ing. badea i. milian · 4.3 sisteme de orientare mono şi biaxiale pentru panouri fotovoltaice 79...

Investeşte în oameni!

FONDUL SOCIAL EUROPEAN

Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – 2013

Axa prioritară 1 „Educaţie şi formare profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere”

Domeniul major de intervenţie 1.5 „Programe doctorale şi post-doctorale în sprijinul cercetării”

Titlul proiectului: „Investiţie în dezvoltare durabilă prin burse doctorale (INED)”

Numărul de identificare al contractului: POSDRU/88/1.5/S/59321

Beneficiar: Universitatea Transilvania din Braşov

Universitatea Transilvania din Braşov Şcoala Doctorală Interdisciplinară

Departamentul Automatică şi Tehnologia Informaţiei

Ing. BADEA I. Milian

CERCETĂRI PRIVIND SISTEME DE COMUTARE SI POZIŢIONARE

PENTRU SURSE DE ENERGIE REGENERABILĂ

Rezumatul tezei de doctorat

RESEARCH ON SWITCHING AND POSITIONING SYSTEMS FOR

RENEWABLE ENERGY SOURCES

Summary of PhD Thesis

Conducător ştiinţific

Prof. dr. ing. Sorin – Aurel MORARU

BRASOV, 2013

Cercetări privind sisteme de comutare si poziţionare pentru surse de energie regenerabilă

Rezumat Teza doctorat_.Ing. Milian BADEA 2

MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV

BRAŞOV, B-DUL EROILOR NR. 29, 500036, TEL. 0040-268-413000, FAX 0040-268-

410525

RECTORAT

D-lui (D-nei)

..............................................................................................................

COMPONENŢA

Comisiei de doctorat

Numită prin ordinul Rectorului Universităţii „Transilvania” din Braşov

Nr. 6214 din 08.11.2013

PREŞEDINTE: Conf. univ. dr. ing. Carmen GERIGAN

DECAN - Facultatea de Inginerie Electrică şi Ştiinţa

Calculatoarelor

Universitatea “Transilvania” din Braşov

CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC: Prof. univ.dr. ing. Sorin-Aurel MORARU


REFERENŢI: Prof. univ. dr. ing. Theodor BORANGIU

Universitatea “Politehnica” din Bucureşti

Prof. univ. dr. ing. Alexandru SĂLCEANU

Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iaşi

Prof. univ. dr. ing. Francisc SISAK


Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat: 13.12.2013, ora 12:00, în

Corpul V al Universităţii “Transilvania”din Braşov, str. Mihai Viteazu nr. 5, etajul III,

sala V III 9.

Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să le

transmiteţi în timp util, pe adresa [email protected].

Totodată vă invităm să luaţi parte la şedinţa publică de susţinere a tezei de doctorat.

Vă mulţumim.



Cuprins

Nr. paginii în

teză rezumat

Introducere 11 5

1 Obiectivele cercetării de doctorat 13 6

2 Stadiul actual al cercetării în domeniu 14 7

2.1 Panourile fotovoltaice: caracteristici, parametri tehnici,

factori de influenta

14 7

2.2 Sisteme de orientare pentru module fotovoltaice 24 9

2.3 Sisteme SCADA şi de monitorizare 29 10

2.4 Echipamente pentru contorizarea şi monitorizarea

consumurilor energetice

37 12

2.5 Protocoale de comunicaţie 44 13

3 Utilizarea automatelor programabile şi a protocoalelor de

comunicaţie în sistemele de comandă şi monitorizare

53 14

3.1 Sistem de monitorizare a unui parc fotovoltaic 53 14

3.2 Sistem de comandă şi control a cutiei de lansare cu

actuatoare cu motoare pas cu pas şi comunicaţie

MODBUS

57 15

3.3 Comunicaţie MODBUS cu generatoare într-un sistem de

Armare Automata a Rezervei (AAR)

60 16

4 Sisteme de poziţionare pentru panouri fotovoltaice 73 20

4.1 Elemente de comandă şi control 73 20

4.2 Elementele de acţionare 78 23

4.3 Sisteme de orientare mono şi biaxiale pentru panouri

fotovoltaice

79 23

4.4 Sisteme de orientare mono şi biaxiale realizate în cadrul

Institutului PRO-DD

120 37

5 Sistem de monitorizare si comutare între surse 128 40

5.1 Realizarea reţelei Profibus 128 40

5.2 Configuraţie reţea laboratoare 141 43

5.3 Comutarea între sursele de energie 148 49

6 Concluzii generale, realizări şi contribuţii originale, direcţii

viitoare de cercetare şi diseminare

153 51

6.1 Contribuţii originale 153 51

6.2 Direcţii viitoare de cercetare 156 53

6.3 Diseminarea rezultatelor 156 54

Bibliografie 159 56

Scurt rezumat (română/engleză) 170 60

CV (română) 171 61

CV (engleză) 173 63



Contents

Nr. paginii în

teză rezumat

Introduction 11 5

1 Doctoral research objectives 13 6

2 The current state of research in the field 14 7

2.1 Photovoltaic panels: features, technical parameters, influence

factors

14 7

2.2 Guidance systems for photovoltaic modules 24 9

2.3 SCADA systems and monitoring systems 29 10

2.4 Monitoring equipments and monitoring of the energy

consumption

37 12

2.5 Communication protocols 44 13

3 Using the programmable controllers and the communication protocols in

the control and monitoring systems

53 14

3.1 Monitoring system of a photovoltaic park 53 14

3.2 The command and control system release box with actuators, with

stepper motors and MODBUS communication

57 15

3.3 MODBUS communication with generators in an Automatic

Arming System (AAS)

60 16

4 Positioning systems for photovoltaic panels 73 20

4.1 Command and control elements 73 20

4.2 Actuation elements 78 23

4.3 Mono and biaxial orientation systems for photovoltaic panels 79 23

4.4 Mono and biaxial orientation systems conducted in the PRO-DD

Institute

120 37

5 Monitoring and switching system between sources 128 40

5.1 Creation of the Profibus network 128 40

5.2 Laboratories network configuration 141 43

5.3 Switching between energy sources 148 49

6 General conclusions, achievements and original contributions, further

research directions and dissemination

153 51

6.1 Original contributions 153 51

6.2 Further research directions 156 53

6.3 Results dissemination 156 54

Bibliography 159 56

Short summary (română/engleză) 170 60

CV (română) 171 61

CV (english) 173 63



Introducere

Prezenta lucrare constituie studiul doctoral „Cercetări privind sisteme de comutare si

poziţionare pentru surse de energie regenerabilă”.

Teza de doctorat abordează o temă de strictă actualitate, aceea a energiei regenerabile în

general şi creşterea eficienţei sistemelor de producere şi distribuţie a acesteia în particular.

Cercetarea a avut în vedere mai multe tipuri de surse de energie regenerabilă, printre care se

pot enumera: panourile fotovoltaice de diferite mărimi şi realizate în diverse tehnologii,

colectoare solar termice şi pompe de caldură.

Sistemele de calcul sunt o prezenţă permanentă în viaţa noastra, iar aplicaţiile acestora fac

parte din cotidian, multe dintre ele fiind la o singură atingere de ecran inteligent.

Dacă până nu acum mult timp standardele industriale erau destinate exclusiv mediului de

producţie, acum suntem în plin proces de democratizare a lor, acestea patrunzând în casele

noastre, fie acestea spaţii de birou sau de locuit.

Automatele programabile şi sistemele de monitorizare şi control „guvernează” o sumedenie

de procese industriale, dar ele au intrat până foarte aproape de noi în mediul de viaţă asistat,

pentru creşterea siguranţei şi confortului nostru.

Energia - în criza cvasipermanentă - este o problemă întotdeauna actuală în materie de resurse

şi de sustenabilitate, civilizaţia fiind dependentă de găsirea de noi surse de energie şi de

folosirea cât mai eficientă a celor existente.

În cazul panourilor fotovoltaice şi a colectoarelor solar termice, creşterea eficienţei se poate

obţine în două moduri: prin îmbunătăţiri tehnologice şi ale materialelor utilizate de către

producători şi prin creşterea radiaţiei receptate de către panourile fotovoltaice şi colectoarele

solar termice, prin intermediul sistemelor de orientare mono şi biaxiale şi eventual a oglinzilor

pentru concentrarea radiaţiei. În cadrul tezei s-a abordat a doua metodă, motiv pentru care s-

au proiectat, realizat, implementat şi testat mai multe tipuri de sisteme de orientare, de

dimensiuni mici şi medii, atât in campusul Colina Universitatii cât şi în cadrul Institutului de

Cercetare, Dezvoltare şi Inovare ICDT-Pro-DD – Produse High-Tech pentru Dezvoltare

Durabilă – al Universităţii Transilvania din Braşov.

Deoarece monitorizarea parametrilor sistemelor are o pondere importantă în actul de

cercetare, s-au realizat sisteme de monitorizare pentru mărimi electrice şi neelectrice, cu

salvarea datelor pe PC pentru stocare şi interpretarea ulterioară.

Totodată, temele propuse şi realizate în cercetarea de faţă au venit în sprijinul realizării şi a

altor teze de doctorat din cadrul colectivelor de cercetare din universitate.

Scopul tezei este proiectarea si implementarea sistemelor de comutare si poziţionare pentru

surse de energie regenerabila. Sistemul de comutare propus scade consumurile de combustibil

prin comutarea de pe sursele clasice pe sursele regenerabile. Prin sistemul de comutare între

surse de energie, realizat si implementat, s-a redus consumul de gaz. Astfel algoritmul şi un

produs software propus au permis monitorizarea temperaturilor furnizate de senzorii de

temperatură din sistem, utilizând la maxim energia furnizată de pompa de caldură, realizându-

se astfel economie de combustibil clasic.

Sistemul de poziţionare creşte eficienţa sistemelor de energie regenerabilă prin mărirea

radiaţiei receptate.

Teza de doctorat este compusă din 6 capitole:

Capitolul întâi oferă o imagine de ansamblu a obiectivelor propuse pentru teza de doctorat.

Capitolul al doilea descrie stadiul actual al cercetărilor şi realizarea în domeniu, prin

identificarea principalelor soluţii de realizare a sistemelor de orientare pentru panourile

fotovoltaice, a principalelor caracteristici ale sistemelor de monitorizare şi control, precum şi



a echipamentelor inteligente ce pot fi utilizate pentru contorizarea consumurilor energetice şi

a celor mai des utilizate protocoale de comunicaţie.

Capitolul al treilea prezintă aplicaţiile realizate de autor pentru utilizarea automatelor

programabile şi a protocoalelor de comunicaţie în sistemele de comandă şi monitorizare.

