguranță simplu de utilizat, special create pentru persoanele în vârstă și persoane cu dizabilități.

Aceste sisteme oferă facilități cum ar fi:

• Control al luminii și a instalației de încălzire;

• Control al aparaturii electronice cum ar fi televizorul, radioul etc.

• Solicitarea ajutorului în caz de urgență cu ajutorul unei telecomenzi.

Din punctul de vedere al siguranței locuinței, în momentul în care persoană se întoarce acasă, sistemul de securitate se dezarmează cu ajutorul unei telecomenzi cu o rază de acțiune de până la 40 metri sau chiar mai mult dacă această lucrează pe protocoale de internet. Când casa nu este ocupată, sistemul de alarmă urmează un program pentru a proteja pasiv casa. Dacă un intrus pătrunde în grădina, luminile și alte aparate electrice din casă vor fi pornite automat, pentru a creea impresia că în această locuința este de fapt cineva.

Cu ajutorul unor senzori crepusculari conectați la un dispozitiv de comandă la distanta (microcontroller), o dată cu lăsarea nopții, luminile din grădina se aprind automat, fără a necesita intervenția omului.

1.2 Motivul alegerii temei

Alegerea proiectului intitulat „Controlul de la distanță a parametrilor de mediu dintr-o locuința cu ajutorul unui microcontroler” se justifica prin viitorul pe care-l are. Este un proiect care suportă o îmbunătățire permanentă, și care poate prelua o mare parte din activitățile de întreținere și monitorizare a unei locuințe. Prezintă avantajul degrevării proprietarului de locuința de multe din activitățile curente. Investiția se recuperează prin economia realizată la: încălzire, consumul de energie electrică, etc. Acest proiect poate fi ușor îmbunătățit prin adăugarea de noi senzori, noi module ce ajută la citirea unor noi parametri de mediu ambiant dar și prin adăugarea de noi funcții în interfața grafică pentru a controla mai ușor echipamentele utilizate.

Costurile de implementare a acestui proiect sunt relativ reduse, mai costisitor fiind Microcontrolerul EXOcompact 282DT-3. În rest, senzorii, traductorii dar și echipamentele auxiliare ce simulează diferite instalații electrice mai complexe, au costuri moderate.

Un alt motiv pentru care am ales acest proiect este faptul că acesta are o aplicabilitate multiplă. Acesta poate fi folosit atât la nivel de locuința, pentru a controla și studia parametrii de mediu dar și la o scară mai mare, cum ar fi la nivel industrial – interioare și exterioare, pentru această varianta necesitând senzori mai performanți și o interfață mult mai complexă, dar principiul de proiectare rămânând același indiferent de nivelul de complexitate la care ne referim.

În Capitolul 2 se prezintă exemple de arhitecturi de sisteme de monitorizare a clădirilor existente pe piață în acest moment și modul în care acestea sunt implementate.Capitolul 3 descrie pe larg componentele hardware folosite în proiectul nostru și modul în care au foiind Microcontrolerul EXOcompact 282DT-3. În rest, senzorii, traductorii dar și echipamentele auxiliare ce simulează diferite instalații electrice mai complexe, au costuri moderate.

Un alt motiv pentru care am ales acest proiect este faptul că acesta are o aplicabilitate multiplă. Acesta poate fi folosit atât la nivel de locuința, pentru a controla și studia parametrii de mediu dar și la o scară mai mare, cum ar fi la nivel industrial – interioare și exterioare, pentru această varianta necesitând senzori mai performanți și o interfață mult mai complexă, dar principiul de proiectare rămânând același indiferent de nivelul de complexitate la care ne referim.

În Capitolul 2 se prezintă exemple de arhitecturi de sisteme de monitorizare a clădirilor existente pe piață în acest moment și modul în care acestea sunt implementate.Capitolul 3 descrie pe larg componentele hardware folosite în proiectul nostru și modul în care au fost acestea integrate în sistem.Capitolul 4 prezintă Software-ul folosit în dezvoltarea proiectului, modul de lucru cu acesta și posibilitățile de dezvoltare.În Capitoul 5 este prezentată realizarea practică a proiectului, din stadiu incipient, până la varianta finală, funcțională a acestuia.Concluziile proiectului sunt trase în Capitolul 6.

CAPITOLUL II : Arhitecturi de sisteme de monitorizare a clădirilor

Sistemele de management pentru clădiri pot transforma o locuința într-o “Casă inteligentă” și oferă o soluție în materie de control asupra încăperilor private, siguranță, confort, reducerea costurilor, flexibilitate și o ușoară configurare și reconfigurare a întregului sistem.

Pentru a deveni “inteligentă”, o clădire trebuie să fie echipată cu elemente tehnologice active (aparate, echipamente, sisteme, aplicații, dispozitive interne și externe) capabile să acționeze și să intercomunice după integrarea lor la o unitate centrală automatizată care va administa și superviza întreg sistemul.

Aceste arhitecturi de sisteme de monitorizare a clădirilor prezintă diferite avantaje precum urmează:

Confort – există mijloace moderne pentru a controla acest sistem, cum sunt telecomanda, grupuri de butoane, control prin computer, telefon sau internet.

Automatizare- o mare parte a funcțiilor și acțiunilor pot fi programate să funcționeze complet automat. Aceasta înseamnă că pornind de la anumite acțiuni (modificarea temperaturii, luminii sau mișcare), comanda necesară se execută automat (se aprinde lumina, pornește instalația de aer condiționat, trimite mesaje de alarmă etc).

Securitate – se poate integra o alarmă în tot acest sistem, funcțiile fiind pre-programate în unitatea centrală. Componentele sunt reprezentate de senzori de mișcare, contacte magnetice, sirene etc.

Economie. Principalele economii le reprezintă cele de energie, care pot fi realizate printr-o programare adecvată. Economiile pot fi realizate prin reglarea căldurii, luminii și a aerului condiționat.

Ideea unei locuințe inteligente nu este nouă astfel încât, există deja implementate proiecte de acest tip. Arhitecturile utilizate sunt diferite de la un producător la altul. În continuare vor fi prezentate și analizate două astfel de arhitecturi ce înglobează o automatizare la nivelul instalațiilor de aer condiționat (Chillere), a centralelor de tratare a aerului (CTA) etc.

2.1 Clădirea de birouri Herăstrău Building Office

Proiectul cuprinde o multitudine de subsisteme ce pot fi controlate de la o singură unitate.

În proiect sunt incluse:

• 24 de controlere Regin Regio

• un controler al Centralei de tratare a aerului CTA Coriggo E, un controler care comandă apă răcită a Chillerului (Chiller Exo Compact)

• un controler pentru supervizarea sistemului de tratare a apelor uzate (Exo Compact)

• un controler pentru comandă centralei termice a clădirii

• o unitate centrală care dispune de software-ul EXO4 care gestionează toate subsistemele conectate la această printr-un hub

Fig. 2.1 – Automatizarea Herăstrău Building Office [1]

Acest tip de arhitectură de management al unei clădiri poate oricând să fie îmbunătățit cu alte componente, ușor integrabile în actualul sistem, ce ajută la un mai bun control al parametrilor de mediu, dar și al parametrilor clădirii în caz.

În cazul acestui proiect, comunicația între subsisteme se face în diferite moduri. În cazul Chiller-ului comuincatia se face prin intermediul unui port de comunicație al controlerului C282D. Comunicația între controlere și unitatea centrală este asigurată prin intermediul unui HUB în care sunt conectate toate regulatoarele existente în clădire. Hub-ul la rândul lui este conectat printr-o interfață Ethernet la Unitatea de Comandă. Transferul de date între subsisteme se face prin protocolul TCP/IP.

Automatizarea Herăstrău Building Office este una complexă, fapt ce demonstrează amploarea pe care o poate lua un asemenea proiect, la nivel de automatizare pentru controlul factorilor de mediu dintr-un imobil.

2.2. Centrul de Radioterapie Amethyst – Otopeni.

Proiectul este unul foarte complex, el înglobând o multitudine de subsisteme ce sunt controlate de o singură unitate centrală, special programată în acest sens.

