Artykuł 7 genialnych pomysłów na prezent z okazji przejścia na emeryturę pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Branża inżynierska stoi dziś przed rosnącym zapotrzebowaniem na szybkie, dokładne i skalowalne projektowanie instalacji elektrycznych. Dynamiczny rozwój technologii sprawia, że projektanci układów elektrycznych i systemów automatyki potrzebują narzędzi, które nie tylko przyspieszą ich pracę, lecz także zapewnią najwyższą jakość dokumentacji.

Odpowiedzią na te potrzeby jest WSCAD Electrix AI – zaawansowane środowisko CAD/CAE, które integruje algorytmy sztucznej inteligencji z procesem projektowym.

Nowy silnik graficzny oraz przebudowana baza danych gwarantują stabilność i płynność nawet przy wielobranżowych projektach o dużej liczbie komponentów. Integracje z systemami ERP i PLM pozwalają automatyzować przepływ informacji między projektowaniem, prefabrykacją i produkcją.

Rewolucja dzięki sztucznej inteligencji

Electrix AI to kompleksowe środowisko projektowe, które wykorzystuje mechanizmy sztucznej inteligencji do automatyzacji wielu kluczowych procesów. Dzięki temu projektanci mogą skupić się na najważniejszych aspektach swojej pracy, a narzędzie samo zadba o szczegóły, poprawność i spójność projektu.

To nie tylko program – to partner w projektowaniu

WSCAD Electrix AI nie zastępuje projektanta. On go wzmacnia.

To cichy asystent, który analizuje dane, przewiduje problemy i automatyzuje to, co wcześniej pochłaniało godziny pracy. Przyspiesza projektowanie, ale też aktywnie wspiera inżyniera w procesie decyzyjnym. To nie tylko narzędzie — to inteligentny asystent projektanta, który pozwala realizować projekty szybciej, sprawniej i bardziej profesjonalnie.

To w końcu nowa filozofia projektowania, w której inteligencja systemu staje się naturalnym przedłużeniem wiedzy inżyniera. Zapraszamy do obejrzenia filmu:

Kompatybilność i przyszłość branży

Electrix AI spełnia najnowsze normy branżowe i jest przygotowany do pracy w zintegrowanym środowisku przemysłowym. Ułatwia współpracę między działami projektowymi, produkcją oraz utrzymaniem ruchu, wspierając eksporty, importy projektów w różnych formatach.

To nowoczesny ekosystem projektowy łączący ze sobą funkcjonalność z kilku obszarów:

EE (Electrical Engineering) – automatyka i elektryka
CE (Cabinet Engineering) – planowanie widoku szaf sterowniczych
EI (Electric Installation) – przestrzenne planowanie instalacji elektrycznych
FE (Fluid Engineering) – technologia Fluid (pneumatyki, hydrauliki)
BA (Building Automation) – automatyka budynków, procesy technologiczne
P&ID (Piping and Instrumentation Diagram/drawing) orurowanie wraz z oprzyrządowaniem.

WSCAD Electrix AI to przyszłość, która właśnie staje się standardem.

Artykuł WSCAD Electrix AI – precyzja projektowania oparta na inteligentnych algorytmach pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Oferta, którą przedstawiamy poniżej, skupia się wokół modułów kompatybilnych z systemem KNX, standardem stosowanym w automatyce domowej i przemysłowej. Kontroli mogą podlegać różnego rodzaju obciążenia: siłowniki, silniki, a także elementy wyposażone w interfejs DALI, tj. do instalacji typowo oświetleniowych. Produkty Mean Well obejmują wiele uniwersalnych rozwiązań, nie tylko w zakresie samego sterowania, ale również samej budowy i skalowania systemów KNX.

Oferta automatyki KNX/DALI

W tym artykule poruszamy takie tematy jak:

• Czym jest standard automatyki budynkowej KNX?
• Zasilacze dla kontrolerów i innych elementów sieci
• Podstawowe sterowniki i przekaźniki KNX od Mean Well
• Urządzenia służące budowie i diagnozowaniu sieci KNX
• Bramki interfejsu DALI dla systemu KNX

Automatyka KNX

KNX to otwarty, międzynarodowy standard automatyki budynkowej umożliwiający sterowanie oświetleniem, siłownikami (bramy, żaluzje, zamki elektromagnetyczne), wentylacją/klimatyzacją (szeroko rozumiana dziedzina HVAC), a także monitoringiem czy instalacjami alarmowymi (w tym antywłamaniowymi). Z biegiem czasu na rynku pojawiły się też urządzenia RTV/AGD kompatybilne z KNX. Dzięki temu za pomocą dedykowanego oprogramowania możliwe jest tworzenie i zarządzanie złożonymi instalacjami, a także ich inwentaryzacja i diagnostyka.