În capitolul al patrulea sunt descrise sistemele de orientare realizate în cadrul stagiului

doctoral, atât în Campusul Colina Universităţii Transilvania din Braşov şi în Campusul

Universităţii Tehnice de Ştiinţe Aplicate din Zwickau - ca sistem PV Twin laboratory – cât şi

în Institutul de Cercetare, Dezvoltare şi Inovare ICDT-PRO-DD – Produse High-Tech pentru

Dezvoltare Durabilă – al Universităţii Transilvania din Braşov.

S-au realizat de către autor mai multe sisteme de urmărire - mono şi biaxiale, de mărime mică

şi medie - a poziţiei soarelui, indiferent de anotimp şi momentul din zi, cu acţionare electrică

şi hidraulică.

De asemenea au fost realizate sisteme de orientare care ţin cont fie de valorile stocate în

memoria PLC, fie de valorile unghiurilor calculate direct. Automatele programabile pot lucra

independent sau conectate în reţea cu un panou operator într-o conexiune 1:N, sau între ele

prin comunicaţie MODBUS.

Capitolul al cincilea evidenţiază realizările integrate în final ca sistem de monitorizare şi

comutare între sursele de energie. S-a monitorizat o largă gamă de mărimi: parametrii reţelei

de alimentare (curenţi, tensiuni, puteri, energii, frecvenţa etc), unghiurile reale ale sistemelor

de orientare şi starea acestora, temperaturile pe circuitul tur şi circuitul retur şi debitele

colectoarelor solar termice, temperaturile furnizate de senzorii din forajele de adâncime ale

pompei de caldură, energia termică, debitul, volumul, temperatura pe circuitul tur şi pe

circuitul retur - furnizate de contoarele de energie termica, temperaturile centralei termice, ale

stocatorului pentru prepararea apei calde menajere şi ale stocatorului pompei de caldură s.a.

S-au integrat - într-o reţea Profibus - contoarele de energie termică echipate cu module M-bus

şi - într-o reţea MODBUS - centralele termice. Comutarea între surse a fost realizată ţinându-

se cont de temperatura exterioară, temperatura recipientului de stocare al pompei de căldură şi

temperaturile cerute în diferitele incinte.

Toate datele sunt grupate şi stocate în memoria automatului programabil în blocuri de date,

uşor integrabile într-o varietate de sisteme SCADA/HMI, permiţând vizualizarea valorilor din

sistem, a mesajelor, a alarmelor, dar şi salvarea pe calculator a datelor achiziţionate şi

generarea rapoartelor.

Capitolul al şaselea conţine concluziile finale, realizările şi contribuţiile originale, direcţiile

viitoare de cercetare identificate şi diseminarea rezultatelor.

1. Obiectivele cercetării de doctorat

Obiectivele acestei teze de doctorat sunt prezentate în continuare.

O1. Primul obiectiv constă în utilizarea automatelor programabile în cadrul sistemelor de

control al proceselor de producţie. Pentru realizarea obiectivului sunt necesare realizarea

activităţilor:

Comanda actuatoarelor cu motoare pas cu pas şi comunicaţie Modbus pentru reglarea

profilului de lansare; comunicaţia Ethernet cu un sistem superior de control;

Supravegherea stării întrerupătoarelor într-un post de transformare, monitorizarea

parametrilor reţelei şi a invertoarelor on-grid dintr-un parc fotovoltaic;

Comanda comutării între sursele de alimentare a unei întreprinderi şi monitorizarea

parametrilor reţelei şi a generatoarelor.

O2. Al doilea obiectiv constă în realizarea, implementarea şi optimizarea programelor de

comandă, control şi monitorizare pentru sistemele de orientare mono şi biaxiale. Activităţile

necesare atingerii acestui obiectiv sunt următoarele:



Proiectarea şi realizarea sistemelor de automatizare avându-se în vedere

particularităţile constructive ale sistemului de urmarire, tipul elementelor de acţionare

şi tipul traductoarelor;

Realizarea programelor PLC de control al sistemelor de orientare cu paşi stocaţi in

memoria PLC şi cu unghiurile de poziţionare calculate direct din funcţia de mişcare a

sistemului de orientare;

Realizarea unei reţele de tip RS485 intre automatele programabile şi un panou

operator; realizarea unei comunicaţii cu PC şi a unei interfeţe cu utilizatorul, pentru

monitorizarea şi comanda sistemului.

O3. Obiectivul al treilea constă în monitorizarea omogenă şi centralizată a diverşilor

parametrii – electrici, ambientali şi de funcţionare a sistemelor de producere şi distribuţie a

energiei regenerabile din cadrul Institutului de Cercetare ProDD – ICDT al Universitaţii

Transilvania din Brasov. Pentru atingerea obiectivului se va realiza:

Monitorizarea parametrilor electrici ai reţelei de alimentare a fiecărui laborator;

Monitorizarea temperaturii pentru forajele de adâncime ale pompei de caldură;

Monitorizarea microcentralelor eoliene;

Monitorizarea centralelor termice şi a contoarelor de energie termică;

Monitorizarea colectoarelor solar termice.

O4. Al patrulea obiectiv propune comutarea automată între sursele de energie termică - o

centrală pe gaz, o pompa de caldura şi colectoare solar termice, pentru reducerea

consumurilor de gaz. Realizarea algoritmului şi a programului de calcul, precum şi

implementarea, testarea şi optimizarea soluţiei.

2. Stadiul actual al cercetării în domeniu

2.1 Panourile fotovoltaice: caracteristici, parametri tehnici, factori de

influenţă Conversia directă a radiaţiei solare în electricitate, folosind efectul fotovoltaic, reprezintă unul

dintre cele mai sustenabile procese de obţinere a energiei electrice. Celula fotovoltaica este un

dispozitiv opto-electronic a cărui funcţionare se bazează pe efectul luminii asupra unei

joncţiuni.

La baza realizării celulelor fotovoltaice stă de obicei siliciul, cristalin sau policristalin, din

care se obţin în final joncţiuni p-n. Celulele fotovoltaice pot fi clasificate în: celule cristaline,

celule policristaline şi celule amorfe.

Celulele de tip cristalin şi policristalin au avantajul unei eficienţe mai ridicate care poate

ajunge până la cca.19% cu o durată de viaţă de până la 30 de ani. Dezavantajul lor constă însă

în potenţialul limitat de scădere a costurilor de producţie [20].

Influenţa radiaţiei solare şi a temperaturii asupra caracteristicilor celulelor PV

Curentul de scurtcircuit al celulei PV este proporţional cu radiaţia, variaţia tensiunii de mers

în gol este foarte mică. O dată cu creşterea temperaturii, tensiunea de mers în gol scade,

coeficientul pentru celulele din siliciu fiind 2,3 mV/⁰C.

Pentru a mări curentul, respectiv tensiunea modulelor PV, acestea se conectează în serie, în

paralel, sau serie-paralel (Fig. 2.8)[8].



Fig. 2.8 Conectarea în serie-paralel a modulelor PV

Diodele de by-pas limitează tensiunea inversă, în cazul în care un modul este mai puţin

performant sau este umbrit. Diodele antiretur (conectate în serie cu sarcina) anulează

posibilitatea ca modulul să devină consumator.

Datele meteorologice specifice ale locaţiei de implementare joacă un rol important atât în

modul de funcţionare a panourilor fotovoltaice şi în designul sistemelor de orientare, precum

şi în dezvoltarea programelor de mişcare, utilizate de sistemul de comandă/control al

acţionării. Pentru colectarea şi prelucrarea datelor meteo în centrul Sisteme de Energie

Regenerabilă şi Reciclare din Universitatea Transilvania din Braşov, există o staţie

meteorologică de tip Delta-T şi un sistem de măsurare a radiaţiei solare de tip Solys

Kipp&Zonen (implementarea acestora fiind necesară deoarece în zona oraşului Braşov nu

există înregistrări realizate de Administraţia Naţională de Meteorologie) [80].

În continuare se prezintă succint staţia, funcţionarea acesteia şi parametrii pe care îi poate

monitoriza.

Înregistrarea parametrilor meteorologici

Staţia meteorologică Delta-T Weather Station este un sistem pentru înregistrarea automată a

parametrilor meteorologici. Senzorii sunt montaţi pe un şi măsoară: temperatura aerului,

cantitatea de precipitaţii , umiditatea relativă, radiaţia solară , viteza şi direcţia vântului.

Radiaţia solară reprezintă factorul climateric principal, care determină variaţia celorlalţi

parametri climatici şi este considerată dată primară care se ia în considerare la proiectarea

acestui tip de sisteme.

Intensitatea radiaţiei solare la nivelul intrării în atmosfera terestră este ~1370W/m2 (constanta

solară). La nivelul suprafeţei terestre în timpul amiezii unei zile fără nori, valoarea radiaţiei

solare este de aprox. 1000W/m2 (1sun).

La intrarea în atmosfera terestră, radiaţia solară suferă o serie de transformări fizice. Astfel, ea

poate fi transmisă prin diverse medii transparente; poate fi parţial sau complet absorbită de

mediu, poate fi dispersată de la traiectoria iniţială, în toate direcţiile, sau poate fi reflectată

schimbându-şi direcţia de propagare.

Cantitatea de radiaţie solară este dependentă de locaţie (în principal prin latitudine), sezon şi

momentul (ora) zilei.

Unul dintre modelele utilizate pentru descrierea radiaţiei solare este modelul Kleemann &

Meliss [37], care este folosit şi pentru locaţia Braşov.

)cos0334,01( xGG oo [W/m2];

în care: - oo Nx 72,29856,0 ;

- N – numărul zilei din an;

- 1367oG W/m2 (constanta solară).



La trecerea prin atmosferă, radiaţia solară se diminuează cantitativ şi se modifică calitativ

datorită dispersiei în atmosfera terestră, rezultatul fiind o schimbare a spectrului şi o

diminuare a intensităţii. Radiaţia directă ce ajunge pe suprafaţa Pământului poate fi descrisă

de relaţia. Pe baza acesteia rezultă că dacă se cunosc numărul zilei, altitudinea şi factorul de

turbiditate pentru locaţia considerată, radiaţia solară directă poate fi determinată teoretic

pentru acea locaţie.

sin4,99,0exp R

oD

TGG [W/m

2];

unde α reprezintă altitudinea Soarelui, calculată cu ajutorul relaţiei [79]:

)coscoscossin(sinsin 1 [grd].