În proiect sunt incluse:

• 44 de termostate Regin Regio pentru controlul temperaturii în fiecare încăpere

• 3 controlere Corrigo E28D pentru controlul Centralei de tratare a aerului

• Un regulator EXOcompact C152T ce deservește zona de recepție a clinicii

• 2 regulatoare Corrigo E8D ce ajută la controlul ventilației

• 3 controlere C282DT ce asista automatizarea centralei termice

• 3 controlere C280 ce supervizează funcționarea Chiller-ului

• Un Switch pentru realizarea interconectării între toate componentele existente în proiect și unitatea centrală

• Pentru controlul tuturor unităților s-a realizat o camera specială de BMS (Building Management Sistem) unde se află o unitate centrală ce dispune de soft-ul EXO4 SCADA. Transferul de date se realizează folosind protocolul de transmisie TCP/IP

Fig. 2.2 – Automatizarea clinicii Amethyst [2]

În prezentul proiect, am dezvoltat o aplicație folosind la baza aceleași noțiuni prezente în cazurile studiate mai sus. Am ales microcontrorerul Regin EXOcompact C282DT, deoarece este o soluție foarte bună de automatizare a unei locuințe care satisface toate cerințele de proiectare.

Spre deosebire de alte soluții existente pe piață, acest tip de microcontroler înglobează funcțiile necesare proiectării unui sistem complet, el dispunând de porturi suficiente pentru a extinde rețeaua de subsisteme, de un software cu care se poate prelua și interpreta date înregistrate prin intermediul diferitelor subansamble și cu o interfață grafică prietenoasă, ușor de folosit chiar și pentru un începător.

CAPITOLUL III: SISTEMUL PROPUS – ARHITECTURA ȘI COMPONENTE

2.1 Schema Bloc a SISTEMULUI

Componenta Hardware a proiectului este reprezentată de toate componentele fizice folosite în alcătuirea părții practice a lucrării.

Pentru a alimenta Microcontrolerul EXOcompact 282DT se folosește un bloc de alimentare format dintr-un transformator toroidal, o punte redresoare și un regulator de tensiune. La intrarea digitală a regulatorului s-a conectat un circuit de detectie al luminii, pe când la intrările analogice s-au conectat traductoarele de CO2, Umiditate, Presiune dar și sonda de temperatură. Pe ieșirile digitale ale controlerului s-au adăugat un număr de trei leduri ce indepindesc diferite funcții și un buzzer.

Toate componentele specificate anterior sunt descrise în amănunt în subcapitolele ce urmează.

Fig. 2.1 – Schema bloc a proiectului

2.2 Microcontrolerul programabil EXOcompact C282DT-3

EXOcompact este un controller mic și compact cu diferite tipuri de porturi I/O de comunicații, disponibil cu sau fără display integrat. EXOcompact poate fi folosit fie ca un controler “stand-alone” fie ca parte a unui sistem mai mare. Controlerul este potrivit pentru multe tipuri de aplicații.

Seria de controlere EXOcompact este disponibilă în trei variante: cu unul, două sau trei porturi de comunicație. Controlerul este capabil să comunice prin RS485 (EXOline, Modbus), TCP/IP(EXOline, BACnet/IP) și M-Bus.

Portul integrat TCP/IP ușurează crearea de sisteme ce acoperă o arie foarte largă. Prin folosirea unei infrastructuri de rețea deja existenta pentru calculatoare obișnuite, costul instalării acestui sistem poate fi redus foarte mult. A treia generație de controlere EXOcompact oferă o comunicație TCP/IP de la 5-20 de ori mai rapidă comparând cu vechiile generații de controlere EXOcompact cu comunicație TCP/IP.

Comunicația serială se realizează prin intermediul portului de RS485. Funcționalitatea M-Bus a fost îmbunătățită. Pentru a activa comunicația prin M-Bus, avem nevoie de un convertor extern X1176, care să fie conectat la controler.

Din punctul de vedere al folosirii memoriei internet, a treia generație de controlere EXOcompact (C282DT-3) vine cu funcții implicite ale memoriei care permite atât setărilor de adrese și comunicații să fie introduse într-un controler “gol” prin intermediul display-ului. La fel este posibil să se incarce un program de control, chiar dacă o aplicație rulează deja în prezentul controler. Acest lucru este posibil deoarece o aplicație de control va fi activată numai în momentul în care a fost descărcată corect. Memoria flash a controlerului este divizată în partiții iar funcția “Setup Controller” este folosită pentru a alterna între partiții. Astfel este ușor să se revină la anumiți parametri, programe, setări anterioare în cazul în care întâmpinăm anumite probleme în funcționarea controlerului, prin încărcarea parametrilor inițiali.

Controlerul dispune și de un display integrat. Display-ul este utilizat folosind un grup de șapte taste:

Fig. 2.2 – Grupul de comandă – poziționat pe partea din față a controlerului [3]

La cerința utilizatorului se poate adauga și un display extern. EXOcompact este pregătit cu un port modular special pentru acest lucru. Controlerul poate folosi în același timp ambele ecrane de comandă. Lungimea maximă permisă pentru un display extern este de 100m.

Fig. 2.3 – Tipuri de display-uri externe [3]

2.2.1 Schema de cablare a controlerului EXO compact C282D-3

În fig.2.4 este dată schemă de cablare a controlerului 282DT recomandată de producător [3]

Microcontrolerul dispune de un număr de 38 de porturi de intrare/ieșire ce pot îndeplini diverse funcții prestabilite, sau care sunt puse la dispoziția utilizatorului pentru o configurare ulterioară. Porturile de intrări analogice sunt folosite în mod obișnuit pentru a conecta la microcontroler diferiți traductori ce preiau date de la senzori și le trimit către regulator pentru a fi interpretate sau prelucrate. Porturile de intrare și de ieșire digitale sunt folosite regulat pentru a conecta la intrarea controlerului diverse circuite de prelucrare de informații (circuit de detecție al luminii) sau la ieșirea acestuia diverse componente uzuale ce lucrează la o tensiune de 24V.Porturile universale au particularitatea că pot fi folosite atât că porturi analogice cât și digitale, rămânând la discreția utilizatorului, în funcție de cerința proiectului.Regulatorul dispune două porturi de comunicație serială și un port Ethernet pentru comunicație prin protocolul TCP/IP.

• Un număr de patru intrari analogice (AI 1-4), la care vom conecta cele trei traductoare:Traductorul de Temperatura/Umiditate HTDT2500,Traductorul de CO2 CO2DT și Traductorul de Presiune DTL150.Aceste intrări analogice conțin și un pin de alimentare denumit Agnd.

• Un număr de opt intrări digitale (DI 1-8) dintre care în proiectul nostru vom folosi una singură;vom conecta la această intrare digitală circuitul ce va detecta lumina.

Un lucru de menționat la această intrare digitală este faptul că ea va lua semnal fie de la un Switch SPST On/Off fie de la un circuit ce va detecta lumina.S-a realizat acest lucru pentru a se putea simula mai bine orice situație posibilă.Trecerea de la un mod la altul (Switch SPST On/Off respectiv circuit de detectare a luminii prin intermediul unei fotorezistențe) se va face printr-un Switch SPDT (Single pole, double throw) ce va comuta între cele două moduri.

• Un număr de șapte ieșiri digitale DO( 1-7) la care vom conecta echipamentele auxiliare prin care se vor exemplifica diferitele efecte ale datelor măsurate sau simulate la intrările microcontrolerului.Din cele șapte ieșiri digitale noi vom folosi cinci dintre ele după cum urmează:

Fig. 2.4 – Schema de cablare a controlerului C282DT [3]

Fig. 2.5 Semnificația porturilor de conectare

Primii patru pini de conectare (1-4) ai C282DT deservesc alimentarea. Acesta preia o tensiune de 24V AC/DC de la blocul de alimentare.

Pinii 10-17 (Digital Output) sunt folosiți pentru a conecta diverse echipamente auxiliare folosite în proiecte.

Pinii 30-35(Analog Input) sunt folosiți pentru a conecta anumiți traductori ce preiau informații din mediu, controlerul analizând-i și prelucandu-i în concordanță cu cerințele date.

Pinii 40-45(Universal Input) pot fi folosiți atât ca intrări digitale cât și ca intrări analogice în funcție de preferință sau de necesitățile utilizatorului.

Pinii 71-78(Digital input) sunt folosiți pentru a conecta la controler diverse circuite de prelucare a informaților.

Controlerul 282DT dispune și de trei porturi de comunicație; două porturi seriale reprezentate de pinii (50-53) și (60-63) cât și de un port Ethernet (RJ45) cu comunicație prin protocolul TCP/IP.

De reținut este faptul că toate intrările analogice funcționează în intervalul de lucru de 0-10V, folosind mai apoi o scalare în funcție de tipul traductorului sau a circuitului conectat la acestea.

Fig. 2.5 – Conexiuni ale controlerului C282DT [3]

Mai multe detalii tehnice și caracteristici ale controlerului Regin C282DT-3 se găsesc în Anexă 1.