Zasilacze KNX

Zasilacze serii LCM

Zasilacze serii PWM

Zasilanie elementów KNX

Pierwsza grupa produktów z oferty KNX od Mean Well to zasilacze. Można tu wyróżnić dwie grupy: serie KNX-20e i KNX-40e służące zasilaniu różnego rodzaju odbiorników, przede wszystkim sterowników podłączanych do sieci KNX (posiadają wyjście 30V DC i dostarczają moc do 38,4W). Pracują ze standardowym napięciem sieciowym (180…264V AC) lub ze źródeł prądu stałego (np. 254…370V DC).

W przypadku serii LCM i PWM klienci otrzymują wybór produktów przeznaczonych dla iluminacji LED. Są to elementy do montażu panelowego: stałoprądowe (LCM, 350…1050mA lub 500…1400mA) lub stałonapięciowe (PWM, 12…48V DC). Dzięki nim nie będzie konieczne komplikowanie systemu przez instalację dodatkowych bram dla kontrolerów oświetlenia, gdyż jednostki mogą bezpośrednio załączać i regulować takie odbiorniki jak taśmy, lampy czy latarnie LED (w podstawowym zakresie). Przetwornice odznaczają się mocą do 200W (wybrane modele).

Należy tu podkreślić, że wszystkie wymienione przetwornice zgodne ze standardem KNX poza swoją podstawową funkcjonalnością umożliwiają wzajemną synchronizację swojej pracy oraz zdalne monitorowanie parametrów zasilania (napięcia, prądu, zużycia energii).

Sterowniki i inne urządzenia KNX z serii KAA

Oprócz zasilaczy Mean Well dostarcza asortyment sterowników, interfejsów i innych urządzeń komplementarnych służących budowie systemu KNX. Zostały przystosowane do montażu na szynach DIN (35mm), co dodatkowo ułatwia ich zastosowanie, również przy modernizowaniu zastanych instalacji.

Sterowniki uniwersalne KAA

Sterowniki LED KAA

Pierwsza grupa produktów to podstawowe sterowniki: przekaźnikowe służące do załączania silników, siłowników, grzejników, elektrozaworów itp. Wyposażone w 8 kanałów i styki o obciążalności 10A lub 16A. Stanowią najprostsze rozwiązanie w zakresie zdalnej kontroli odbiorników. W przypadku urządzeń przeznaczonych do iluminacji LED jednostki dodatkowo mogą być wykorzystywane do ściemniania świateł, np. kontroli ich intensywności oraz załączania z efektem stopniowego rozjaśnienia (w trybie liniowym lub logarytmicznym). Jest to funkcjonalność w pełni zintegrowana z układem sterownika, dzięki czemu korzysta z tego samego źródła zasilania, upraszczając instalację/okablowanie.

Interfejs KNX-USB

Łącznik/repeater KNX

Router Ethernet-KNX

Budowa i skalowanie systemu KNX

W powyższej tabeli zamieszczono elementy służące budowie i skalowaniu sieci KNX. Interfejs KNX-USB, jak sama nazwa wskazuje, pozwala uzyskać dostęp do sieci za pomocą dowolnego komputera/laptopa wyposażonego w USB. Możliwość takiego podłączenia może być wymagana w celach programowania lub diagnostyki, np. do zmiany nastaw pojedynczego sterownika. Uniwersalny, szeregowy interfejs można też wykorzystać do włączanie w system KNX urządzenia mniej typowego, np. jednopłytkowego komputera, który zostanie skonfigurowany jako bramka zdalnego dostępu/kontroli. Łącznik/repeater posiada dwa gniazda RJ-45 i umożliwia łączenie lub przedłużanie „odnóg” sieci w taki sposób, by uniknąć konfliktów i zakłóceń, czego urządzenie dokonuje dzięki galwanicznej izolacji portów oraz poprzez filtrowanie telegramów (pakietów) wg definiowalnej hierarchii.

Router Ethernet-KNX pozwala wykorzystać infrastrukturę lokalnej sieci LAN (a pośrednio również bezprzewodowej WLAN) jako wsparcie systemu KNX. Takie rozwiązanie będzie szczególnie atrakcyjne w miejscach, gdzie tworzenie nowych ciągów kablowych wymagałoby prac remontowych, przy modernizacji, serwisowaniu i skalowaniu instalacji. Ponadto, konfiguracji routera dokonuje się przez interfejs dostępny z poziomu przeglądarki internetowej.