Pe de altă parte radiaţia difuză poate fi calculată, conform aceloraşi autori, cu relaţia:

))sin(*)))sin(*9.4+/(0.9exp(-Tcos(x))0.0334+(1/3GD Ro

__

M

2.2 Sisteme de orientare pentru module fotovoltaice

2.2.1 Generalitaţi

Metodele de creştere a eficienţei panourilor fotovoltaice, în condiţiile în care preţul lor este

încă destul de ridicat, pot fi:

- Orientarea modulelor fotovoltaice, pe una sau doua axe, către cel mai luminos

punct de pe cer;

- Concentrararea radiaţiei prin intermediul oglinzilor;

- Îmbunătăţirea randamentului panourilor fotovoltaice prin progrese tehnologice.

Creşterea eficienţei panourilor fotovoltaice prin intermediul sistemelor de orientare este o

metodă folosită şi constă în modificarea poziţiei panoului fotovoltaic pe una sau două axe

pentru a recepta o cât mai mare cantitate de radiaţie.

După modalitatea de identificare a poziţiei Soarelui (a punctului cu cea mai mare

luminozitate) pe bolta cerească, sistemele de comandă/control utilizate în orientare pot fi

clasificate în:

a) Sisteme cu foto-senzori, capabili să depisteze poziţia Soarelui pe bolta cerească. Dintre

firmele care au dezvoltat astfel de sisteme se remarcă: Deger/Germania, WattSun/USA,

Ecoware/Italia, Solenergy/Australia, Traxle/Cehia.

b) Sisteme care funcţionează pe bază de date meteorologice statistice privind poziţia zilnică a

Soarelui în decursul unui an [39].

2.2.2 Sisteme de orientare produse de firma Deger

Firma Deger produce sisteme de orientare monoaxiale şi biaxiale şi a dezvoltat sistemul de

orientare utilizând sisteme cu foto-senzori..

Când cerul este senin, panoul fotovoltaic este poziţionat către soare, iar când cerul este înnorat

el va fi poziţionat catre punctul cu radiaţia globală maximă, în felul acesta, radiaţia receptată

de modulul fotovoltaic este maximă.

Celulele fotovoltaice furnizează valoarea de referinţă care este evaluat de dispozitivul logic şi

care determină orientarea panoului către soare. Funcţie de intensitatea radiaţiei, un

amplificator diferenţial controlează tranziţia de la o caracteristică logaritmică în perioada în

care radiaţia este puternică, la una liniară pe când radiaţia este difuză. Acest lucru înseamnă că

dispozitivul logic primeşte o valoare mai mare pe caracteristica liniară decât pe cea

logaritmică, deci sistemul are o mai mare acurateţe când radiaţia este difuză.

Precizia de orientare este mai mică de un grad în perioda însorită şi mai mică de 6% în

perioada cu lumină difuză.



2.2.3 Sisteme de orientare produse de firma Array Technologies

Sistemul de orientare DuraTrack DA măreşte cu până la 40% energia produsă comparativ cu

un sistem fix. Foloseşte de asemenea un senzor de lumină pentru urmărirea punctului cel mai

luminos de pe cer. Sistemul de fixare special conceput permite montarea oricărui tip de modul

fotovoltaic.

Sistemul de urmăriere Dura Track HZSR este un sistem de urmărire monoaxial, de la est la

vest, cu un singur mecanism de antrenare. Permite montarea a maxim 48 de panouri

fotovoltaice, ceea ce înseamna o putere de până la 12 Kw.

Firma oferă şi un sistem cu modificare manuală a axei altitudinale. Mecanismul de antrenare

permite modificarea poziţiei într-un timp foarte scurt, cu minim de efort. Se obţine o creştere

de 7% a puterii produse faţă de situaţia în care panourile ar fi fixe. Unghiul se modifică

funcţie de anotimp, reglajul putându-se face intre 0 şi 60⁰.

2.2.4 Sisteme de orientare Poulek Solar-Cehia

Sistemul de orientare TRAXLE produs al firmei Poulek Solar-Cehia, este un sistem relativ

simplu (de tip ecuatorial monoaxial), care realizează numai orientarea diurnă a modulelor

fotovoltaice (unghiul orar: +/−60°).

Acest sistem este alcătuit dintr-un cilindru de ghidare orientat pe direcţia nord-sud, pe care

sunt montate module fotovoltaice (de o parte şi de alta a cilindrului). În cilindru este integrat

un moto-reductor de curent continuu, alimentat de un modul fotovoltaic de dimensiuni reduse,

Fără oglinzi de concentrare a radiaţiei pe module, sistemul măreşte performanţa pompelor de

apă cu 70% şi a modulelor fotovoltaice cu 30%. În cazul instalării sistemului de oglinzi pentru

concentrarea radiaţiei, eficienţa modulelor fotovoltaice creşte cu peste 40%. Sistemul este

proiectat să funcţioneaze fară operaţii de mentenantă şi de asemenea funcţionează şi în

condiţii de iarnă.

2.2.5 Sisteme de orientare Lorentz

Sistemul de orientare Etatrak produs de firma Lorentz, este un sistem monoaxial al cărui

mecanism de orientare efectuează mişcarea diurnă (unghiul orar: +/−45°). Unghiul elevaţiei

este fixat la o valoare convenabilă latitudinii locaţiei.

Controlul mişcării fiecărui sistem de orientare se realizează de propria unitate de control. În

paralel cu unitatea de control este conectat un modul care funcţionează ca un senzor ce dă

informaţia privind apusul şi răsăritul soarelui, respectiv cât de lungă este ziua. În plus

alimenteză unitatea de comandă şi control şi de asememnea încarcă o baterie care furnizează

energie pentru sistemul de acţionare când radiaţia este scăzută.

2.3 Sisteme SCADA şi de monitorizare

Sistemele SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) reprezintă sistemele

informatice destinate monitorizării şi controlului proceselor industriale, pe baza datelor

achiziţionate în timp real.

Sistemul SCADA se compune dintr-un centru de comandă care monitorizează și controlează

procesele, parte din operațiunile de control se execută de către dispozitive de tip RTU

(Remote Terminal Unit) sau de tip PLC (Programmable Logic Controller) [52].

2.3.1 Sistemul SCADA InfoU

Este un software realizat de firma LS care oferă un set complet de funcții specifice sistemelor

SCADA, putând fi configurat de la un utilizator la sisteme distribuite multi-utilizator cu



servere redundante și clienți web. InfoU permite diverse tipuri de configuraţii, funcţie de

cerintele aplicaţiei, astfel:

Sistem stand alone;

Sistem client/server, Fig. 2.29;

Linie dublată – se poate structura o dublare a liniei şi a portului dispozitivului;

Sistem redundant – un sistem fiabil de comutare pe serverul secundar când cel primar

are o eroare, Fig. 2.30. Se exclud erorile prin crearea unei dubluri a proiectului. Se

realizează în mod automat o sincronizare între servere.

Fig 2.29 InfoU - Sistem Client/Server Fig 2.30 InfoU – Sistem redundant

Pentru automatele proprii, există drivere pentru toate tipurile de conexiuni şi protocoale.

Pentru a se putea comunica cu dispozitive realizate de alţi producători, dispune de un set de

drivere, cum ar fi pentru automatele programabile Siemens, Allen Bradley, Mitsubishi,

Omron, Panasonic etc.

2.3.2 Siemens SIMATIC WinCC

SIMATIC WinCC este o componentă a sistemului SIMATIC, unul dintre cai mai mari

producători de sisteme de automatizare [63].

Pentru comunicaţia cu alte echipamente, sistemul pune la dispoziția utilizatorilor drivere.

Sistemul poate comunica cu sisteme cum ar fi: PLC-uri SIMATIC S5/S7, AllenBradley

Ethernet IP și Modbus TCP/IP, echipamente conectate la canale de tipul PROFIBUS și

PROFINET..

2.3.3 Sisteme software oferite de SMA Solar Technology AG

SMA Solar Technology AG este o companie germană, unul dinte cei mai mari producători

din lume de invertoare pentru sistemele cu panouri fotovoltaice. Posibilele arhitecturi propuse

de SMA se bazeaza pe tehnologii cu fir (RS485) sau fără fir (Bluetooth.

Componentele sistemului de monitorizare :

- Sunny Beam cu Bluetooth – dispozitiv compact pentru monitorizarea fără fir a

sistemelor de mici dimensiuni [70];

- Sunny Explorer sau Sunny Portal – pentru vizualizarea informaţiilor

- Sunny Webbox cu Bluetooth – dispozitiv pentru monitorizarea [69];

- Sunny Sensorbox – dispozitiv de monitorizare a parametrilor atmosferici

- Sunny Webbox – dispozitiv pentru monitorizarea şi întreţinerea de la distanţă a unui

sistem[69];

- Sunny Portal – pentru vizualizarea informaţiilor referitoare la sistem cu afişarea lor pe

calculatoare personale sau dispozitive mobile inteligente;

- Flashview – aplicaţie software utilizată pentru prezentarea parametrilor sistemului în

timp real;

- Sunny Matrix - dispozitiv de afişare de mari dimensiuni.



2.4 Echipamente pentru contorizarea şi monitorizarea consumurilor

energetice

Orice activitate care utilizează resurse, indiferent că este vorba de energie electrică, energie

termică, sau de altă natură, necesită echipamente de contorizare şi monitorizare. Pentru o mai

uşoară citire a masurătorilor, interpretare şi stocare a acestora, acestea oferă diverse interfeţe

de comunicaţie (RS232, RS485, RS422, TCP, etc) şi au implementate diverse protocoale de

comunicaţie (Modbus RTU, ASCII sau TCP, Profibus, M-bus, LON).

2.4.1 Echipamente pentru contorizarea şi monitorizarea energiei electrice

2.4.1.1 Analizoare ale calităţii reţelei

Firma Janitza produce o gamă largă de dispozitive pentru măsurarea diferiţilor parametri ai

reţelei şi pentru analizarea calităţii acesteia. Printre produsele oferite se numără UMG104,

UMG106, seria UMG96 şi analizoarele UMG507, UMG508 şi UMG511. Analizorul

UMG511 este destinat măsurării calităţii tensiunii în concordanţă cu standardul EN 61000-4-

30 în instalaţii din clădiri sau distribuitori. Poate fi utilizat în reţele cu 2, 3 sau 4 conductoare,

conexiune TN sau TT. Un astfel de dispozitiv se poate folosi în postul de transformare al unui

parc fotovoltaic, pentru analizarea parametrilor reţelei în punctul de injecţie în reţeaua de

distribuţie.