2.2.2 Schema electrică a sistemului

În fig. 2.6 este dată schemă electrică detaliată a sistemului proiectat. Schema include:

• microcontrolerul Regin EXOcompact C282D-3

• blocul de alimentare format dintr-un transformator toroidal (TT30), un redresor și un stabilizator de tensiune integrat (LM7812)

• traductoarele de temperatură, umiditate, presiune și CO2

• Un ventilator și un buzzer

• Trei LED-uri

• Un circuit de detecție al luminii

Fig. 2.6 – Sistemul propus – schemă electrică.

Porturile microcontrolerului Regin EXOcompact C282D-3 au fost utilizate după cum urmează:

• Una dintre ieșiri este folosită pentru comanda unui releu, care în momentul când se va activa, va porni un Computer FAN. Comanda acestui ventilator, alimentat cu o tensiune de 12V va fi în strânsă legătură cu senzorul de temperatura, umiditate și presiune. În momentul când se vor depăși anumite praguri ale datelor de intrare, releul se va declanșa, iar ventilatorul va porni.

• O altă ieșire a fost folosită pentru comanda releului care acționează un Buzzer. Acest dispozitiv, alimentat deasemenea la o tensiune de 12V va fi activat de informația primită de microcontroller de la diferiți senzori precum cel de temperatură,umiditate dar mai ales cu cel care preia măsoară cantitatea de CO2. În momentul depășirii unui prag critic,acesta se va activa și va anunța utilizatorul că un parametru sau mai mulți nu sunt în limitele normale.

• Următoarele trei ieșiri digitale ale microcontrolerului vor fi utilizate de trei LED-uri de culori diferite.Aceste LED-uri vor fi în strânsă legătură cu senzorul ce detectează lumina, sau după caz de Switch-ul On/Off ce simulează existența luminii.În momentul în care senzorul va detecta că nu este suficientă lumina, LED-ul Portocaliu se va aprinde.

2.3 Traductori

2.3.1 Traductor de CO2 tip Regin CO2DT

Dispozitivul CO2DT este un traductor de CO2 cu auto-calibrare, destinat montajului pe o conductă cu aer.Senzorul este montat în partea acoperită a învelișului ,iar sonda este sub forma unui tub Venturi cu două canale de aer.Aerul din conducta de ventilație este transportată către senzor prin intermediul primei părți a sondei și mai departe înapoi în conducta prin intermediul celei de a două părți a sondei.

Caracteristici:[4]

• Tehnologie infra-roșu (NDIR- Non-Dispersive Infrared Technology)

• Scala de măsurare a nivelului de CO2 de la 0 la 2000 ppm

• Stabilitate pe termen lung

• Instalare și întreținere ușoară

• diametru de numai 12mm

• Auto calibrare

Dispozitivul trebuie plasat in directia fluxului de aer, in concordanta cu indicatiile de pe capacul traductorului.

Fig. 2.7 – Curgerea de aer pentru senzorul de CO2[4]

Nivelul de CO2 este o indicație clară a calității aerului din interiorul unei case. Prin preluarea acestei informații, se poate controla cu o precizie ridicată, și îmbunătăți calitatea aerului. Prin îmbunătățirea calității aerului dintr-o încăpere numai atunci când este necesar acest lucru se poate face o economie de energie considerabilă.

Dispozitivul CO2DT se calibrează automat. O calibrare manuală nu este necesară pe durata de funcționare a unui traductor de acest tip.

Principiul de măsură a concentrației de CO2 utilizat de Traductorul Regin CO2DT

Traductorul Regin CO2DT este un sensor care utilizează tehnică NDIR. Toate moleculele de gaz vibrează și se rotesc la anumite frecvente. Aceste frecvente de rotație/vibrație cauzează că moleculele să absoarbă lumina la anumite lungimi de undă.

În fig. 2.8 este dată diagramă de absorbție gazelor comune din atmosfera în funcție de lunginea de undă a radiației luminoase:

Fig. 2.8 – Spectrul de absorbție al gazelor comune în atmosfera [5]

Tehnica de măsurare a gazului NDIR țintește exact spre aceste lungimi de undă în infraroșu pentru a indentifica diferitele tipuri de gaze.

Metoda de măsură cu ajutorul luminii infraroșii are următoarele avantaje:

• Acuratețe foarte mare

• Identificarea exacta a gazului detectat

• Risc foarte mic de contaminare

• Timp de răspuns foarte mic

• Stabilitate pe termen lung

Fig. 2.9 prezintă un detaliu al spectrului de absorbție al CO2.

Fig. 2.9 – Spectrul de absorbție al CO2 – detaliu [5]

Este lesne de înțeles că dacă avem un astfel de dispozitiv putem să selectăm cu o acuratețe foarte mare lungimile de undă care ne interesează și să le “discriminăm” pe cele care nu ne interesează, detectând și măsurând astfel concentrația de gaz.

Dispozitivul CO2DT măsoară prin intermediul sondei valoarea concentrației de CO2 din atmosfera.După ce s-a măsurat o anumită valoare, pe o scară de la 0 la 2000ppm, aceasta va fi transformată la ieșirea traductorului într-un semnal electric,cu o tensiune ce poate lua valori între 0 și 10V.Valoarea tensiunii de ieșire a traductorului este transmisă microcontrolerului C282DT, care o va scala înapoi în intervalul de măsură al dispozitivului, afișând o valoare din gama 0-2000ppm.

Mai multe detalii tehnice și caracteristici ale traductorului CO2DT se găsesc în Anexa 2.

2.3.2 Traductor Presiune Regin DTL150

Dispozitivul DTL150 este un transmitter diferențial de presiune pentru aer și pentru gaze non-corozive, cu o scară de lucru ajustabilă.Traductorul este constituit dintr-o carcasa de plastic ce găzduiește senzorul și o membrană LSR de silicon. Presiunea diferențială afectează membrană de silicon, care la rându ei este conectată la senzor. Elementul este construit cu tehnologie de ultima ora și are o rază ceramică în care a fost aplicată un thick-film resistor.

Fig. 2.10 – Principiul de funcționare al unui traductor diferențial de presiune[13]

Acest senzor măsoară diferența dintre două presiuni,una conectată la fiecare parte a senzorului. Senzorii de presiune diferențiali sunt utilizați pentru a măsură mai multe proprietăți,cum ar fi presiunea din anumite filter de aer, niveluri de fluid(prin compararea presiunii sub și deasupra nivelului lichidului) sau debite(prin măsurarea variației de presiune printr-o restricție). Tehnic vorbind, cei mai mulți senzori de presiune sunt senzori de presiune diferențială.

Presiunea asupra membrane cauzează mișcarea care este transferată la această rază ceramică.O schimbare în presiune va conduce la o schimbare a rezistenței.Schimbarea rezistenței este transmisă printr-un circuit integrat către o sursă analogică de semnal.Elementul de măsură oferă un răspuns rapid în timp și o acuratețe foarte mare.Proprietățile elementului ceramic asigură transmisia excelență și stabilitatea pe termen lung a senzorului.

Fig. 2.11- Senzor de presiune diferențial Huba Control [6]

Intrarea cablată se află pe partea stânga a carcasei.Senzorul se montează în mod obișnuit vertical,folosind lăcașurile specificate pe carcasa.

Traductorul are trei intervale de lucru,în funcție de modelul achiziționat.Aceste interval se setează prin intermediul a două switch-uri din interiorul senzorului.

Fig. 2.12 – Intervale de lucru ale dispozitivului DTL150 [6]

Caracteristici:[6]

• Trei intervale de lucru pentru fiecare model

• Semnal de ieșire 0…10V DC sau 4…20mA

• Nivel mare de acuratețe și stabilitate

• Montare și întreținere foarte ușoară

Mai multe detalii tehnice și caracteristici ale traductorului de presiune DTL150 se găsesc în Anexa 3.

2.3.3 Traductor Umiditate/Temperatura HTDT2500

Temperatura este mărimea neelectrica măsurată foarte des în numeroase domenii datorită faptului că influențează majoritatea proceselor fizice, chimice, biologice.Senzorii de temperatura folosiți în automatizări sunt foarte variați, datorită gamei largi de temperatură care se poate măsura, precum și preciziei cu care se măsoară într-un domeniu anume.Erorile de măsură apar în momentul în care apare un defect la schimbul de căldură între senzor și mediu.Cu cât eroarea senzorului este mai mică, cu atât senzorul este mai performant.