Konwerter KNX-DALI

Bramka KNX-DALI

Współpraca z interfejsem DALI

KNX jest potężnym, ale ogólnym standardem komunikacji i organizacji systemów sterowania/automatyki. Dlatego w wielu sytuacjach może zachodzić potrzeba jego integracji z rozwiązaniami bardziej wyspecjalizowanymi, takimi jak interfejs DALI stosowany w branży oświetleniowej (Digital Addressable Lighting Interface). Przykładowo, model DLC-02-KN to bramka posiadająca wyjście na dwie szyny DALI-2, tj. pozwala obsłużyć w sumie 128 urządzeń sterujących (ECG, Electronic Control Gear). W ten sposób nawet bardzo złożona iluminacja (wnętrz mieszkalnych, biur, a nawet elewacyjna/architektoniczna) może zostać zintegrowana z systemem automatyki budynkowej o szerszym przeznaczeniu. Bramki DALI udostępniają bogate możliwości tego interfejsu (np. kontrola nad barwą i intensywnością taśm LED typu RGBW, nastawa tempa ściemniania/rozjaśniania itp.), a jednocześnie upraszczają predefiniowanie pojedynczych funkcji i całych programów aranżacji, które użytkownik będzie mógł uruchamiać za pomocą dowolnie wybranego interfejsu (aplikacja w smartfonie, przełącznik ścienny, wyzwalanie automatyczne/czasowe).

Sterowniki KNX

Artykuł Poszerzona oferta marki Mean Well pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Artykuł Automatyczny wyłącznik zasilania obwodu przy zamknięciu rozdzielnicy pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Załóżmy, że potrzebujemy sterownik mający cztery wejścia i dwa wyjścia analogowe 4-20 mA, trzy cyfrowe wyjścia oraz sześć cyfrowych wejść np. na przyciski. Sama jednostka centralna PLC to koszt rzędu kilka-kilkanaście tysięcy złotych. Przekaźnik programowalny to zaledwie kilka stówek, ale… Sama jednostka popularnego modelu przekaźnika programowalnego ma 8 wejść cyfrowych i 4 wyjścia przekaźnikowe. Jeśli wyjścia mają pracować maksymalnie szybko i bardzo często to wyjścia przekaźnikowe odpadają i trzeba dodać moduł wyjść tranzystorowych.

Cztery wejścia analogowe to aż dwa moduły z dwoma wejściami. Dwa wyjścia analogowe to kolejny moduł. Razem z jednostką centralną, mamy pięć modułów. Do zaprogramowania trzeba jeszcze zakupić licencję na oprogramowanie, które oczywiście wymaga posiadania komputera często z płatnym systemem operacyjnym. Moduły z licencją wyjdą łącznie nieco ponad dwa i pół tysiąca złotych netto. Do kosztu trzeba jeszcze doliczyć licencję na system operacyjny i czas potrzebny na naukę egzotycznego obrazkowego języka programowania.

Ktoś tu może rzucić słowo: Arduino. Moja odpowiedź brzmi: i tak i nie. Wiele osób próbowało użyć płytki prototypowej z tej rodziny i po udanym starcie, przyszło rozczarowanie w postaci częstych awarii powodujących straty wielokrotnie przekraczające koszt PLC czy przekaźnika programowalnego.

Płytki prototypowe Arduino to nic innego jak płytka PCB z jakimś mikrokontrolerem, gniazdami i paroma elementami na krzyż. Pierwotnie miało to służyć do obniżenia kosztów nauki programowania mikrokontrolerów i ułatwienia wejścia w tą drogę. Jednak wiele osób wręcz zaczęło to uważać za budulec wszelakiej elektroniki i z braku wiedzy oraz jakiejkolwiek chęci do nauki, używać to do celów, w których zwykły przekaźnik lub nawet pojedynczy tranzystor zrobi dokładnie to samo, ale lepiej, taniej i bardziej bezawaryjnie.

Nie znaczy to jednak iż to nie jest kompletnie przydatne w automatyce. Oczywiście awaryjność i znacznie utrudniony montaż niemal całkowicie wykreśla to z zastosowań w automatyce, ale nazwa płytka prototypowa chyba jasno wskazuje iż służy to do prototypowania.

Najpopularniejsze płytki Arduino zawierają w sobie mikrokontroler z rodziny ATmega, który może w większości modeli nie należy do bestii wydajności czy możliwości, ale niski koszt, mały rozmiar i bezawaryjność samego mikrokontrolera, powoduje, że jest w masowej produkcji wiele urządzeń korzystających z niego.