Principalele caracteristici ale analizorului calităţii tensiunii sunt:

- Scanarea intrărilor de măsurare a curentului şi a tensiunii cu o frecvenţă de 20 KHz;

- Dispune de câte 4 intrări de măsurare pentru curent şi tensiune;

- Posibilitatea măsurării în reţele de tip TN şi TT;

- RS485: Profibus DP/V0 (opţional), Modus RTU, Modbus Master, BACnet (opţional)

- Ethernet Web-Server, EMAIL, BACnet (opţional);

- Măsurarea calităţii puterii se face în concordanţă cu standardul DIN EN61000-4-30;

- Măsurarea fenomenului de flicker în concordanţă cu standardul DIN EN61000-4-

15:2001, clasa F1;

- Analizarea şi interpretarea în concordanţă cu standardul DIN EN50160 cu softul

GridVis inclus în livrare;

- Măsurarea armonicilor de la 1 la 63 în concordanţă cu DIN EN61000-4-7 clasa 1

pentru Ull, Uln, I, P (primită sau furnizată), Q (inductivă sau capacitivă);

- Măsurarea interarmonicilor de la 1 la 63 în concordanţă cu DIN EN61000-4-7 clasa 1

pentru Ull, Uln, I.

2.4.1.2 Echipamente de contorizare şi monitorizare

Echipamente de contorizare şi monitorizare a puterii se folosesc practic în toate instalaţiile de

joasă sau medie tensiune, pentru monitorizarea consumurilor energetice. Printre numeroasele

firme producătoare de astfel de echipamente se pot enumera Siemens, Schneider Electric,

Phoenix Contact şi Ardetem.

Dispozitive de monitorizare produse de firma Siemens SENTRON 3200, şi SENTRON 4200

sunt destinate monitorizării puterii în reţelele de joasă.

Ambele au integrat câte un port Ethernet şi pot comunica Modbus TCP. Pentru comunicaţie

Modbus RTU şi Profibus trebuie adăugate module destinate fiecărui tip de comunicaţie.

SENTRON PAC4200 are în plus, faţă de caracteristicile enumerate mai sus, posibilitatea de a

măsura armonici de până la ordinul 31 şi poate memora într-o memorie nevolatilă puterea pe

40 de zile şi 4000 de evenimente.

Echipamentele produse de firma Schneider Electric sunt numeroase şi se pot utiliza produsele

SEPAM 1000+ seria 20, 40, sau 80 pentru reţele de medie tensiune ca relee de protecţie şi,

suplimentar, acestea oferă şi funcţia de măsurare.



În reţelele electrice de joasă se pot utiliza echipamentele Schneider PowerLogic seria 700 sau

800 şi, de asemenea, Schneider PowerLogic PM9. Acestea se utilizează pentru a măsura în

timp real valorile RMS ale curentului şi tensiunii pe toate cele trei faze şi nul, în plus

calculând valorile pentru factorul de putere, putere activă, putere reactivă, putere aparentă şi

altele. Pot comunica pe o retea RS485 pe două fire, protocol Modbus RTU.

Ehipamentele pentru măsurarea parametrilor electrici în reţele de joasă tensiune produse de

Phoenix Contact oferă posibilitatea unei măsurători rapide şi exacte a unei game extrem de

largi de mărimi. Echipamentul EEM-MA250, Fig. 2.44 se poate utiliza în reţele de joasă

tensiune de până la 500V, iar EEM-MA600 în reţele de până la 700V.

Printre mărimile măsurate se pot enumera: tensiune de linie şi fază, curenţi, frecvenţa, puterea

activă, reactivă şi aparentă pe fază şi totală, distorsiuni armonice - EEM-MA 250 până la

rangul 31 şi EEM-MA600, până la rangul 63, cu achiziţia individuală pentru aceasta.

2.4.1.3 Echipamente pentru contorizarea consumului de energie termică

Pentru contorizarea consumului de energie termică, în instalaţia de incălzire se introduc

contoare mecanice sau cu ultrasunete..

Printre echipamentele de acest tip se numără contoarele de energie cu ultrasunete Sharky 775

produse de firma Hydrometer, Zenner multidata S1, şi Landis+Gyr Ultraheat 50 .

Necesitatea transmiterii la distanţă a valorilor înregistrate a făcut ca majoritatea producătorilor

să ofere multiple posibilităţi de comunicare a datelor înregistrate. Cel mai utilizat protocol

este M-bus, transmisia făcându-se pe o reţea pe două fire, nepolarizată, cu alimentarea pe

aceleaşi două fire de comunicaţie [87], [41].

2.5 Protocoale de comunicaţie

2.5.1 Protocolul MODBUS

Modbus este un protocol de comunicaţie de tip master-slave, conceput de Modicon pentru

automatele sale programabile devenit ulterior un standard de comunicaţie industrial deschis,

implementat de mulţi producatori de echipamente.

Utilizându-se tehnica master-slave, doar dispozitivul master iniţiază comunicaţia,

dispozitivele slave răspunzând cererii. Dispozitivele slave sunt conectate în paralel la linie,

ceea ce înseamnă că telegrama trimisă de dispozitivul master este recepţionată de toate

dispozitivele slave. Raspunde doar dispozitivul slave a carui adresă se regaseşte în telegramă.

În consecinţă, orice dispozitiv slave conectat într-o reţea trebuie să aibă o adresă unică,

cuprinsă în intervalul 1-247. Depinde de producătorii echipamentelor dacă utilizează întreaga

gamă de adrese.

Există versiuni ale protocolului MODBUS atât pentru portul serial cât şi pentru Ethernet.

MODBUS există în 2 variante pentru comunicarea serială: Modbus RTU (Remote Terminal

Unit) şi Modbus ASCII:

- Modul RTU: fiecare byte din mesaj conţine două caractere hexazecimale. Avantajul acestui

mod faţă de modul ASCII este densitatea mai mare de caractere pentru aceeaşi rată de

transfer. Mesajul începe după un interval de tăcere de minim 3,5 caracter times (timpul de

transmitere a unui caracter). Orice întârziere între byte poate fi interpretat ca un start pentru o

nouă telegramă, motiv pentru care acest mod nu este indicat să fie folosit cu modem.

Foloseşte ca suma de control CRC (Cyclic Redundancy Check).

- Modul ASCII: fiecare byte din mesaj este trimis ca două caractere ASCII. Mesajul începe cu

caracterul ( : ) (ASCII 3A hex) şi se termină cu CRLF (ASCII 0D şi 0A hex). Avantajul

acestui mod este că permite întârzieri de până la o secundă între caractere fără a se genera o

eroare. Foloseşte ca sumă de control LRC (Longitudinal Redundancy Check).



2.5.2 Protocolul Meter Bus (M-Bus)

Protocolul M-Bus (Meter-Bus) a fost dezvoltat pentru integrarea în reţea şi citirea la distanţă a

contoarelor, spre exemplu consumul de gaz, de apă, de energie termică.

Sistemul M-Bus este unul ierarhic, constând dintr-un master şi până la 250 slave ce pot

comunica cu o rată de transfer cuprinsă între 300 şi 9600 Baud. Funcţie de numărul de

dispozitive slave şi lungimea cablului se alege viteza de transmisie potrivită.

3. Utilizarea automatelor programabile şi a protocoalelor de

comunicaţie în sistemele de comandă şi monitorizare

3.1 Sistem de monitorizare a unui parc fotovoltaic

Sistemul de monitorizare prezentat în Fig. 3.1 realizează urmatoarele funcţii:

monitorizarea parametrilor reţelei pe partea de joasă tensiune cu dispozitivul de

măsurare a puterii PM750MG;

monitorizarea invertoarelor şi achizitia de date printr-o comunicaţie Modbus;

monitorizarea stării întrerupatoarelor prin intermediul intrărilor digitale;

monitorizarea temperaturii exterioare şi a celei din post;

comunicatia între posturi, stocarea datelor în automatul programabil din postul 1 şi

trimiterea datelor catre un sistem de tip SCADA.

Ethe

rnet

PLC XGB-DR16S

RS48

5

RS48

5

DI

DO

Invertor 1

Invertor 2

Invertor n

Ethe

rnet

PLC XGB-DR16S

RS48

5

RS48

5

DI

DO

Ethe

rnet

PLC XGB-DR16S

RS48

5

RS48

5

DI

DO

Fobra optica

Ethernet EthernetEthernet

Modbus

Switch

Mc1 Mc2 Mc3

PM750MG PM750MG PM750MG

PT1 PT2 PT3

Invertor 1

Invertor 2

Invertor n

Modbus

Invertor 1

Invertor 2

Invertor n

Modbus

Fig. 3.1 Structura sistemului de monitorizare parc fotovoltaic

3.1.1 Comunicaţia dintre automabilele programabile din posturi, stocarea datelor în

server si trimiterea lor către un sistem SCADA

Pentru realizarea sistemului de monitorizare, în fiecare post s-a instalat câte un automat

programabil cu urmatoarea configuraţie:

CPU tip XGB-DR16S cu două porturi de comunicaţie (1xRS232 şi 1xRS485) ce pot fi

configurate pentru comunicaţie Modbus, 8 intrări digitale şi 8 ieşiri digitale;

modul de comunicaţie Ethernet;

modul cu 4 canale RTD pentru monitorizare temperaturii.

Pentru realizarea unei conexiuni cu sistemul SCADA se procedeaza în felul următor:



1. În programul PLC, datele obţinute pe comunicaţie se salvează la adrese fixe, de unde

vor fi citite de către sistemul SCADA, într-o zonă de memorie acceptata de acesta –

spre exemplu zona de memorie de tip D.

2. În sistemul SCADA, în functia Tag Management se configurează canalul şi respectiv

staţia pentru introducerea tag-urilor astfel:

a. se intră în funcţia Tag Management, unde vor apărea toate tipurile de tag-uri:

I/O Tag (tag-uri conectate la puntele I/O ale dispozitivelor din câmp), Memory

Tag (tag-uri create virtual pentru a opera în nivelul superior al sistemului) şi

Total Tag (este o entitate creata pentru a manipula toate tag-urile inregistrate);

b. se selectează I/O Tag şi se crează un nou canal.

c. în cadrul canalului deja creat se inserează o noua staţie.

d. în cadrul staţiei se crează blocurile în care se precizează adresa de start din

memoria PLC de unde se vor citi datele, perioada de achiziţie şi mărimea

blocului, exprimată în word;

e. cu opţiunea New Tag se introduc toate tag-urile de care este nevoie.

3.1.2 Monitorizarea parametrilor retelei pe partea de joasa tensiune cu dispozitivul de

măsurare a puterii PM750MG

În figura 3.2 este prezentată schema de conectare a dispozitivului de măsurare a puterii într-o

reţea trifazată.

Pentru achiziţia valorilor măsurate se face o conexiune RS485 între automatul programabil şi

dispozitivul de măsurare. Se setează în ambele dispozitive parametrii de comunicaţie iar

pentru automatul programabil se setează în plus parametrii blocurilor de comunicaţie.