Fenomenele care stau la baza funcționarii senzorilor de temperature sunt diverse.Traductoarele de temperatură, pe lângă realizarea unei clare conversii a temperaturii în într-o mărime electrică ce poate fi interpretată de un aparat specializat, trebuie să aibă și alte proprietăți precum : sensibiltate, timp de răspuns mic, liniaritate pe un domeniu cât mai mare, montare rapidă și ușoară.

Pentru a face o alegere corectă a senzorului de temperature trebuiesc analizate prima dată cerințele legate de intervalul de temperatură în care acesta va funcționa,timpul de răspuns, sensibilitatea, precizia măsurătorilor, temperatura maximă la care va fi supus senzorul și alte caracteristici ce trebuie să corespundă cu cerințele utilizatorului.

O prima clasificare a traductoarelor de temperatura, bazată pe modul în care elemental sensibil(senzorul) preia energia de la mediul a cărui temperatură se măsoară, se disting două mari categorii:

• Traductoare de temperatura cu contact;

• Traductoare de temperatura fără contact;

În cazul primei categorii elemental sensibil se află în contact direct cu mediul.Traductoarele de temperature fără contact se mai numesc și traductoare de tip pirometric.

Dispozitivul HTDT2500 utilizat în proiect măsoară atât temperatura cât și umiditatea relatvia.Traductorul are un element subțire capacitiv ce furnizează semnal proporțional cu o umiditate relativă. Deoarece elementul folosit ca senzor răspunde foarte repede la schimbările de umiditate transmiterul are o acuratețe mare.

Fig. 2.13 – Principiul de funcționare al traductorului HTDT2500

Traductorul are o stabilitate foarte bună pe termen lung și un hysteresis mic. Acesta poate rezista până la 100% RH fără să-i fie afectată acuratețea.

Senzorul traductorului este protejat de o membrană.Această membrană poate fi schimbată cu un filtru de alamă,care este recomandat dacă se operează într-un mediu cu grad mare de poluare.

Caracteristici [7]

• Semnal de ieșire 0…10V DC ,atât și pasiv PT1000 (pentru măsurarea temperaturii)

• Tensiune de alimentare 24V AC

• Acuratețe mare

• Timp de reactive mic

• Stabilitate pe termen lung

Mai multe detalii tehnice și caracteristici ale traductorului de umiditate HTDT2500 se găsesc în Anexă 4.

2.4 Circuit de detecție a luminii

Pentru detecția luminii s-a utilizat un fotorezistor sau LDR (Light Detecting Resistor). Folotrezistorul este o componentă electronică a cărei rezistență descrește cu creșterea intensității luminii incidente.Mai este numit și fotoconductor sau fotocelulă. În Fig 2.4.1.este dată o fotografie a unui fotorezistor.

Fig. 2.14 – Fotorezistor [8]

“Un fotorezistor este fabricat dintr-un semiconductor cu rezistență mare. Dacă lumina căzută pe dispozitiv are frecvența destul de mare, fotonii absorbiți de semiconductor dau electronilor de legătură destulă energie pentru a sări pe banda conductoare. Electronul liber rezultat (și golul aferent) conduc electricitatea, astfel micsorand rezistență semiconductorului.” [8]

Fotorezistorii pot fi de mai multe tipuri. Celule din sulfat de cadmiu pot fi regăsite în multe obiecte de consum cum ar fi aparatele de măsură a luminii din camerele foto, radiourile cu ceas, alarmele de siguranță, stâlpii de lumina și ceasurile de exterior. “Sunt de asemenea folosiți în unele compresoare dinamice împreună cu o mică lampa incandescentă sau diodă emițătoare de lumina pentru a controla reducerea avansului.”[8] Acestea au avantajul unui preț scăzut.

Fotorezistoarele din sulfat de plumb și antimonid de indiu sunt folosite pentru mijlocul spectrului infraroșu. La celălalt capăt al spectrului, fotoconductorii Ge:Cu sunt printre cei mai buni detectori la distanță în infraroșu disponibili, și sunt folosiți la astronomia și spectroscopia în infraroșu.

Fotorezistoarele au o proprietate aparte și anume că acestea pot memora condițiile de iluminare în care au fost stocate. Acest efect al memorării poate fi minimizat prin stocarea LDR-ului în lumina înaintea folosirii.

În proiectul nostru am folosit o fotorezistență de tipul NSL19, fabricată dintr-un material de foarte bună calitate, foarte bun și foarte ușor de folosit în aplicații ce necesită un timp de răspuns foarte bun.

Mai multe detalii tehnice și caracteristici ale fotorezistenței NSL19 se găsesc în Anexa 5.

Caracteristici:

• Răspuns sprectral larg

• Costuri reduse

• Interval de funcționare în temperatura foarte larg

Pentru a face posibilă conversia luminii într-un semnal electric este necesar un circuit de prelucrare a semnalului furnizat de fotorezistor precum este prezentat în Fig 2.4.1

Fig. 2.4.1 – Schema circuitului de detectie a luminii

Acest circuit folosește un amplificator operațional LM741. Amplificatorul operațional este conectat ca și un comparator de tensiune. Acesta compară tensiunile furnizate de două divizoare de tensiune: primul este LDR-ul și rezistență de 100K, iar cel de-al doilea este compus din două rezistente de 470ohm și un potentiometru de 10K. Cel de-al doilea divizor este utilizat că referință de tensiune reglabilă pentru ajustarea pragului la care comută comparatorul. Primul divizor, cel care conține LDR-ul va schimba tensiunea în funcție de nivelul de lumină.

Cât timp tensiunea pe intrarea negativă a comparatorului este mai mică decât pe intrarea pozitivă, ieșirea comparatorului este ținută constanța, la o valoare apropiată de zero. Atunci când intrarea negativă crește și va fi mai mare sau egală cu cea pozitivă (pre-selectată prin intermediul potentiometrului), ieșirea comparatorului va crește și va satură tranzistorul Q1 (2N2222) care va acționa intrarea digitală a controlerului. Acesta va sesiza și interpreta acest rezultat în conformitate cu cerință proiectului.

Circuitul este alimentat cu o tensiune de 12V din blocul de alimentare.

Mai multe detalii cu privire la amplificatorul operațional LM741 se gasesc in Anexa 8.

2.5 Blocul de alimentare

Blocul de alimentare al proiectului este alcătuit din trei componente principale: Transformatorul de alimentare TT30, Puntea redresoare 3N254, Stabilizatorul de tensiune integrat LM7812.

2.5.1 Transformator de alimentare TT30

S-a utilizat un transformator toroidal 220V/12V la 50Hz cu o putere în secundar de 30VA.

Mai multe detalii tehnice și caracteristici ale transformatorului toroidal TT30 se găsesc în Anexa 6.

2.5.2 Stabilizatorul de tensiune integrat LM7812

Pentru a stabili o tensiune de alimentare de valoare fixă, independent de variațiile rețelei de alimentare și a curentului consumat de circuit în anumite limite se folosește un regulator de tensiune LM7812. Acesta preia o tensiune de intrare maximă cuprinsă între 0 și 24V și o stabilizează la o valoare de 12V .

Caracteristici:

• Curent de ieșire mai mare de 1A

• Protecție internă la suprasarcină

• Nu necesită componente externe

• Protecție internă la depășirea temperaturii maxime de operare

2.5.3 Redresorul

Utilizează o punte de diode de tipul monofazat. Filtrarea tensiunii pulsatorii furnizate de această se realizaeza cu un condensator electrolitic.

Mai multe detalii tehnice și caracteristici ale redresorului 3N254 se găsesc în Anexa7.

CAPITOLUL IV: SOFTWARE DE COMANDA SI CONTROL

4.1 Descrierea software-ului EXO4

EXO4 este un program furnizat de firma suedeză Regin pentru sisteme superioare. Este folosit, printre altele, pentru afișarea ferestrelor de control și monitorizare și pentru achiziționarea și stocarea valorilor analogice într-o baza de date a calculatorului principal.

Fereastra EXO4 System

Fereastra EXO4 Sistem este deschisă când se pornește programul EXO4.

Fereastra de Sistem asigură o vedere de ansamblu sumară și de asemenea are butoane de deschidere a ferestrei ”Vedere de ansamblu”, ”Raport și Status Alarme” ,” Raport de Evenimente și Alarme” dar și alte setări referitoare la drepturile de acces la program.