Dla przypomnienia, mikrokontroler (μC) to układ scalony zawierający w jednej małej obudowie procesor, pamięć RAM, pamięć programu, układ wejścia-wyjścia i często pamięć flash na dane nieulotne. Wiele z nich do działania wymaga paru drobnych elementów, np. rezystor i kondensator do zresetowania po włączeniu. Niektóre nawet nie potrzebują kompletnie nic – no może tylko zasilanie.

Docelowy sterownik można wykonać na samodzielnie zaprojektowanej i nawet samodzielnie wykonanej PCB, a przy odrobinie wprawy można nieco uprościć stosując płytkę uniwersalną.

Wejścia analogowe 4-20 mA nie są wielkim problemem. Rezystorem “zamieniamy” prąd na napięcie i pozbywamy się zakłóceń kondensatorem. Popularna ATmega328P ma sześć wejść przetwornika ADC który ma rozdzielczość 10 bit, co w wielu wypadkach jest nadto wystarczające. Zawsze można się pokusić o optoizolację lub o lepsze wykorzystanie rozdzielczości przetwornika za pomocą wzmacniacza operacyjnego, poprzez offset tych 4 mA.

Gdyby ilość wyprowadzeń (z wejściami analogowymi na czele) nie byłaby wystarczająca, to oprócz układów na magistrali I2C, można wykorzystać innym mikrokontroler, np. ATmega32A, ATmega2560 lub coś z rodziny STM 32 – zwłaszcza jeśli potrzebujemy coś szybszego. W każdym razie oczywiście trzeba zbuforować wyjścia oraz wejścia – nawet jeśli nie potrzebujemy 24 V, gdyż wyładowanie elektrostatyczne oraz napięcia indukowane podczas pobliskich przepięć, mogą skutecznie uśmiercić strukturę krzemową. Lepiej wymienić groszowy scalak w podstawce, niżeli mikrokontroler montowany powierzchniowo i jeszcze ponownie go programować.

Z wyjściem analogowym w atmegach nie jest aż tak prosto, gdyż nie ma wbudowanego przetwornika DAC. Najprościej można wykorzystać wyjścia PWM i zamienić PWM na sygnał analogowy za pomocą dwóch filtrów RC na każde wyjście.

Sygnał PWM wymaga odfiltrowania i oferuje zaledwie 8-bitową rozdzielczość. Jeśli to nie jest wystarczające, do wyboru jest dużo niedrogich przetworników DAC, jak na przykład 12-bitowy MCP3204.

Jako obudowę takiego sterownika, można wykorzystać obudowę uniwersalną do montażu na szynie TH35, albo obudowę jakiegoś bardzo starego lub zepsutego sterownika. W drugim przypadku będzie więcej miejsca na “wysokość”, dzięki czemu bez problemu umiejscowimy wewnątrz wyświetlacz LCD, np. 4×20 znaków na bazie popularnego sterownika HD44780.

Klawiaturę można wykonać na wiele sposobów. Tanią, trwałą i zarazem efektowną klawiaturę membranową można zaprojektować i zamówić lub zamówić wraz z zaprojektowaniem, co wbrew pozorom nie jest ani skomplikowane ani drogie.

Jak czas lub koszt bardzo gra rolę, to można przylutować zwykłe microswitche do płytki uniwersalnej oraz przewiercić otwory na przyciski. Warto wtedy skorzystać z drukarki etykiet lub zwykłej drukarki, nożyczek i kleju, gdyż prędzej czy później zapomni się co jest co.

Mikrokontroler oczywiście trzeba zaprogramować. Do popularnych rodzin μC istnieje pełno oprogramowania oraz programatory, które obecnie są okrutnie tanie. Złącza JTAG, USB czy ISP nie są żadnym problemem. W przypadku ISP można pisać zarówno w klasycznym C i ulubionym edytorze albo w razie braku czasu skorzystać z Arduino, zawierającego dość dużo bibliotek do obsługi peryferiów.

Użytkownicy systemów Linuksowych, oprócz bardzo bogatego oprogramowania, mogą wykorzystać jakikolwiek edytor oraz oskryptować kompilację wraz z programowaniem – często to są aż trzy etapy, gdyż kod często kompilowany jest do postaci szesnastkowej, co trzeba skonwertować do binarki, a następnie z tego pliku uruchomić proces flashowania.

Programowanie wykonywane przez człowieka, tak jak każda inna czynność, narażona jest na błędy, więc bardzo pomocne mogą być diody LED sygnalizujące stan wyjść czy nawet wejść.

