ДАТЧИКИ УПРАВЛЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ

Принцип действия солнечных батарей состоит в прямом преобразовании солнечного света в электрический ток. Производительность батарей наивысшая, когда падающие солнечные лучи перпендикулярны плоскости панели. Для повышения эффективности работы солнечных батарей служит трекер – поворотная конструкция, которая динамически ориентируется относительно положения Солнца в течение светового дня.

По алгоритму, реализованному в контроллере, выполняется расчет положения Солнца по азимуту и зениту с погрешностью ±0.0003°, а также время его восхода/захода и положения «в зените». Изменение положения солнечных батарей осуществляется двумя трекерами, каждый из которых управляется двумя пускателями («прямой» и «обратный» ход).

Определение положения солнечной батареи обеспечивается за счет импульсного датчика, встроенного в каждый трекер. Помимо импульсного датчика в трекере, перемещающего солнечные батареи по вертикали, установлены концевые выключатели положений «Горизонтально» и «Вертикально», а в трекере, перемещающем батареи по горизонтали, – магнитные датчики положения «Север» и «Юг».

В систему управления трекерами также включена метеостанция, передающая дискретные сигналы об изменении погоды ( сильный ветер, осадки). При появлении первого сигнала трекеры поворачивают солнечную батарею в положение «Горизонтально», а при появлении второго – в положение «Вертикально».

При использовании нескольких трекеров нет необходимости в аппаратах управления для каждого из них. Достаточно использовать только один аппарат для первого трекера, а для каждого последующего – аппарат расширения, что значительно уменьшает стоимость системы. Гарантируется работа до 64 аппаратов расширения, подключаемых к одному аппарату управления, удаленному от них не более чем на 1200 метров (соединение аппаратов по линии RS485).

Таблица 1.

Технические характеристики Контроллера DevLink-C1000

Малые габариты и низкое энергопотребление. Типовое энергопотребление – всего 1.5 (максимальное не более 8,5) Вт(см. на таблицу). Промышленный контроллер DevLink-C1000 идеально подходит для автоматизации объектов, критичных к габаритам (например, малых трансформаторных подстанций) и объектов с ограниченными источниками электроэнергии.

Расширенные условия эксплуатации. Высокопрочный корпус из ударо- и термоустойчивого ABS-пластика, расширенный температурный диапазон (см. на таблицу) с возможностью работы в условиях повышенной влажности (до 85%) позволяют применять промышленные контроллеры в условиях, непригодных для стандартных компьютеров.

Легкость программирования и отладки. Программирование контроллера осуществляется в интегрированной среде разработки ИСР КРУГОЛ на языке КРУГОЛ™. Библиотека языка КРУГОЛ™ насчитывает более 250 функций, включая функции технического учета тепла и газа (Согласно ГОСТ 8.563.1-3, ГОСТ 8.586.1-5). Предусмотрена возможность создания пользовательских функций на языке C/C++, позволяющая выполнять нестандартные операции. А также в библиотеку функций входят:

• Технологические функции (архивирование, чтение из таблиц нелинейности, работа с признаками сигнализации и т.д.)
• Логические и математические функции (сравнения переменных, логические преобразования, математические функции Log, Sin, Cos и т.д.)
• Функции учета ресурсов (тепла, газа и нефтепродуктов)

Функция отладки «без остановки контроллера» позволяет вносить изменения в программу ПЛК-контроллера, не прерывая его работу.

Библиотека драйверов СРВК содержит множество драйверов для разнообразных приборов и устройств с возможностью считывания архивов. Все коммуникационные драйвера могут работать в режиме Мультипротокол, позволяющем подключать приборы с разными протоколами к одному порту RS-485. Имитатор СРВК позволяет отлаживать проекты, рассчитанные на множество контроллеров, используя обычный IBM-PC-совместимый компьютер.

Поддержка ведения архивов внутри контроллера. Возможность хранения архивов в памяти контроллера открывает широкие возможности для создания территориально распределенных систем.

Возможность глубокой действие с верхним уровнем. Благодаря использованию открытых стандартов и протоколов связи (OPC, MODBUS и т.д.) промышленный контроллер DevLink-C1000 может быть использован совместно с любой системой верхнего уровня. Наиболее глубокая интеграция верхнего и нижнего уровней, предусматривающая создание единого проекта, достигается при выборе в качестве системы верхнего уровня SCADA КРУГ-2000® .