Fig. 4.1.1 – Fereastra de sistem a programului EXO4 [2]

Fereastrele Vederea de ansamblu

Cea mai importantă funcție a ferestrei ”Vedere de ansamblu” este de a furniza o imagine generală a instalației , pentru a oferi acces la celelalte ferestre, pentru a afișa stări de alarmă și alți parametri generali.

Fig. 4.1.2 – Fereastra ”Vedere de ansamblu” a programului EXO4 [2]

Fereastra de Proces

Mai multe ferestre din proiect afișează o schiță tehnică a instalației și valorile dinamice ale acesteia .

Fig. 4.1.3 – Fereastra de proces a programului EXO4 [2]

Rapoarte si Programe de timp

Următoarele funcții sunt disponibile în programul EXO4 :

– Grafic Istoric.

– Raport de Alarme pentru stări de alarmă și evenimente.

– Raport de evenimente pentru stările digitale.

– Raport de Log Useri.

Există deasemenea și o fereastră pentru Programe de timp ale controlerelor, unde se stabilește un orar de funcționare a diferitelor echipamente incluse în cadrul proiectului.

Grafice istorice

Fereastra pentru afișarea graficelor istorice poate fi folosită pentru pentru afișarea semnalelor analogice și digitale.

Fig. 4.1.4 – Fereastra de grafic istoric al programului EXO4 [2]

Prin intermediul pictogramelor din bara de comenzi din partea superioară a ferestrei se pot accesa alte ferestre de control ale centralei de ventilație și fereastra “Vederea de ansamblu”(Overview) pentru a se facilita deschiderea unei noi ferestre de proces.Figura 4.1.5 ilustreaza Bara de comenzi a programului:

Fig. 4.1.5 – Bara de comenzi a programului [2]

= Deschide fereastra “Vedere de ansanblu”

Fig. 4.1.6 – Pictograma “Vedere de ansamblu” [2]

= Deschide fereastra “Setari”

Fig. 4.1.7 – Pictograma “Setari” [2]

= Deschide fereastra “Grafic Istoric”

Fig. 4.1.8 – Pictograma “Grafic istoric” [2]

= Deschide fereastra “Program de Timp” în această fereastră se poate vizualiza și modifica programul temporal al funcționarii unui proiect

Fig. 4.1.9 – Pictograma “Program de Timp” [2]

= Deschide fereastra “Jurnal de Alarme ” în această fereastră se pot vizualiza și reseta alarmele apărute

Fig. 4.1.10 – Pictograma ”Jurnal de Alarme” [2]

4.2 Interfata Grafica a proiectului

Interfață grafica a proiectului a fost realizată cu ajutorul programului EXOdesigner, program pus la dispoziție de către firma Regin, firma producătoare a microcontrolerului EXOcompact C282DT.

Interfața de comandă se accesează prin intermediul programului EXO4 descris în subcapitolul anterior.

La deschiderea programului avem o ”Fereastră de Sistem” de unde putem avea acces la toate funcțiile programului.Putem accesa ”Vederea de ansamblu”, putem vedea ultimele alarme apărute, dar putem modifica și anumite setări de restricționare a accesului la diferite secțiuni ale programului în cazul în care se dorește acest lucru.

Fig. 4.2.1 – Fereastra de sistem a proiectului

Pentru a accesa proiectul propriu-zis și pentru a avea acces la toate resursele pe care acesta le pune la dispoziție apăsăm butonul ”Vedere de ansamblu” , ce ne duce la o nouă fereastă unde ne este arătată o prezentare generală a proiectului realizat.

Fig. 4.2.2 – Fereastra ”Vedere de ansamblu”

După cum putem vedea în imaginea prezentată mai sus, în fereastra ”Vedere de ansamblu” putem vedea starea actuală a tuturor componentelor existente în proiectul nostru. În pagina principala ni se afișează datele actuale preluate de la traductorii de Temperatură, Umiditate, CO, Presiune dar și starea Fotorezistorului,starea de funcționare a ventilatorului sau a buzzerului.Tot din această fereastră putem comanda prin funcția ”Controller ventilație” starea ventilatorului, acesta având trei moduri de funcționare:Oprit,Pornit și Auto( acest mod ține cont de condițiile de lucru stabilite).În aceeași fereastă principala putem ajusta ”Setpoint”-urile. Aceste valori reprezintă limitele de funcționare ale ventilatorului.În momentul în care o valoare depășește numeric valoarea stabilită la ”Setp.Start” aceasta va avea că rezultat pornirea ventilatorului.În momentul în care se ajunge la valoarea stabilită la ”Setp.Stop”, ventilatorul se va opri.

Din fereastra ”Vedere de ansamblu” putem accesa și o fereastră secundară, denumită ”Control ventilator” de unde se poate stabili în detaliu modul de funcționare al ventilatorului, dar și setările legate de funcționarea buzzerului.

Fig. 4.2.3 – Fereastra de proces ”Control Ventilator”

O altă fereastră de proces denumită ”Calibrare senzori” se poate accesa din meniul ”Settings”.Din această fereastră se pot seta intervalele de lucru pentru traductoarele instalate în proiect.

Fig. 4.2.4 – Fereastra de proces ”Calibrare Senzori”

Din fereastra ”Vedere de ansamblu” putem accesa submeniul ”Grafic Istoric” de unde putem vedea graficele extrase pe un anumit interval de timp setat anterior ale datelor primite de la traductoarele instalate în proiect.

Fig. 4.2.5 – Fereastra ”Grafic Istoric”

O altă fereastră de unde putem vedea alarmele apărute datorită unor depășiri ale limitelor impuse de către proiect o putem accesa din submeniul ”Alarme”, selectand ”Raport evenimente alarme”.

Fig. 4.2.6 – Fereastra ”Raport evenimente alarme”

4.4 Descrierea Funcțiilor

În acest subcapitol vor fi evidențiate funcțiile principale realizate.

Un rol important in funcționarea proiectului o are circuitul de detecție a luminii.Toate componentele proiectului țin cont de starea luminii ambientală.Dacă senzorul de lumină detectează absența luminii din încăpere (ex: noapte) întregul sistem rămâne în stand-by până în momentul în care senzorul detectează lumina.În absența luminii, LED-ul galben va semnala acest fapt, rămânând aprins până în când fotorezistență își schimbă starea.După ce s-a făcut detecția luminii, traductoarele vor înregistra datele provenite din mediul în care sunt ținute, iar în momentul în care s-a făcut o depășire a limitelor setate în interfață grafică (Setp.Start/Stop) sau direct pe display-ul regulatorului anumite acțiuni se vor desfășura după cum urmează:dacă se înregistrează o depășire a Setp.Start a uneia din valorile înregistrate de traductoarele de temperatură,umiditate sau CO, ventilatorul va porni cu funcția virtuală de a aduce acele valori în intervalul normal.Dacă una din valorile înregistrate de sonde atinge valoarea indicată la Setp.Stop, microcontrolelul va întrerupe alimentarea ventilatorului.

În tot timpul în care ventilatorul este în funcțiune, o sondă situată în față acestuia va înregistra presiunea de refulare a ventilatorului.Dacă această valoare preluată de traductorul de presiune scade sub o valoare stabilită în fereastră de proces “Control ventilator”,după un timp de 10s (modificabil) se va semnala o alertă atât în program și pe display-ul regulatorului dar și fizic prin intermediul Buzzerului și al LED-ului roșu.Acestea vor funcționa până în momentul în care alarma este dezactivată manual din controler sau automat prin reatingerea valorii minime stabilită(25Pa).

Funcționarea normală a ventilatorului este semnalată prin aprinderea LED-ului verde.Funcționarea FAN-ului poate fi comandată și manual prin intermediul ferestrei de proces “Control Ventilator”, acesta având defapt trei stări:Auto(declanșarea funcționarii ventilatorului ține cont de regulile stabilite),Man( se acționează comandă manuală a ventilatorului),Off (oprit).

Pentru a simula mai bine toate aceste funcții pe placă de circuit s-a adăugat un potentiometru ce reglează temperatura.Trecerea de la un mod la altul(date preluate de sondă de temperatura și modul manual) se face prin intermediul unui Switch On/Off.S-a adăugat un alt Switch On/Off pentru a simula prezența/absența luminii din încăpere.Trecerea de la un mod la altul se face în același mod, folosind un întrerupător.

În cazul în care lucrăm în modul de detecție automată a luminii,putem regla sensivitatea fotorezistenței prin intermediul unui alt potentiometru.