1. Parametrii de comunicaţie pentru automatul programabil se setează în interfaţa din

Network Manager pentru canalul 1 (RS232) sau canalul 2 (RS485). Pe langa

parametrii generali, legati de viteza de comunicatie si numarul de biti, se seteaza

modul activ (Use P2P, XGT server, Modbus ASCII server, Modbus RTU server).

2. Parametrii blocurilor de comunicaţie. Un bloc de comunicaţie poate accesa până la

125 word dacă numărul de variabile ce trebuie accesate este mai mare sau dacă

variabilele nu au adresele consecutive.

3. Parametrii PMG750MG, parametrii de comunicaţie se setează în meniul COM al

dispozitivului.

3.2 Sistem de comandă şi control a cutiei de lansare cu actuatoare cu

motoare pas cu pas şi comunicaţie Modbus

Sistemul automat de reglare a profilului de lansare se compune din:

sistem mecanic;

actuatoare, având ca elemente de execuţie motoare pas cu pas comandate prin

Modbus şi sistem de măsura de tip LVDT;

sistem de automatizare, realizat cu un automat programabil Siemens. Automatul

programabil primeşte prin intermediul unui OPC server valorile dorite (PV –

Process Value), converteşte în număr de paşi diferenţa dintre valoarea dorită şi cea

reală, şi trimite comenzile către driverele motoarelor pas cu pas, utilizand

protocolul Modbus.



DA

DA Vinci QCS

CPU

319

PN/D

P

SIEMENS PLC

CP 3

43-1

CP 3

41

DI

DO

Microbox PCOPC Server

Modbus

Ethernet

Ethernet

Fig. 3.3 Structura generală a sistemului de reglare

3.2.1 Actuator cu motor pas cu pas Tasowhell

Este implementat modul RTU putându-se atribui adrese cuprinse între 1 şi 240. Adresa 0 este

rezervată pentru mesaj broadcast, toate actuatoarele vor acţiona conform solicitării, nici un

actuator nu va răspunde.

Deoarece întreaga comunicaţie se bazează pe scriere respectiv citire regiştri, au fost

implementate doar comenzile 3 şi 16.

3.2.2 Sistemul de comanda cu PLC Siemens

Programul PLC are următoarele funcţii:

primeşte valorile Process Value pentru fiecare actuator;

converteşte diferenţa Process Value – Real Value in număr de impulsuri, funcţie de

constanta mecanică a actuatorului şi modul de lucru (StepMode), setat al motorului

pas cu pas;

citeşte continuu în automatul programabil (DB100) valorile registrilor actuatoarelor.

scrie numărul de paşi pentru deplasarea motoarelor;

generează alarme şi evenimente.

Utilizarea comunicaţiei în sistemele de automatizare are multiple avantaje printre care se pot

enumera:

transmiterea rapidă a comenzilor comparative cu comanda prin semnale analogice;

economie de cablu – indiferent de numărul de actuatoare sunt necesare doar două

cabluri, unul de comunicaţie, celălalt de alimentare;

reducerea substanţială a manoperei de realizare a dulapurilor electrice şi a cablărilor;

imunitate bună la perturbaţii şi sigurantă în exploatare, datorită sistemului de erori;

integrarea uşoară într-un sistem complex de automatizare – DCS sau SCADA.

3.3 Comunicaţie Modbus cu generatoare într-un sistem de Armare

Automată a Rezervei (AAR) Pentru evitarea pierderilor, şi uneori chiar a apariţiei unor defecte în instalaţiile industriale,

este important ca alimentarea cu energie electrică să se facă din două linii distincte, una

principal iar cealaltă de rezervă şi suplimentar, pentru consumatorii importanţi, alimentarea de

la generatoare. Schema bloc a unui astfel de sistem este prezentată în figura 3.6.



CP

U 3

15

-2D

P

SIEMENS PLC

CP

34

3-1

CP

34

1

DI

DO

DA1 DA2 DA3DA

Generator1 Generator1

Sentron PAC3200

Profibus

Mo

db

us

MP

I

Sentron PAC3200 Sentron PAC3200

Eth

ern

et

Fig. 3.6 Structura generală a sistemului de comandă şi monitorizare AAR

Sistemul de automatizare s-a realizat cu un automat programabil Siemens la care s-a conectat

un panou operator pe magistrala MPI. Automatul programabil comunică pe PROFIBUS cu

trei sisteme de monitorizare a puterii SENTRON 3200.

Sistemul prezentat cuprinde următoarele elemente:

unitatea centrală PLC, cu doua porturi de comunicaţie: un port MPI pentru

programare şi comunicaţia cu panoul operator şi un port PROFIBUS pentru

comunicaţia cu dispozitivele de monitorizare a puterii SENTRON 3200;

procesor de comunicaţie CP 341, care permite comunicaţia RS 422/ RS 485 protocol

MODBUS cu generatoarele;

procesor de comunicaţie Ethernet CP 343-1, pentru comunicaţia cu un PC;

module de intrări si iesiri

3.3.1 Programul PLC

Fiecare întrerupător automat trimite către automatul programabil semnalele care îi definesc

starea: întrerupător broşat, conectat, deconectat sau declanşat.

Tensiunile monitorizate determină declansarea secvenţelor de deconectare/conectare a

întrerupătoarelor. Acestea sunt monitorizate de relee de tensiune care sunt interogate de

automatul programabil prin intermediul intrărilor digitale, dar şi de către dispozitivele

SENTRON 3200 care furnizează parametrii electrici pe PROFIBUS.

3.3.2 Panoul operator

Pentru vizualizarea locală a stării elementelor sistemului, a valorilor monitorizate, a alarmelor

şi evenimentelor, a parametrilor generatoarelor, s-a prevăzut un panou operator touch screen.

Acesta comunică cu automatul programabil pe MPI şi schimbă datele cu CPU prin

intermediul tag-urilor. Programarea acestuia s-a făcut cu WinCC Flexible.

3.3.3 Comunicatia Modbus cu generatoarele

Pentru situaţia în care ambele linii de alimentare, baza şi rezerva, sunt căzute, alimentarea

consumatorilor vitali se realizează de la două generatoare. Generatoare sunt echipate, de

producător, cu o parte de automatizare şi sincronizare, astfel încât să poată funcţiona simultan

şi o interfaţă de comunicaţie RS485 protocol Modbus mod RTU pentru comunicaţia cu

sistemul de Anclansare Automata a Rezervei (AAR) din postul de transformare.

Pentru comunicaţia cu generatoarele, s-a folosit un procesor de comunicaţie CP341

RS422/485, care pentru comunicaţia bidirecţională are implementate trei drivere:

1. ASCII driver;



2. 3964(R) procedura;

3. RK 512 computer connection.

Configurarea modulului se face în HW Config – CP341 Properties – Parameters – Protocol.

Fereastra de configurare a modulului este prezentată în figura 3.13.

FB7 P_RCV_RK (recepţie date de la un partener de comunicaţie);

FB8 P_SND_RK (transmitere date către un partener de comunicaţie).

Iniţierea transmisiei se face pe frontul crescător al intrării REQ. Transmisia poate dura mai

multor cicluri de program, în funcţie de cantitatea de date implicate. Ieşirea DONE arată că

cererea a fost executată fără eroare. Dacă a apărut o eroare, ieşirea ERROR devine 1 logic,

codul erorii se găseşte în STATUS. Modul de terminare a unei cereri afectează şi bitul BR

(Binary Result), în cazul unei erori bitul BR este resetat, iar dacă blocul se termină fără

eroare, valoarea acestui bit este 1. Funcţia nu are un parametru de verificare, dacă la

programare un parametru este invalid, unitatea centrală va trece în STOP. Funcţia

P_SND_RK lucrează cu instanţă DB I_SND_RK, al cărui număr este specificat în cadrul

instrucţiunii CALL, Fig. 3.12.

// ------------------------

// SEND with Instance-DB

// ------------------------

CALL "P_SND_RK" , "IDB_P_SND_RK"

SF :='S' //Sending request

REQ :=DB40.DBX0.0 //Activates SEND

R :=DB40.DBX0.1 //Activates RESET

LADDR :=DB40.DBW16 //CP341 basic address

DB_NO :=42 //Data block DB42

DBB_NO :=0 //As of data word DBB 0

LEN :=DB40.DBW10 //Length in DBW10 of DB40

R_CPU_NO:=

R_TYP :='X'

R_NO :=

R_OFFSET:=

R_CF_BYT:=

R_CF_BIT:=

DONE :=DB40.DBX0.4 //Terminated without error

ERROR :=DB40.DBX0.5 //Terminated with error

STATUS :=DB40.DBW12 //Status word

Fig. 3.12 Exemplu de apelare P_SND_RK şi semnificaţie parametri

Funcţia P_RCV_RK transmite datele de la CP341 într-o zonă de memorie S7, specificată de

parametrii DB_NR, DBB_NR şi LEN. Ieşirea NDR arată “cerere completă fără erori/date

acceptate”. Dacă a fost o eroare, acest lucru este indicat de ERROR, codul erorii fiind afişat în

STATUS.

Funcţia P_RCV_RK lucrează, de asemenea, cu instanţă DB I_RCV_RK, are o lungime de 60

byte şi numărul ei este indicat în cadrul instructiunii CALL, Fig. 3.14.



// ------------------------

// RCV with Instance-DB

// ------------------------

CALL "P_RCV_RK" , "IDB_P_RCV_RK"

EN_R :=DB41.DBX0.0 //Enables data read

R :=M2.2 //Aborts request

LADDR :=DB41.DBW16 //Basic address of CP 341

DB_NO :=43 //Data block number

DBB_NO :=0 //Data byte number

L_TYP :=

L_NO :=

L_OFFSET:=

L_CF_BYT:=

L_CF_BIT:=

NDR :=DB41.DBX0.4 //Terminated without error

ERROR :=DB41.DBX0.5 //Terminated with error

LEN :=DB41.DBW10 //Length of message received

STATUS :=DB41.DBW12 //Error specification

Fig. 3.14 Exemplu de apelare P_RCV_RK şi semnificaţie parametri

3.3.4 Funcţie pentru calculul CRC (Cyclical Redundancy Checking) în scopul utilizării

unui modul care are implementat modul ASCII, într-o comunicaţie MODBUS modul

RTU

Structura telegramei protocolului Modbus, modul RTU, include doi byte pentru verificarea

integrităţii comunicaţiei. Dispozitivul care iniţiază comunicaţia, calculează CRC pentru octeţii

ce urmează a se transmite şi cei doi byte obtinuţi se adaugă la sfarşitul telegramei.