Koszt całego przedsięwzięcia to między pięćdziesiąt a kilkaset złotych oraz kilka godzin pracy. W porównaniu do przekaźnika programowalnego jest nieco taniej i dzięki temu mamy możliwość wykorzystania “normalnego” języka programowania, zamiast obrazkowego – którego trzeba się nauczyć, zapłacić za oprogramowanie i liczyć na to, że będzie spełniać nasze potrzeby.

Oczywiście wiele fabrycznych sterowników PLC umożliwia zaprogramowanie ich w C, ale trzeba dopisać co najmniej jedno zero do faktury. Nie wspominając o własnościowym oprogramowaniu, często wymagającym posiadania konkretnej wersji Windowsa. Obecnie każdy mikrokontroler można bez najmniejszego problemu zaprogramować w systemach *nix (FreeBSD, OpenBSD, Linux, OSX), nie martwiąc się o brak kompatybilności oprogramowania czy konieczności posiadania wydzielonego osobnego starego komputera, który zepsuje się szybciej niż PLC.

Przy większych projektach, może być potrzebna magistrala CAN lub sieć Ethernet. Przy Atmegach na bardzo upartego można dodać transceiver CAN i ewentualnie drugi mikrokontroler do jego osobnej obsługi. Lepszym pomysłem wydaje się być ESP32 który posiada między innymi CAN oraz WiFi. Niektóre modele z rodziny STM32 posiadają Ethernet oraz jedną-dwie CAN z niewielkim buforem.

Przy projektach z siecią Ethernet popularny jest Raspberry Pi, ale jego koszt i niska dostępność mogą być zniechęcające. Z racji iż to jest wydajny komputer z zewnętrzną pamięcią DDR, to zaprojektowanie własnej płytki nie jest ani proste ani szybkie. W jego miejsce można wykorzystać podobne mikrokomputery z takimi samymi wyprowadzeniami GPIO – obecnie chyba najpopularniejsze to Orange Pi, Banana Pi oraz Radxa.

Dla niektórych mogą wydawać się kuszące płytki z procesorem x86, jak w większości komputerów biurkowych i laptopów, jednak często są dość drogie, wymagają większego chłodzenia oraz większego i droższego zasilacza. No może nie dotyczy to Intel Atom, ale kosztem ułamka wydajności nieco archaicznego RK3399.

Artykuł Tania automatyka, czyli co zamiast sterownika PLC? pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Film dokumentujący m.in. wydobycie przy Elektrowni Bełchatów, plac budowy elektrowni jądrowej w Żarnowcu, produkcję w fabryce kotłów RAFAKO i pracę w Ośrodku Badawczo-Rozwojowym Podstaw Technologii i Konstrukcji Maszyn TEKOMA.

Na tle realiów roku 1986 swoje wizje związane z niedaleką przyszłością prezentują: sztygar z Bełchatowa, budowniczy Elektrowni Jądrowej w Żarnowcu, energetyk z Raciborza, automatyk z Warszawy, rolnik z Kietrza i stoczniowiec ze Szczecina.

Artykuł Plan polskiej energetyki na rok 2000 pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Artykuł Automat do polewania pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Artykuł Ciężka praca automatyka pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Obiekty sanitarne, takie jak przepompownie ścieków, są przykładem infrastruktury krytycznej, w której bardzo ważne jest niezawodne i bezpieczne działanie wszystkich komponentów. We współpracy z firmą Automatyka Krzysztof Białowąs, w przeciągu niespełna 2 lat, aparaturę Eaton wykorzystano przy produkcji ponad 150 szaf sterowania przepompowniami ścieków. Przykładem takiej realizacji jest przepompownia w Stoczku Łukowskim.

Chcesz wiedzieć jak to działa? Obejrzyj video, w którym opowiemy także o produktach wykorzystywanych w aktualnie prefabrykowanych rozdzielnicach. Są to:

• seria wyłączników xPole Home,
• ochronniki SPCT2,
• przekaźnik kontroli faz z serii EMR6,
• wyłączniki silnikowe PKZM0 oraz styczniki przemysłowe DILM,
• elementy systemu RMQ,
• nowa seria sterowników easyE4.

Dowiedz się więcej o rozwiązaniach Eaton w przepompowniach ścieków.

Zapoznaj się z galerią zdjęć z realizacji na przepompowni w Stoczku Łukowskim:

Artykuł Jak aparatura Eaton wspomaga działanie infrastruktury krytycznej? pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.