De reținut este faptul că orice modificare efectuată manual sau automat prin înregistrările preluate din mediu se pot observa cu ușurință pe interfață grafică special proiectată în acest sens.Legătura fizică dintre controler și unitatea de comandă se efectuează prin intermediul unui port Ethernet,ușor configurabil.Tot ansamblul poate funcționa și autonom, fără a fi necesară conectarea acestuia la un Laptop/Pc, acesta înregistrând tot timpul în care este alimentat, date provenite de la senzorii din încăpere.

4.5 Codul propriu-zis

Programarea întregului sistem de control al parametrilor de mediu s-a realizat folosind software-ul pus la dispoziție de către firma producătoare a controlerului EXOcompact C282DT , Regin AB și anume ” EXOdesigner – Project Builder” .

Programarea a urmarit funcționarea în parametrii optimi a componentelor instalate, dar și stabilirea regulilor de funcționare în funcție de cerințele proiectului. Mai jos, Sunt date liniile de cod.

Cod:

R StartLimitT = 30

R StopLimitT = 27

L ControlTemp

R StartLimitCO = 1500

R StopLimitCO = 1000

L ControlCO

R StartLimitHR = 60

R StopLimitHR = 55

L ControlHR

R MinLimPress = 25

L RunVent

If Fotocelula = 1

LedGalben = 0

Else

If Fotocelula = 0

LedGalben = 1

EndIf

EndIf

;Conditii start ventilator

If CmpR(StartLimitT < StopLimitT)

L ControlTemp = (ControlTemp Or CmpR(Temperatura < StartLimitT)) And Not CmpR(Temperatura > StopLimitT)

Else

L ControlTemp = (ControlTemp Or CmpR(Temperatura > StartLimitT)) And Not CmpR(Temperatura < StopLimitT)

EndIf

If CmpR(StartLimitCO < StopLimitCO)

L ControlCO = (ControlCO Or CmpR(AnaScaleCO2_Output < StartLimitCO)) And Not CmpR(AnaScaleCO2_Output > StopLimitCO)

Else

L ControlCO = (ControlCO Or CmpR(AnaScaleCO2_Output > StartLimitCO)) And Not CmpR(AnaScaleCO2_Output < StopLimitCO)

EndIf

If CmpR(StartLimitHR < StopLimitHR)

L ControlHR = (ControlHR Or CmpR(AnaScaleHr_Output < StartLimitHR)) And Not CmpR(AnaScaleHr_Output > StopLimitHR)

Else

L ControlHR = (ControlHR Or CmpR(AnaScaleHr_Output > StartLimitHR)) And Not CmpR(AnaScaleHr_Output < StopLimitHR)

EndIf

If CmpR(AnaScalePress_Output > MinLimPress)

RunVent = 1

LedVerde = 1

Else

RunVent = 0

LedVerde = 0

EndIf

If AvarieVentilator = 1

LedRosu = 1

Else

LedRosu = 0

EndIf

Switch Function

L TempOutput = Input1 And Input2 And Input3 And Input4 And Input5

Pole 1

L TempOutput = Input1 Or Input2 Or Input3 Or Input4 Or Input5

Pole 2

L TempOutput = /(Input1 And Input2 And Input3 And Input4 And Input5 Or /Input1 And /Input2 And /Input3 And /Input4 And /Input5)

EndSwitch

L Output = TempOutput Xor Inverse

CAPITOLUL V: Realizarea practica

Realizarea partii hardware a proiectului a inceput dupa stabilirea schemei circuitului prezentata in Fig 2.6 si desenata in OrCad.

A fost proiecta layout-ul circuitului ce include partea de alimentare, comutare si semnalizare optica. Acest pas s-a realizat cu ajutorul programului CadSoft Eagle 6.5. In fig. 5.2 este dat layout-ul rezultat.

Fig. 5.2 – Layout PCB.

Cablajul rezultat este dat in fig. 5.3

Fig. 5.3 – Cablaj-vedere spate.

După efectuarea tuturor legăturilor între componente și mici retușuri (adăugarea unui radiator asupra integratului LM7812) s-a trecut la efectuarea testelor “la rece” , în care s-a verificat cu un multimetru conectarea corecta a componentelor proiectului .

S-au efectuat teste după încărcarea variantei finale a softului,iar după aceea s-a trecut la realizarea interfeteii grafice, ce face legătură între partea hardware a proiectului și Laptop/Pc.

Pentru traductorul ce măsoară umiditatea relativă s-a efectuat o etalonare, pentru a ne asigura funcționarea în parametrii normali ai dispozitivului.Etalonarea a constat în plasarea sondei de umiditate în fața aburului unui vas cu apă fiartă,fapt ce a rezultat o umiditate de 100%.

S-au efectuat diferite teste asupra proiectului realizat, iar în urma acestor testări a rezultat faptul că proiectul funcționează în parametrii normali, conform cerințelor impuse.

Figura 5.4 ilustrează varianta finală a proiectului:

Fig. 5.4 – Realizarea practica in stadiu final

CAPITOLUL VI: CONCLUZII

Ideea unei case inteligente are la baza un scop bine definit și anume, acela de a interconecta toate echipamentele, fie ele utilități, divertisment, securitate sau business și , în caz de nevoie să poate fi accesate și controlate de la distanță.

În acest proiect s-a realizat un sistem de automatizare, prin care pot fi controlați parametrii de mediu dintr-o încăpere:

Intervalele de control sunt ajustabile astfel încât de la un utilizator la altul pot fi setate alte valori.

Aplicația a fost dezvoltată a fost realizată pe un controller modern de tipul C282DT-3 cu software de programare dedicat.

Implementarea practică a proiectului s-a realizat pe o platforma de test pe care se pot simula variațiile parametrilor de mediu dintr-o încăpere și modul în care sistemul răspunde la stimuli.

De remarcat că acest sistem pote fi controlat și monitorizat din orice locație în care este posibil accesul la Ethernet

Măsurătorile și simulările realizate demonstrează funcționalitatea sistemului astfel încât în următoarea faza acesta să poată fi implementat să funcționeze în condiții reale, într-o locuința.

Bibliografie

[1] Documentație “Herăstrău Building Office strada Ghețari nr. 15”

[2] Documentație “Clinica Amethyst Otopeni”

[3] Manualul de utilizare “EXOcompact generația a-3-a”

[4] Manualul de utilizare a traductorului CO2DT

[5] Site-ul “http://www.iaria.org/conferences2013/filesSENSORDEVICES13/Jacob_SensorDevices2013_Keynote.pdf” , accesat la data de 14.05.2014

[6] Manualul de utilizare a traductorului DTL150

[7] Manualul de utilizare a traductorului HTDT2500

[8] Site-ul http://www.cnmv.ro/site_fizica/lectii-fizica/Efectul%20fotoelectric/fotorezistenta.htm , accesat la data de 14.05.2014

[9] Site-ul http://www.automatizari-instalatii.ro/automatizari/casa-inteligenta-197/concept-general-casa-inteligenta-198, accesat la data de 12.03.2014

[10] Datasheet LDR NSL19 , http://www.biltek.tubitak.gov.tr/gelisim/elektronik/dosyalar/40/LDR_NSL19_M51.pdf , accesat la data de 01.07.2014

[11] Datasheet Transformator toroidal TT30 http://www.romtoroid.ro/alimentare_note.html, accesat la data de 14.05.2014

[12] Datasheet Punte redresoare 3N254 http://www.digchip.com/datasheets/parts/datasheet/176/3N254-E4_45.php ,accesat la data de 14.05.2014

[13] Site-ul http://www.coulton.com/res/DP-Article-Fig-7.JPG ,accesat la data de 02.07.2014

[14] Datasheet amplificator operațional LM741 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm741.pdf ,accesat la data de 02.07.2014

Anexe

Anexa 1. Controlerul EXOcompact C282D-3

Date tehnice referitoare la controlerul EXOcompact C282D-3 [3]

Date comune

Tensiune de alimentare 24 V AC ±15%, 50…60 Hz sau 20…36 V DC

Consumul de energie 4 VA (fără incărcătură, fără display)

Ieșirea +C + 24 V DC, 0.15 A, protecție la scurt-circuit

Sistem de operare EXOreal C

Baterie de rezervă Destinată memoriei si a ceasului real, cel putin 5 ani

Temperatură ambientală 0…50°C

Temperatură de stocare -20… +70°C

Umiditate relativă Max. 95 %

Dimensiuni (WxHxD) 149 x 121 x 60

Comunicație

Serial RS485 (EXOline sau Modbus cu schimbare automată între ele)

TCP EXOline-TCP, BACnet/IP

Modbus 8 biți, 1 sau 2 biți de stop

M-Bus Via unitate externă X1176

Viteză (Port 1 si Port 2) standard 9600

setabil 1200-38400 bps

Înveliș

Clasă de protecție IP20

Montare Montare pe sină sau în interiorul unei cutii

Plastic Policarbonat, PC

Intrări

Intrări Analogice, AI 0(4)…20 mA, 0…10 V, 0…200 mV

Intrări Digitale, DI Contact liber de potențial, 24 V DC,configurabil pentru intrari de puls

Intrări Universale, UI AI sau DI

Ieșiri

Ieșiri Analogice, AO 0…10 V DC, 5 mA, 12 bit D/A, protecție la scurt-circuit

Ieșiri Digitale, DO Mosfet 24 V AC/DC, 2 A. Max 8 A in total.

