Účinnosť solárneho panelu

Riešili sme už na krúžku ako zistiť, vypočítať kedy a kde na oblohe bude slnko počas roka, dňa, aby sme bez senzorov a sústavného hľadania vedeli rýchlo, priamo a jednoducho natočiť solárny panel do najvýhodnejšej polohy voči slnku. Aby sme si potvrdili opodstatnenosť nákladov spojených s investíciou do takejto technológie natáčania, spravili sme niekoľko meraní (na malom čínskom solárnom panely s rozobratej záhradnej lampičky). Panel v tieni a na priamom slnku dal jednoznačný a očakávaný rozdiel. Čo nás zaujímalo viac bola zmena dodávaného elektrického výkonu, keď sme od kolmej pozície svetelných lúčov na panel menili uhol, pod akým svetlo dopadalo. Výsledok bol celkom zaujímavý. Pri 90° bol pokles prúdu z maximálneho o viac ako 35%. Nie málo. No a pozerať od obeda pol dňa ako to z maxima do večera pomaly klesá len na 2/3... Smutný pohľad ak to premením na eurá. Neoplatí sa brať čo najviac od východu do západu slnka? Veľkým solárnym elektrárňam sa to zrejmä zo skúseností neoplatí. Ak chcú väčší výkon, pridajú ďalšie statické kolektory, ale keď obyčajný človek investuje do solárneho panelu a nemá tie hektáre nazvyš, nechcel by ho používať čo najefektívnejšie?

Robotické rameno

Po tom, ako sme sa zúčastnili exkurzie vo výrobných priestoroch zvarovne karoserií vo Volkswagene (finalisti súťaže SYGA 2011), nám do snov hlboko prenikli roboty. Nie autíčka a iné podobné hračky, ale výkonná, rýchla, presná, silná, naprogramovaná, pracovitá ruka. Máme jednu staršiu od Mitsubishi, žiaľ to je už nefunkčné a nik to tu už nevie rozrbehať :-(
Na internete, sú ale na predaj aj menšie hračky, aj keď len 5-osové (nie 7), ktoré by na pohranie a výučbu robotiky možno mohli byť celkom prínosné, ak by sme chceli riešiť aspoň v základoch priestorovú orientáciu takéhoto jednoduchého robota. Veľké roboty sú od takéhoto potom už len o "trošičku" zložitejšie :-)  Toto ponúkajú tu asi ako stavebnicu od 29,99 dolára. O robotoch zatiaľ teda len snívame a plánujeme, ale ktovie, možno to nepotrvá dlho a ...

Projekt tepelnej bariéry

Je práca vytvorená pomocou riadiaceho systému Siemens Simatic S7 200 a rôznych elektrických a pneumatických komponentov pre súťať Siemens Young Generations Award 2011. Všetko je vytvorené ako funkčný model, použiteľný v budúcnosti ďalej ako učebná pomôcka. Teraz už môžem napísať úspešný projekt. V konkurencii celkom 27 projektov zo stredných škôl z celého Slovenska sme najskôr postúpili do finálovej desiatky a potom obsadili krásne 2. miesto. Kedže ešte je čo zlepšovať :o) určite by bolo fajn postúpiť zas ešte o krôčik ďalej, ale nepredbiehajme. To možno zas o rok.

Riadenie vŕtacej linky

Keďže sme sa v rámci nášho krúžku dostali už aj k PLC-čkam AMIRIS99 firmy Amit (ktorá tiež v programovaní riadiacich systémov organizuje každoročne súťaž pre žiakov stredných odborných škôl) rozhodli sme sa naprogramovať model vŕtacej linky, ktorú na škole máme. Trochu sme si museli zvykať na vývojové prostredie, ale na vážnejší problém sme nenarazili (nie na taký, ktorý by sme nedokázali po nejakom čase hľadania a skúšania vyriešiť). Jediný, ktorý máme je nedostatok času :o(

Programovanie jednočipových mikrokontrolérov

sme začali najskôr kvôli riadeniu vlastného mobilného robota. Vývoj tohto sa žiaľ dočasne pozastavil, ale programovanie jednočipového mikrokontroléra by sme chceli tak či tak. Jedno z nekonečne veľa možností uplatnenia by mohlo byť aj napríklad miesto kombinačného obvodu, ktorým riadime krokový motor. samozrejme možností a spôsobov ako vyšperkovať riadenie procesor dáva v jedinom integrovanom obvode obrovské.