Dispozitivul slave calculează CRC din nou şi compară valoarea obţinută cu valoarea calculată

la transmisie. Dacă cele două valori coincid, transmisia s-a efectuat fară eroare.

Unele procesoare de comunicaţie, cum este de exemplu procesorul de comunicaţie CP341 de

la Siemens, are implementat protocolul Modbus modul ASCII, iar pentru a comunica cu alte

dispozitive, care utilizează modul RTU, are nevoie de un driver. Acesta este motivul pentru

care s-a realizat această funcţie.

Apelarea funcţiei de citire se face de fiecare dată cu alt set de parametri, definit cu urmatoarea

structură:

SlaveAdr – adresa generatorului ai cărui parametri se doresc a se citi (Byte);

Cmd – comanda Modbus ( 3 pentru citire regiştri) (Byte);

StartAdr – adresa de start (adresa primului registru din grupul de regiştri cu adresa

consecutivă ce se doreşte a fi cititi) (Word);

NrOfElem – numărul de elemente (registri) (Word).

Acesti parametri se regăsesc în DB44 (AdrSend), data block creat in memoria

automatului programabil care conţine 34 de astfel de structuri, câte 17 pentru fiecare

generator. Memoria MW70 se incrementează la fiecare apelare a funcţiei P_SND_RK,

funcţionând de fapt ca un numărător în inel, valoarea acestei memorii fiind numărul

setului de parametrii ce se asignează funcţiei.



Start

LSB = 1 ?NU

1

DA

Incarca 0xFFFF in CRC16

CRC16 XOR BYTE = CRC16

N = 0

1

Shift la dreapta CRC16

N = N + 1

CRC16 XOR POLY = CRC16

1

N>7NU DA

Sfarsit deMesaj?

Stop

DANU

Fig. 3.17 Algoritmul de calcul pentru CRC

Acesti parametri se regăsesc în DB44 (AdrSend), data block care conţine 34 de astfel de

structuri, câte 17 pentru fiecare generator. Memoria MW70 se incrementează la fiecare

apelare a funcţiei P_SND_RK, funcţionând de fapt ca un numărător în inel, valoarea acestei

memorii fiind numărul setului de parametrii ce se asignează funcţiei.

4. Sisteme de poziţionare pentru panouri fotovoltaice

4.1 Elementele de comandă şi control

4.4.1 Automatul programabil Siemens S7-200 CPU 224XP

CPU 224XP este un automat programabil din seria compactă care permite totuşi realizarea de

sisteme de automatizare destul de complexe, pe de o parte datorită numărului mare de

instrucţiuni de care dispune, iar pe de altă parte prin diversitatea modulelor de extensie

disponibile.



Automatul programabil are două interfeţe de comunicaţie RS485, una dintre ele putând fi

configurată pentru comunicaţie Modbus RTU, librăria trebuind iniţial instalată. Funcţie de

libraria instalată, se poate utiliza portul 0 pentru comunicaţie Modbus sau portul 1. Doar

portul 0 suportă librăria Modbus slave.

Instrucţiunea MBUS_INIT este folosită pentru a valida şi iniţializa sau a dezactiva

comunicaţia Modbus. Această instrucţiune se execută o singură dată pentru fiecare modificare

în starea comunicaţiei. Structura instrucţiunii MBUS_INIT este prezentată în Fig. 4.1 iar

parametrii acestei instrucţiuni sunt redaţi în Fig. 4.2.

Fig. 4.1 Structura instrucţiunii

MBUS_INIT Fig.4.2 Parametrii instrucţiunii MBUS_INIT

Instrucţiunea MBUS_SLAVE este folosită pentru a satisface cererea dispozitivului master şi

se execută la fiecare ciclu de scanare. Structura instrucţiunii MBUS_INIT este prezentată în

Fig. 4.3, iar parametrii instrucţiunii sunt redaţi în Fig. 4.4.

Fig. 4.3 Structura

instrucţiunii MBUS_SLAVE Fig.4.4 Parametrii instrucţiunii MBUS_SLAVE

Instrucţiunea MBUS_CTRL este folosită pentru iniţializarea, monitorizarea sau dezactivarea

comunicaţiei. Înaintea instrucţiunii MBUS_MSG, instrucţiunea BUS_CTRL trebuie rulată

fără eroare. Instrucţiunea trebuie apelată la fiecare ciclu de scanare pentru a permite

monitorizarea oricărui mesaj început. Structura instrucţiunii MBUS_CTRL este prezentată în

Fig. 4.5, iar parametrii instrucţiunii sunt redaţi în Fig 4.6.



Fig. 4.5 Structura

instrucţiunii MBUS_CTRL Fig.4.6 Parametrii instrucţiunii MBUS_CTRL

Instrucţiunea MBUS_MSG este folosită pentru a iniţia un dispozitiv slave şi pentru a

procesa răspunsul. Instrucţiunea trimite o cerere către un dispozitiv slave când ambele intrări

EN şi First sunt 1 logic

Structura instrucţiunii MBUS_MSG este prezentată în Fig. 4.7, iar parametrii instrucţiunii

sunt redaţi în Fig. 4.8.

Fig. 4.7 Structura instrucţiunii

MBUS_MSG Fig.4.8 Parametrii instrucţiunii MBUS_MSG

4.1.2 Automatul programabil LS seria XGT

Automatul programabil din seria compactă, comparabil cu CPU 224XP, ca putere de calcul,

număr şi diversitate de instrucţiuni imlementate şi funcţii implementate, este XBC-DR32H.

Programarea se face prin intermediul unui soft care se descarcă gratuit de pe site-ul firmei LS.

Automatul programabil are un mare număr de instrucţiuni, inclusiv matematice în format

Float: adunare, scădere, înmulţire, împărţire, radical, sinus, cosinus, tangentă, arcsinus,

arccosinus, logaritm natural.

Automatul programabil are două interfeţe de comunicaţie RS485, separate de interfeţele de

programare (USB şi RS232), deci ambele pot fi configurate şi utilizate pentru comunicaţie

Modbus ASCII/RTU. Specificaţiile serviciilor de comunicaţie ale automatului XBC-DR32H

sunt prezentate în tabelul 4.3.

Tabel 4.3 Specificaţiile serviciilor de comunicaţie ale automatului XBC-DR32H

Clasificarea

funcţiilor Driver

Metoda de

comunicaţie

Portul de

comunicaţie Mentiuni

XGT Server TCP/IP 2004 Max. 4 canale



Dedicat UDP/IP 2005 Max. 512 bytes

Modbus

TCP Server

TCP/IP 502

HS link UDP/IP 2006 Max. 64 blocks

200 words per block

P2P

XGT client TCP/IP 2004

Max. 3 canale

Max 32 blocuri

Max. 512 bytes

UDP/IP 2005

Modbus

TCP clinet

TCP/IP 502

User define

frame

TCP/IP Asignare de

către user UDP/IP

4.2 Elementele de acţionare

Actuatoarele utilizate pentru sistemele de orientare au fost liniare şi rotative, cele rotative se

pretează pentru axa azimută, iar cele liniare, de obicei, pentru axa altitudinală.

4.2.1 Actuatoare liniare

Actuatoarele utilizate la acţionarea sistemelor de orientare sunt de tipul Aton 2 şi Aton 3,

funcţie de marimea sistemului. În figura 4.9 sunt redate principalele caracteristici ale

actuatoarelor Aton3.

Din punct de vedere a tensiunii de alimentare s-au folosit atât actuatoare liniare cu

alimentarea de 24Vcc cât şi actuatoare liniare cu alimentarea 230 Vca. Actuatoarele se pot

comanda cu sau fără traductor incremental încorporat şi de asemenea cu limitatori de capăt de

cursă.

4.2.2 Actuator rotativ

Actuatoarele rotative utilizate pentru acţionarea axelor azimutale au fost de asemenea de două

tipuri, ca şi caracteristici mecanice.

4.3 Sisteme de orientare mono şi biaxiale pentru panouri fotovoltaice

4.3.1 Sistem de orientare biaxial pseudoecuatorial cu acţionare hidraulică

4.3.1.1 Descriere generală

Sistemul de orientare biaxial pseudoecuatorial cu acţionare hidraulică este rezultatul

proiectului PLATSOL-PV, care a avut ca scop conceperea, proiectarea şi dezvoltarea de noi

sisteme de orientare care să ducă la creşterea eficienţei conversiei energiei solare în energie

electrică şi la testarea diferitelor tipuri şi mărimi de panouri fotovoltaice în zona Brasov.

Ca urmare a unui acord de colaborare între Universitatea Transilvania din Brasov şi

Universitatea Tehnică de Ştiinţe Aplicate din Zwickau s-au creat două platforme de cercetare

identice (proiect denumit PV TWIN LABORATORY), ivindu-se astfel posibilitatea studiului

eficienţei panourilor fotovoltaice în două zone climatice diferite.



Fig. 4.11 Vedere generala platforma mobila (Colina Universităţii)

4.3.1.2 Descrierea sistemului de acţionare hidraulic

Pentru ambele axe, cea diurnă şi cea de elevaţie, s-a ales o acţionare hidraulică:

motor hidraulic rotativ pentru axa diurnă;

cilindru hidraulic liniar pentru axa de elevaţie.

Axa diurnă este acţionată de un motor hidraulic rotativ, cu presiunea nominală de 210 bar şi

cursa unghiulară de 180⁰. Comanda motorului hidraulic se face prin intermediul unei valve

proporţionale, cu comanda 0 … ± 10V.

Axa de elevaţie este acţionată de un cilindru hidraulic cu presiunea nominală de 210 bar şi

cursa liniară de 580 mm. Comanda cilindrului hidraulic se face prin intermediul unor

electrovalve.

Cilindrul are încorporat un traductor absolut de poziţie, cu iesire semnal unificat 0-20mA.

4.3.1.3 Descrierea sistemului de control al mişcării

Sistemul de automatizare s-a realizat cu un automat programabil Siemens CPU224XP,

schema bloc este prezentată în Fig. 4.14.

Fig. 4.14 Schema bloc a sistemului de monitorizare şi control



Sistemele de orientare pot primi informaţia privind poziţia soarelui pe bolta cerească în două

moduri:

prin determinarea punctului cel mai luminous de pe cer cu ajutorul fotosenzorilor;

pe baza unghiurilor calculate conform datelor meteorologice statistice – unghiuri ce

pot fi calculate în memoria automatului programabil sau calculate în prealabil şi

memorate la adrese fixe în memorie.

Pentru sistemul de orientare biaxial pseudoecuatorial cu acţionare hidraulică s-a optat pentru

varianta cu paşii memoraţi în memoria PLC.

numărul maxim de intervale: 40;

numărul maxim de unghiuri diurne pentru o zi, dintr-un interval oarecare: 25;

numărul maxim de unghiuri de elevaţie pentru o zi dintr-un interval oarecare: 10.