Ieșire 24 V DC 0.15 A, protecție la scurt-circuit

Display integrat

Display LCD, iluminat, 4randuri a câte 20caractere fiecare

Consum de energie + 1 VA in plus față de consumul normal de energie

Port TCP/IP

Conexiune RJ45, 10Base-T/100Base-TX auto-negotiation

Lungime cablu Max. 100 m (min Cat 5)

Consum de energie + 1 VA in plus fată de consumul normal de energie

Dimensiuni ale controlerului EXOcompact C282D-3:

Fig. 7.1- Dimensiunile controrelului DT282[3]

Anexa 2. Traductorul CO2DT

Date tehnice referitoare la traductorul CO2DT [4]:

Date comune

Tensiune de alimentare 24 V AC +/- 20%, 50…60 Hz or 15…35 V DC

Consum de energie 3 W

Temperatură ambientală -5…55°C

Umiditate ambientală 0..90%

Temperatură de stocare -20…60°C

Principiu de măsurare NDIR (Non-Dispersive Infrared Technology)

Timp de răspuns < 120 s

Timp de pornire < 5 min

Scară de măsurare 0…2000 ppm

Inacuratete (at 20°) < ± (50 ppm + 2% din valoarea măsurata)

Semnal de ieșire

CO2DT 0…10 V DC sau 4…20 mA pentru 0…2000 ppm

Dimensiuni:

Fig. 7.2 – Dimensiunile traductorului CO2DT[4]

Conectarea pinilor:

Fig. 7.3 – Configurația pinilor a traductorului CO2DT[4]

Anexa 3. Traductorul DTL150

Date tehnice referitoare la traductorul DTL150[6]:

Date comune

Tensiune de alimentare 24 V AC +/- 15 % sau 13.5…33 V DC (8…33 V DC pt 4…20 mA)

Consum de energie 10 mA (0…10 V), 30 mA (4…20 mA)

Semnal de ieșire 0…10 V DC sau 4…20 mA

Impedanță > 10 kOhm (0…10 V), < 400 Ohm (4…20 mA)

Conexiuni de presiune Conexiuni pentru tub de 6mm

Conexiune cu cablu Terminale cu surub.

Cablu Trei fire.Este recomandat un cablu flexibil

Montaj Vertical,pe un perete sau similar,cu conexiunile de presiune in partea de jos

Material Carcasă Plastic transparent

Greutate 0.1 kg

Acuratete liniara < +/- 1.0 % fs* pentru interval intre 0…100 Pa, pentru intervale de lucru mai mari +/- 0.7 % fs*

hysteresis < +/- 1.0 % fs*

Dependentă de temperatură < 0.04 % fs*/°C

Temperatură ambientală 0…70°C

Temperatură de stocare -10…+70°C

Răspuns dinamic in timp < 20 ms

Rezolutie Intervale de lucru pana la (inclus si) 100 Pa: < 0.2 % fs*, alte intervale de lucru: < 0.1 % fs*

* fs = fullscale, intervalul total de lucru

Intervale de lucru pentru traductorul DTL150:

Fig. 7.5 – Intervale de lucru pentru traductorul DTL150 [6]

Dimensiuni:

Fig. 7.6 – Dimensiunile traductorului DTL150 [6]

Configuratia pinilor:

Fig. 7.7 – Configuratia pinilor a traductorului DTL150 [6]

Anexa 4. Traductorul HTDT2500

Date tehnice referitoare la traductorul HTDT2500[7]:

Date comune

Tensiune de alimentare HTDT2500 24 V AC +/- 20 % sau 15…35 V DC

Consum de energie 15 mA (0…10 V semnal de iesire)

Semnal de ieșire Incărcare maxima 1 mA (0…10 V), >500 Ω (4…20 mA)

Conexiune cablu Conector cu surub

Material carcasă Policarbonat (PC)

Greutate 0.23 kg

Temperatură ambientală -20…+50°C probe -20…+80°C

Temperatură de stocare -25…+60°C

Umiditate

Element senzor Capacitive thin-film element, HCT01

Interval de masură 10…95 % RH

Semnal de ieșire 0…10 V DC , corespondenta catre 0…100 % RH

Acuratete +/- 2.5 % RH la 20°C

Temperatură

Element senzor MO1K

Interval de măsura 0…50°C

Semnal de ieșire 0…10 V, corespondenta către 0…50°C

Acuratete +/-0.3°C la 20 °C

Dimensiuni:

Fig. 7.8 – Dimensiunile traductorului HTDT2500 [7]

Configuratia pinilor:

Fig. 7.9 – Configuratia pinilor a traductorului HTDT2500[7]

Anexa 5 . Fotorezistența NSL19

Date tehnice referitoare la fotorezistența NSL19 [10]

Specificatii:

Voltaj,AC sau DC 320V

Intensitate maxima a curentului 75mA

Putere disipată la 30grade C 250mW

Interval de temperatură -60 C pana la 75 C

Dimensiuni:

Fig. 7.10 – Dimensiunile fotorezistentei NSL19 [10]

Anexa 6. Transformatorul toroidal TT30

Date tehnice referitoare la transformatorul toroidal TT30[11]:

• puterea nominală 30VA;
• tensiune primar: 230V;
• tensiune secundar: 24V;
• tensiunea secundară nominala ≤ 1000V;
• frecventa 50 – 60 Hz;
• tensiunea primara nominală: ≤ 1000V
• nesigure la scurtcircuit
• clasa de protecție: II;

• temperatura mediului ambiant de utilizare: –15°C / +40°C

• umiditate relativa: max. 80% la 20°C 

Anexa 7 . Puntea redresoare 3N254

Date tehnice referitoare la puntea redresoare 3N254[12]:

Tensiunea maximă de varf : VRRM= 100V

Tensiunea RMS maximă: VRMS= 70V

Tensiunea maximă de blocare DC : VDC= 100V

Curent maxim de forward: IF(AV)= 2.0 A

Dimensiuni:

Fig. 7.11 – Dimensiunile puntii redresoare 3N254[12]

Anexa 8. AMPLIFICATORUL OPERAȚIONAL LM 741

Date tehnice referitoare la amplificatorul operational LM741[14]

Valori limite absolute:

Tensiune de alimentare ±22V

Putere disipată 500mW

Tensiune de intrare diferențială ±30V

Tensiune de intrare ±15V

Temperatura de lucru 0 – 70 oC

Caracteristici electrice

CONFIGURAȚIA PINILOR

Fig. 7.12 – Configurație pini LM 741

Bibliografie

[1] Documentație “Herăstrău Building Office strada Ghețari nr. 15”

[2] Documentație “Clinica Amethyst Otopeni”

[3] Manualul de utilizare “EXOcompact generația a-3-a”

[4] Manualul de utilizare a traductorului CO2DT

[5] Site-ul “http://www.iaria.org/conferences2013/filesSENSORDEVICES13/Jacob_SensorDevices2013_Keynote.pdf” , accesat la data de 14.05.2014

[6] Manualul de utilizare a traductorului DTL150

[7] Manualul de utilizare a traductorului HTDT2500

[8] Site-ul http://www.cnmv.ro/site_fizica/lectii-fizica/Efectul%20fotoelectric/fotorezistenta.htm , accesat la data de 14.05.2014

[9] Site-ul http://www.automatizari-instalatii.ro/automatizari/casa-inteligenta-197/concept-general-casa-inteligenta-198, accesat la data de 12.03.2014

[10] Datasheet LDR NSL19 , http://www.biltek.tubitak.gov.tr/gelisim/elektronik/dosyalar/40/LDR_NSL19_M51.pdf , accesat la data de 01.07.2014

[11] Datasheet Transformator toroidal TT30 http://www.romtoroid.ro/alimentare_note.html, accesat la data de 14.05.2014