 

 

 

 

Konštrukcia krokového motora

Tak sme sa konečne jednému pozreli do brucha. Prekvapilo nás, že tam boli vlastne len dve cievky. Čakali sme aspoň štyri. Von netrčalo päť drôtov, ale len štyri, takže... to veľa napovedalo o tom ako to vlastne funguje. Je to vlastne velmi jednoduché. Tento by mal konkretne 40 krokov na 360° a napájať by sa dal až 24V.

 

Riadenie krokového motora

Číslicový obvod na riadenie sme si najskor navrhli a odskúšali v programe pre simuláciu číslicových obvodov Atanua (viac o nom pozri v časti učitelia). Jednoduchý číslicový obvod na riadenie päť-drôtového dnes už máme postavený na kontaktnom poli. Malý krokový motor z tlačiarne sa nám už pomaly aj točí. Chcelo by to doriešiť výkonovú časť so správnym napájacím napätím (pôjde možno jedným integrovaným obvodom), zrýchliť elektricky a dopomala sprevodovať mechanicky, aby sme dostali napr. ľubovoľne pomalý pohon pre malý dopravník, ale s väčšou silou.
(krátke video .avi)

 

 

Húkačka

Schému sme získali už hotovú, žiaľ nebola celkom funkčná, malo to nejaké nedostatky. Po malých úpravách a korekciách sa to podarilo odladiť na kontaktnom poli a máme už navrhnutý a vyrobený aj vlastný plošný spoj. Už chýba to len všetko osadiť, oživiť a tešiť sa z dobre vykonanej práce.

 

Automatická brána  v atomobilke

Ide o projekt, ktorý je už predbežne vyriešený a chceme sa s ním prihlásiť do súťaže Siemens Young Generations Awards 2011. Projekt sme úspešne dokončili, premenovali, odovzdali a teraz len čakáme na verdikt poroty :o) Firma Siemens nás už za našu účasť každoročne podporuje sponzorsky, dodávkou komponentov pre programovaťeľné riadiace systémy Siemens Simatic S7 200.

Program ZelioSoft.

Program ZelioSoft sme na krúžku vyskúšali a boli sme celkom milo prekvapení  hlavne jeho vývojovým prostredím. Po krátkom oboznámení sa s prostredím sme už aj bez štúdia manuálu boli schopní vytvoriť prvý jednoduchý program, dostať ho aj do reálneho PLC a ... fungoval :-)
Program je v plnej verzii celkom free, je aj s českou lokalizáciou a má aj simulátor čo viac môžeme chcieť? Žiaci v ňom tak môžu jednoducho programovať nie len v škole, ale aj doma. Preto sme neváhali a ešte v tomto roku sme si ho zaradili do vyučovania pre tretiakov automatizérov v predmete Programovanie automatizačných zariadení. V tomto predmete by sa žiaci mali naučiť programovať jednoduché programovaťeľné zariadenia a tento taký určite je.

Príklad simulácie jednoduchého programu v ZelioSoft.

"Slnečníček"

Je projekt, v ktorom chceme vediet kedy a kde sa počas dňa a počas roka presne na oblohe nachádza slnko, aby sme aj bez senzorov vedeli, napr. kam natočiť slnečný kolektor, pre jeho maximálne využitie počas celeho dňa.
Zatiaľ vieme, kde. Ešte nevieme ako :-) ... a potom už len vyrobiť, aby sme mohli začať predávať.

Magnetický motor

Žiaci mali záujem vyriešiť, či by sa nedal zostrojiť generátor poháňaný silou magnetov. Stroj, ktorý by sa trvale točil bez toho, aby sme mu dodávali ďalšiu energiu. Podľa dostupných zdrojov, by to nemalo byť úplne nemožné. Magnety, to hlavné už máme :-) Premyslené to už vcelku máme tiež, len nájsť čas a tie šikovné ruky, ktoré to vyrobia.