Высокая надежность. Встроенный аппаратный сторожевой таймер WatchDog непрерывно следит за состоянием контроллера и в случае критического сбоя осуществляет автоматический перезапуск. При обрыве основного канала связи с верхним уровнем происходит переход на резервный. Аппарат  управления трекерами может работать в полностью автономном режиме, но помимо этого позволяет передавать данные и получать сигналы управления с «верхнего уровня» на базе офисного персонального компьютера. На данный компьютер устанавливается ОРС-сервер СРВК и любая система визуализации, поддерживающая данный протокол.

Рисунок 1. Системы автоматического управления трекерами солнечных батарей

Встроенный GSM/GPRS-модем (с возможностью рассылки sms-сообщений). Многие модификации котроллера оснащены встроенным GSM/GPRS-модемом, позволяющим работать с двумя операторами сотовой связи одновременно. Тем самым легко решается вопрос резервирования каналов связи или разделения информационного потока для двух территориально удаленных систем одновременно.

Позволяет загружать на компьютер пользователя исторические данные (тренды), сформированные на контроллере, в виде отчетов. Загружаемые данные предоставляются в формате, пригодном для просмотра в MS Excel. Для формирования отчёта необходимо с помощью обычного web-браузера подключится к контроллеру с помощью проводного (Ethernet) либо беспроводного (GPRS) канала связи, и задать период.

Возможность работы с динамическими IP-адресами. Благодаря программному обеспечению «Сервер разрешения динамических IP-адресов» возможно по временному (текущему) IP-адресу удаленно подключиться к контроллеру и осуществить его настройку

Заключение

Анализируя выше перечисленные параметры можно сделать вывод, что  DevLink-C1000 имеет встроенный Web-конфигуратор, который позволяет производить настройку основных параметров контроллера (как по месту, так и удаленно, например, через сеть Интернет) без специального программного обеспечения. Все, что для этого необходимо, – компьютер с Web-браузером, кабель Ethernet и сетевая карта. Программирование логического данного контроллера может производиться удаленно от места установки, что сокращает временные и материальные затраты, связанные с командировками высококвалифицированных специалистов.

Примечания

SCADA КРУГ-2000 — Программный комплекс SCADA, предназначенный для разработки АСУ ТП, систем диспетчеризации, автоматизированных систем контроля и учёта энергоресурсов .

OPC-сервер СРВК – Система Реального Времени Контроллера (СРВК) – специализированное ПО, предназначенное для решения задач контроля и управления технологическими процессами в ответственных отраслях промышленности.

ИСР КРУГОЛ™ — Функции из библиотеки могут использоваться как в программах для верхнего уровня, так и в программах на языке КРУГОЛ, разработанных для контроллеров под управлением СРВК.

Модуль VDC — Корзина расширения служит для увеличения количества каналов ввода-вывода. Вместе с модулями может использоваться вместо 7000 серии и в дополнение к ней. Корзина имеет интерфейс RS-485 и внутреннюю последовательную шину.

DevLink®-A10 — Устройства предназначены для периферийного ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов в системах АСУ ТП и системах распределенного сбора данных. Модули обеспечивают сбор информации с первичных датчиков, а также формирование управляющих воздействий на систему.

Список литературы:

1. Вартанов А. С., Ключников А. Б. // Промышленные АСУ и контролеры. – 2011. – № 1. – С. 45-52: ил. – (Технические средства АСУТП) (Сетевые многофункциональные контроллеры). – ISSN 1561-1531/
2. OPC СЕРВЕРЫ РАЗРАБОТКИ НПФ «КРУГ» — Режим ­доступа.—URL:http://www.krug2000.ru/products.html (дата обращения: 15.12.2015)
3. Система Реального Времени Контроллеров (СРВК)  — Режим ­доступа.—URL:http://www.energokrug.ru/programmnoe-obespechenie.html (дата обращения: 22.12.2015)
4. Шехтман, М. Б., Юров, М. Г. Программно-техническое средство «Сервер единого времени» // Control Engineering Россия : журнал. — 2006. — № 6. — ISSN 18817-0455.