[12] Datasheet Punte redresoare 3N254 http://www.digchip.com/datasheets/parts/datasheet/176/3N254-E4_45.php ,accesat la data de 14.05.2014

[13] Site-ul http://www.coulton.com/res/DP-Article-Fig-7.JPG ,accesat la data de 02.07.2014

[14] Datasheet amplificator operațional LM741 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm741.pdf ,accesat la data de 02.07.2014

Anexe

Anexa 1. Controlerul EXOcompact C282D-3

Date tehnice referitoare la controlerul EXOcompact C282D-3 [3]

Date comune

Tensiune de alimentare 24 V AC ±15%, 50…60 Hz sau 20…36 V DC

Consumul de energie 4 VA (fără incărcătură, fără display)

Ieșirea +C + 24 V DC, 0.15 A, protecție la scurt-circuit

Sistem de operare EXOreal C

Baterie de rezervă Destinată memoriei si a ceasului real, cel putin 5 ani

Temperatură ambientală 0…50°C

Temperatură de stocare -20… +70°C

Umiditate relativă Max. 95 %

Dimensiuni (WxHxD) 149 x 121 x 60

Comunicație

Serial RS485 (EXOline sau Modbus cu schimbare automată între ele)

TCP EXOline-TCP, BACnet/IP

Modbus 8 biți, 1 sau 2 biți de stop

M-Bus Via unitate externă X1176

Viteză (Port 1 si Port 2) standard 9600

setabil 1200-38400 bps

Înveliș

Clasă de protecție IP20

Montare Montare pe sină sau în interiorul unei cutii

Plastic Policarbonat, PC

Intrări

Intrări Analogice, AI 0(4)…20 mA, 0…10 V, 0…200 mV

Intrări Digitale, DI Contact liber de potențial, 24 V DC,configurabil pentru intrari de puls

Intrări Universale, UI AI sau DI

Ieșiri

Ieșiri Analogice, AO 0…10 V DC, 5 mA, 12 bit D/A, protecție la scurt-circuit

Ieșiri Digitale, DO Mosfet 24 V AC/DC, 2 A. Max 8 A in total.

Ieșire 24 V DC 0.15 A, protecție la scurt-circuit

Display integrat

Display LCD, iluminat, 4randuri a câte 20caractere fiecare

Consum de energie + 1 VA in plus față de consumul normal de energie

Port TCP/IP

Conexiune RJ45, 10Base-T/100Base-TX auto-negotiation

Lungime cablu Max. 100 m (min Cat 5)

Consum de energie + 1 VA in plus fată de consumul normal de energie

Dimensiuni ale controlerului EXOcompact C282D-3:

Fig. 7.1- Dimensiunile controrelului DT282[3]

Anexa 2. Traductorul CO2DT

Date tehnice referitoare la traductorul CO2DT [4]:

Date comune

Tensiune de alimentare 24 V AC +/- 20%, 50…60 Hz or 15…35 V DC

Consum de energie 3 W

Temperatură ambientală -5…55°C

Umiditate ambientală 0..90%

Temperatură de stocare -20…60°C

Principiu de măsurare NDIR (Non-Dispersive Infrared Technology)

Timp de răspuns < 120 s

Timp de pornire < 5 min

Scară de măsurare 0…2000 ppm

Inacuratete (at 20°) < ± (50 ppm + 2% din valoarea măsurata)

Semnal de ieșire

CO2DT 0…10 V DC sau 4…20 mA pentru 0…2000 ppm

Dimensiuni:

Fig. 7.2 – Dimensiunile traductorului CO2DT[4]

Conectarea pinilor:

Fig. 7.3 – Configurația pinilor a traductorului CO2DT[4]

Anexa 3. Traductorul DTL150

Date tehnice referitoare la traductorul DTL150[6]:

Date comune

Tensiune de alimentare 24 V AC +/- 15 % sau 13.5…33 V DC (8…33 V DC pt 4…20 mA)

Consum de energie 10 mA (0…10 V), 30 mA (4…20 mA)

Semnal de ieșire 0…10 V DC sau 4…20 mA

Impedanță > 10 kOhm (0…10 V), < 400 Ohm (4…20 mA)

Conexiuni de presiune Conexiuni pentru tub de 6mm

Conexiune cu cablu Terminale cu surub.

Cablu Trei fire.Este recomandat un cablu flexibil

Montaj Vertical,pe un perete sau similar,cu conexiunile de presiune in partea de jos

Material Carcasă Plastic transparent

Greutate 0.1 kg

Acuratete liniara < +/- 1.0 % fs* pentru interval intre 0…100 Pa, pentru intervale de lucru mai mari +/- 0.7 % fs*

hysteresis < +/- 1.0 % fs*

Dependentă de temperatură < 0.04 % fs*/°C

Temperatură ambientală 0…70°C

Temperatură de stocare -10…+70°C

Răspuns dinamic in timp < 20 ms

Rezolutie Intervale de lucru pana la (inclus si) 100 Pa: < 0.2 % fs*, alte intervale de lucru: < 0.1 % fs*

* fs = fullscale, intervalul total de lucru

Intervale de lucru pentru traductorul DTL150:

Fig. 7.5 – Intervale de lucru pentru traductorul DTL150 [6]

Dimensiuni:

Fig. 7.6 – Dimensiunile traductorului DTL150 [6]

Configuratia pinilor:

Fig. 7.7 – Configuratia pinilor a traductorului DTL150 [6]

Anexa 4. Traductorul HTDT2500

Date tehnice referitoare la traductorul HTDT2500[7]:

Date comune

Tensiune de alimentare HTDT2500 24 V AC +/- 20 % sau 15…35 V DC

Consum de energie 15 mA (0…10 V semnal de iesire)

Semnal de ieșire Incărcare maxima 1 mA (0…10 V), >500 Ω (4…20 mA)

Conexiune cablu Conector cu surub

Material carcasă Policarbonat (PC)

Greutate 0.23 kg

Temperatură ambientală -20…+50°C probe -20…+80°C

Temperatură de stocare -25…+60°C

Umiditate

Element senzor Capacitive thin-film element, HCT01

Interval de masură 10…95 % RH

Semnal de ieșire 0…10 V DC , corespondenta catre 0…100 % RH

Acuratete +/- 2.5 % RH la 20°C

Temperatură

Element senzor MO1K

Interval de măsura 0…50°C

Semnal de ieșire 0…10 V, corespondenta către 0…50°C

Acuratete +/-0.3°C la 20 °C

Dimensiuni:

Fig. 7.8 – Dimensiunile traductorului HTDT2500 [7]

Configuratia pinilor:

Fig. 7.9 – Configuratia pinilor a traductorului HTDT2500[7]

Anexa 5 . Fotorezistența NSL19

Date tehnice referitoare la fotorezistența NSL19 [10]

Specificatii:

Voltaj,AC sau DC 320V

Intensitate maxima a curentului 75mA

Putere disipată la 30grade C 250mW

Interval de temperatură -60 C pana la 75 C

Dimensiuni:

Fig. 7.10 – Dimensiunile fotorezistentei NSL19 [10]

Anexa 6. Transformatorul toroidal TT30

Date tehnice referitoare la transformatorul toroidal TT30[11]:

• puterea nominală 30VA;
• tensiune primar: 230V;
• tensiune secundar: 24V;
• tensiunea secundară nominala ≤ 1000V;
• frecventa 50 – 60 Hz;
• tensiunea primara nominală: ≤ 1000V
• nesigure la scurtcircuit
• clasa de protecție: II;

• temperatura mediului ambiant de utilizare: –15°C / +40°C

• umiditate relativa: max. 80% la 20°C 

Anexa 7 . Puntea redresoare 3N254

Date tehnice referitoare la puntea redresoare 3N254[12]:

Tensiunea maximă de varf : VRRM= 100V

Tensiunea RMS maximă: VRMS= 70V

Tensiunea maximă de blocare DC : VDC= 100V

Curent maxim de forward: IF(AV)= 2.0 A

Dimensiuni:

Fig. 7.11 – Dimensiunile puntii redresoare 3N254[12]

Anexa 8. AMPLIFICATORUL OPERAȚIONAL LM 741

Date tehnice referitoare la amplificatorul operational LM741[14]

Valori limite absolute:

Tensiune de alimentare ±22V

Putere disipată 500mW

Tensiune de intrare diferențială ±30V

Tensiune de intrare ±15V

Temperatura de lucru 0 – 70 oC

Caracteristici electrice

CONFIGURAȚIA PINILOR

Fig. 7.12 – Configurație pini LM 741