Din cele şase număratoare unidirecţionale, respectiv trei bidirecţionale pe care le posedă

automatul programabil, s-a utilizat un singur numărator bidirecţional pentru calculul cotei

reale pe axa diurnă.

Deoarece axa altitudinală are traductor absolut 0-20 mA inclus în cilindrul hidraulic, nu este

necesară iniţializarea acestei axe.

Rutina de poziţionare începe după terminarea iniţializării, dacă nu s-a memorat nici o eroare

şi se desfăşoară conform algoritmului prezentat în Fig. 4.16, astfel:

1. Determinarea intervalului pentru ziua curentă

Se citeşte data şi ora sistemului (RTC) extragându-se din vectorul VB0: anul, luna, ziua din

luna, ora, minutul şi secunda. Cu aceste date se calculează a câta zi din an este ziua curentă.

Prin comparaţii succesive, se determină în care interval se încadrează această valoare.

Numărul intervalului în care se încadrează ziua curentă reprezintă indexul pentru căutarile

ulterioare (ore, minut şi unghiuri). Zona de program pentru determinarea intervalului este

prezentată în figura 4.16.

Network 30 Incarcare adresa de start

LD SM0.0 // bit always ON

MOVD &VB200, AC1 // se incarca adresa start interval

AENO // in acumulator AC1

MOVW +0, VW12 // reset numar interval

Network 31 Cautare interval

LD SM0.0

FOR VW10, +1, +40 // start instructiune FOR

LD SM0.0 // continutul memoriei cu adresa din AC1

MOVW *AC1, VW50 // se copiaza in VW50

LDW>= zi_int:MW0, VW50 // daca zi din an calculata > valoarea VW50

AW<> VW50, +0 // VW50 diferit de zero

+I +1, VW12 // se incrementeaza numar interval

LD SM0.0 //

+D +2, AC1 // se incrementeaza adresa de memorie

NEXT // se reia ciclul FOR

Fig. 4.16 Program de căutare interval zi

2. Căutare ora, minut, unghi

Paşii pentru poziţionare sunt memoraţi la adrese fixe în memorie. Determinarea adresei de

început, a zonei de memorie pentru oră, în intervalul pentru zi determinat anterior, se face

astfel:

Adr_ora = Baza_ora + Index_zi*25



Ora sistemului se compară cu cele 25 de valori stocate în memorie începând cu adresa

Adr_ora. La coincidenţă, numărul de comparaţii devine noul index pentru încărcare minut.

Minutul de încărcare de la adresa:

Adr_minut = Baza_minut + Index_zi*25+Index_ora

Valoarea încărcată de la adresa Adr_minut se compară cu minutul sistemului furnizat de RTC,

la coincidenţă se încarcă unghiul şi începe secvenţa de poziţionare.

Algoritmul de căutare a valorilor memorate pentru o anumită oră, dintr-un anumit interval,

acoperă şi situaţia în care se execută două poziţionări în aceeaşi oră, la minute diferite (figura

4.17).

Indexul pentru zi calculat anterior se înmulţeşte cu 25 (maxim 25 de valori pentru unghiul

diurn). Prin adunarea cu adresa de start a zonei de memorie, unde sunt memorate orele, se

determină adresa de început pentru oră, pentru intervalul căruia îi aparţine ziua curentă din an.

În continuare, prin comparaţii succesive, se determină adresa pentru minut şi unghi (figura

4.18) .

3. Secvenţa de poziţionare

Unghiul se încarcă de la adresa Adr_unghi când ora şi minutul încărcate din memorie sunt

egale cu ora şi minutul sistemului.

Adr_unghi = Baza_unghi + Index_zi*25+Index_ora

Programul este astfel făcut încât supravegează în mod continuu diferenţa între unghiul

prescris (încărcat din memorie) şi cel real (valoarea curentă a număratorului rapid).

Network 36

LD SM0.0

MOVW VW12, LW0 // Index_zi calculat se decrementeaza

-I +1, LW0 // rezultatul se memoreaza in LW0

MOVW LW0, LW2 // Index_zi se multiplica cu 25

*I +25, LW2 // rezultatul se memoreaza in LW2

MOVD &VB300, AC1 // creare pointer si memotare adresa

ITD LW2, LD4 // convert integer in double word

+D LD4, AC1 // adresa VB1300 plus index in AC1

LD SM0.0

MOVW +0, VW14 // reset index ora

LD SM0.0

FOR VW92, +1, +25 // lansare instructiune FOR

LD SM0.0

MOVB *AC1, VB52 // muta continut byte a carui adresa este in AC1 in VB52

BTI VB52, LW52 // byte to integer

LDW>= VW26, LW52 // ora reala >= continutul mem LW52

AB<> VB52, 0 // <> de zero?

+I +1, VW14 // incrementare index ora

MOVW LW52, VW62//

LD SM0.0

INCD AC1 // incrementare adresa

NEXT // se reia ciclul FOR

Fig. 4.17 Program de căutare oră



Network 44 Calcul adresa minut

LD SM0.0

MOVW VW12, LW2 // VW12 interval index

*I +25, LW2 // multiplicat cu 25

+I VW14, LW2 // VW14 hour index

ITD LW2, LD4 // integere to double word

MOVD &VB1300, AC1 // creare pointer si memotare adresa

+D LD4, AC1 // adresa VB1300 plus index in AC1

MOVB *AC1, VB53 // muta in VB53 continut byte a carui adresa este in AC1

BTI VB53, VW68 // byte to integer

Network 47 Calcul adresa unghi

LD SM0.0

MOVW VW12, LW0 // Index_zi calculat se decrementeaza

-I +1, LW0 // rezultatul se memoreaza in LW0

MOVW LW0, LW2 // Index_zi se multiplica cu 25

*I +25, LW2 // rezultatul se memoreaza in LW2

MOVD &VB2300, AC1 // Adresa VB2300 (start ora) se memoreaza

LD SM0.0 // in acumulator AC1

+I VW14, LW2 // Se aduna index multiplicat cu 25

-I +1, LW2 //

ITD LW2, LD4 // Convert word in double word

+D LD4, AC1 // In AC1 este adresa de start ora

AW>= VW28, VW68 // minutul >= VW68

MOVB *AC1, VB70 // muta in VB70 continut byte a carui adresa este in AC1

Fig. 4.18 Program de căutare minut şi încărcare unghi

Dacă oricare dintre axe pleacă de pe poziţie fără să se fi comandat acest lucru, diferenţa

devine mai mare în valoare absolută decât eroarea maximă de poziţionare şi axa porneşte

automat pentru reducerea acesteia sub valoarea impusă.

4.3.1.4 Interfaţa grafică pentru monitorizarea şi controlul mişcării

Pentru monitorizarea, controlul mişcării şi reprogramare unghiuri s-a creat o aplicaţie,

PvTwinControl, figura 4.20, care rulează pe un PC şi comunică Modbus cu automatul

programabil. Interfaţa grafică are cinci secţiuni principale:

1. Preseted position – această secţiune afişează valoarea presetată a unghiurilor;

2. Current position – afişează permanent poziţia curentă;

3. Parameters – în această sectiune sunt afişaţi mai mulţi parametri de sistem

(presiuni) şi de mediu (temperatura şi viteza vântului);

4. Operating mode;

5. Error prompt – vizibil în cazul unei erori.



Start

Citire RTC

Determinare interval pentru zi

S-a preluat nul?

Incarcare ora si minut din memorie

Ora>21?

Deplasare pe limita EST

Deplasare pe limita SUD

Difβ=

βprog-βreal

DA NU

DA

Deplasare catre VEST

Difβ > 3

Deplasare catre EST

Difβ < -3

Difϒ = ϒprog-ϒreal

Deplasare catre NORD Deplasare catre SUD

3 > Difβ > -3

2

1

3

Difϒ > 5 Difϒ < -5

5 > Difϒ > -5

1

Rutina start

Ora=ora programata?

DA NU

NU

Fig. 4.19 Schema logica algoritm de pozitionare

4.3.2 Sistem de orientare biaxial de tip azimutal cu două actuatoare liniare

Sistemul azimutal este format din planul orizontal al observatorului şi verticala în acest punct,

fiind denumit şi sistem local.

Cele doua unghiuri care descriu poziţia soarelui fată de un punct sunt:

1. Unghiul altitudinal (α) este unghiul format de raza solară cu planul orizontal al locului

în care se afla observatorul;

2. Unghiul azimutal (ψ) este unghiul format de proiecţia razei solare pe planul orizontal

al locului şi o dreaptă orientată pe direcţia nord – sud;

Descrierea aplicaţiei



Sistemul de orientare urmăreşte poziţia soarelui prin deplasarea pe cele două axe în paşi

memoraţi în memoria PLC. Un pas înseamnă ora, minutul şi valoarea unghiului pentru fiecare

dintre cele două axe. În plus, zilele anului s-au impărţit în intervale, pentru care se pot folosi

aceleaşi seturi de valori.

În figura 4.24 este prezentată schema logică a algoritmului de poziţionare.

Aşa cum s-a arătat la descrierea automatului programabil, acesta posedă 4 canale de numărare

rapidă, care pot fi configurate ca 4 numărătoare pe o fază sau 2 număratoare pe două faze.

Atunci când se folosesc ambele trenuri de impulsuri de la traductorul incremental,

număratorul este bidirectional. Valoarea numărată de fiecare numărator rapid este unghiul real

convertit în impulsuri, pentru fiecare axă.

Start

S-a preluat nul?

Difψ=

ψprog-ψreal

NU DA

DA


Difψ > 5

Deplasare catre EST

Difψ < -5

Difα=

αprog-αreal

Deplasare catre NORD Deplasare catre SUD

5 > Difψ > -5

2

1

3

Difα > 5 Difα < -5

5 > Difα > -5

NU

1

Citire RTC

Determinare interval zi

Incarcare unghiuri

Ora=ora programata?

Deplasare catre EST

Limita EST?

Deplasare catre SUD

Limita SUD?DA NU

DA

4

NU

5

5

Fig. 4.24 Schema logică algoritm de poziţionare

Dupa iniţializarea, începe programul normal de urmărire:



1. Determinarea intervalului pentru ziua curentă

Se citeşte data şi ora sistemului (RTC) extrăgându-se din vectorul _RTC_TIME.

2. Cautăre oră, minut, unghi

Determinarea adresei de început a zonei de memorie pentru ora si minut:

Adr_ora = Baza_ora + Index_zi*25

Adr_minut = Baza_minut + Index_zi*25+Index_ora

Valoarea încărcată de la adresa Adr_minut se compară cu minutul sistemului furnizat de RTC,

la coincidenţă se încarcă unghiul şi începe secvenţa de poziţionare.

Fig. 4.26 Comparaţie între sistemul de orientare 4 cu sistemul fix 17.06.2012

Cresterea puterii produse de panoul fotovoltaic orientat fata de unul fix este mai mare cu

minim 30%,

4.3.3 Sistem de orientare biaxial de tip azimutal şi sistem de concentrare a radiaţiei cu

oglinzi plane

Deoarece panourile fotovoltaice au încă un preţ destul de ridicat, se caută metode de creştere a

eficienţei lor. Realizarea acestui sistem de orientare foloseşte două astfel de metode:

creşterea radiaţiei receptate prin orientarea biaxială cu paşi la 4/8 minute pentru

unghiul azimutal (ψ) şi paşi la 8 minute pentru cel altitudinal (α);

creşterea radiaţiei receptate prin concentrarea radiaţiei cu oglinzi plane.

Pentru deplasarea în regim manual a fiecărei axe, s-a utilizat un panou operator XP10, pentru

care s-a realizat următorul program:

Panoul operator poate comunica cu automatele programabile ale tuturor sistemelor de

orientare montate pe acoperişul corpului E din campusul Colina Universităţii, într-o

comunicaţie 1:N.

Pentru fiecare sistem de orientare s-a creat câte un ecran, pe care se afişează cota reală

în impulsuri şi în grade şi regimul de lucru.

Doua taste au fost programate pentru schimbarea regimului de lucru.

Dacă iniţializarea s-a realizat, începe programul normal de urmărire:

1 Determinarea numărului zilei curente din an



Se citeşte data şi ora sistemului (RTC), extrăgându-se din vectorul _RTC_TIME anul, luna,

ora, minutul, secunda şi ziua din lună.

2 Calculul unghiului altitudinal şi azimutal

Pentru calculul celor două unghiuri necesare procesului de orientare, s-au transpus în limbaj

PLC expresiile matematice de calcu a celor doua unghiuri. Majoritatea calculelor se fac pe

format LREAL, format cerut de sintaxa funcţiilor trigonometrice.

Fig 4.31 Suprapunere poziţie orară teoretică cu cea reală

Fig 4.32 Suprapunere poziţie sezonieră teoretică cu cea reală

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

nr.

im

pu

ls

timp [h]

Pozitie orara

reala teoretica

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

nr.

im

pu

ls

timp [h]

Pozitie sezoniera

reala teoretica



Fig. 4.33 Comparaţie între sistemul de orientare 10 cu sistemul fix 30.08.2011

Din suprapunereaunghiurilor teoretice cu cele reale, se observa ca pozitionarea se realizeaza

cu o precizie buna, satisfacatoare pentru aplizatie.

Cresterea puterii generata de modulul orientat fata de cel fix este de peste 30%.

4.3.4 Sistem de orientare biaxial de tip pseudoecuatorial cu două actuatoare liniare

Pentru sistemul de urmărire biaxial de tip pseudoecuatorial se calculează următoarele

unghiuri: unghiul diurn (β) şi unghiul de elevatie (γ).

Programul este similar celui realizat pentru sistemul de orientare biaxial azimutal.

Pentru ca sistemul de orientare pseudoecuatorial sa funcţioneze cu unghiurile calculate în

programul PLC, s-au făcut următoarele modificări:

Fiind necesare calcule cu variabile de tip REAL şi LREAL pentru funcţiile

trigonometrice, se înlocuieşte automatul programabil cu XGB-DR32H;

Se calculează unghiurile azimutale (altitudinal şi azimutal);

Se adaugă automatului programabil un modul de intrări analogice pentru citirea

radiaţiei;

Se instalează un piranometru DeltaT tip SPN1 pentru citirea radiaţiei globale şi difuze

(prin diferenţa rezultă radiaţia directă); acesta furnizează două semnale analogice 0-

2500 mV proporţionale cu radiaţia, rezoluţia fiind de 0,6W/m2 = 0,6mV;

Se calculează direcţia radiaţiei globale maxime;

Se calculează unghiurile pseudo-ecuatoriale.

Calculul unghiului de elevatie şi al celui diurn. Pentru calculul unghiurilor sistemului

pseudoecuatorial necesare procesului de orientare, se calculează:

Declinatia, timpul solar exprimat în ore şi unghiul orar;

Unghiul altitudinal şi cel azimutal;

Direcţia radiaţiei globale maxime;



Unghiul de elevaţie şi cel diurn pentru sistemul pseudoecuatorial.

La final, valorile celor două unghiuri obţinute în urma calculelor se multiplică cu numărul de

impulsuri/grad; diferenţa dintre această valoare şi valoarea din număratorul rapid reprezintă

distanţa până la poziţia următoare.

Start

S-a preluat nul?

Difϒ =ϒcalc-ϒreal

NU DA

DA


Difϒ> 5

Deplasare catre EST

Difϒ< -5

5 > Difϒ> -5

6

NU

1

Citire RTCCalcul numr zi din an

Ora_pas<Ora?

Deplasare catre EST

Limita EST?DA

3

NU

2

Reset numarator rapid

Ora_pas=Ora?NU DA

Calcul declinatie δCalcul unghiul solar ω

Calcul unghi azimutal α Calcul unghi altitudinal ψ

Ora_pas=Ora rasarit

ϒcalc=ϒ_Gmax βcalc=β_Gmax

5

Ora_pas=Ora_pas+PAS

Difβ =

βcalc-βreal


Difβ > 5

Deplasare catre EST

Difβ< -5

5 > Difβ> -5

7

1

Deplasare catre SUD

Limita SUD?DA

4

NU

Reset numarator rapid

Citire radiatie glodala Citire radiatie difuza

Calcul α_Gmax Calcul ψ_Gmax

Calcul γ_Gmax

Calcul β_Gmaxx

Rad globala <Rad difuza?

DA NU

Fig. 4.37 Schema logică pentru algoritmul de poziţionare sistem orientare pseuoecuatorial

La punerea în funcţiune a unui sistem de orientare pseudo-ecuatorial cu calculul unghiurilor

în programul PLC şi tinându-se cont de radiaţia globală şi difuză prin citirea ei cu un

piranometru, în zona de declaraţii se introduce distanţa în timp între doi paşi consecutivi

(numită pas). Unghiurile se calculează continuu, dar deplasarea se face în paşi.



Fig. 4.38 Program PLC de calcul a unghiului de elevaţie şi diurn



Fig. 4.39 Comparatie între sistemul de orientare 6 cu sistemul fix 18.06.2013

4.3.5 Sistem de orientare biaxial azimutal cu un singur actuator rotativ şi două cuplaje

electromagnetice

Sistemul de orientare reprezintă o soluţie originală de acţactionare, utilizându-se un singur

actuator rotativ şi două cuplaje pentru selecţia axei.

Programul este astfel realizat încât supravegează în mod continuu diferenţa între unghiul

prescris (încărcat din memorie) şi cel real (valoarea curentă a număratorului rapid). Dacă

această diferenţă este mai mare în valoare absolută decat eroarea maxima de poziţionare, axa

porneşte automat pentru reducerea diferenţei.

Comutarea în regim Manual în urma unei erori determină stergerea biţilor ce indică

iniţializarea realizată.

Transmiterea mişcarii de la motorul electric la cele doua axe se realizează prin intermediul

cuplajelor electromagnetice C1 şi C2:

alimentărea cu energie a cuplajului C1 determină realizarea mişcării azimutale

(motorul electric – melcul 1 – roată melcată 2);

alimentarea cu energie a cuplajului C2 determină realizarea mişcarii altitudinale

(motorul electric – melcul 1 – roată melcată 2 – pinionul 3 – rotile conice 4 şi 5).

4.3.6 Sistem de orientare biaxial azimutal cu un singur actuator rotativ

Sistemul de orientare biaxial de tip azimutal utilizând un singur actuator pentru realizarea

ambelor mişcări se poate implementa în două moduri:

1. Generarea mişcării de elevaţie din mişcarea diurnală cu ajutorul unui mecanism spatial

2. Realizarea succesivă a celor două mişcări cu acelaşi actuator



Sistemul poate primi valoarea unghiurilor calculate se automatul programabil al altui sistem

de orientare printr-o comunicatie Modbus.

Fig. 4.47 Comparaţie între sistemul de orientare 8 cu sistemmul fix 03.09.2012

Fig. 4.48 Comparaţie între sistemul de orientare 8 cu sistemmul fix 01.09.2012

4.3.7 Sistem de orientare monoaxial de tip pseudoecuatorial pentru colectoare solar

termice



Sistemele de orientare pentru colectoarele solar termice prezintă numeroase avantaje, dar din

cauza racordurilor flexibile sunt relativ greu de realizat.

Printre avantajele unei astfel de soluţii se pot enumera:

creşterea eficinţei de captare a energiei solare în situaţia în care sarcina termică poate

primi întreaga energie produsă;

adaptarea energiei solare captate la cererile sarcinii termice, în cazul sarcinilor termice

variabile;

orientarea în contrafază în cazul sarcinii termice foarte mici.

Contorizarea debitelor se face direct în automatul programabil, preluând pe intrările digitale

semnalele de la contactele Reed ale contoarelor.

Pentru citirea informaţiei de la senzorii de temperatură, PT100 şi PT1000, s-a utilizat un

modul cu 6 intrări pentru RTD cu protocol Modbus ICPCON M-7015-G CR. Automatul

programabil comunică cu acest modul utilizând protocolul Modbus RTU şi citeşte valorile de

temperatură multiplicate cu 10 în cazul senzorilor Pt1000 şi cu 100 în cazul senzorilor Pt100.

Valorile de temperatură din sistem obţinute sunt folosite pentru orientarea colectorului solar

mobil astfel:

Pentru captarea radiaţiei solare, dacă temperatura din boiler este mai mică de 60 ⁰C

şi temperatura colectorului solar mai mică de 130 ⁰C;

Pe poziţia limită vest, dacă temperatura din boiler este mai mare de 60 ⁰C, temperatura

colectorului solar mai mare de 130 ⁰C şi ora este mai mică decât 12.

Pe poziţia limită est, dacă temperatura din boiler este mai mare de 60 ⁰C, temperatura

colectorului solar mai mare de 130 ⁰C şi ora este mai mare deact 12.

Revenirea în programul normal de urmărire se face dacă temperaturile au scăzut sub

valorile limită cu 5 ⁰C, pentru evitarea poziţionărilor prea dese sau a oscilaţilor.

Prin implementarea algoritmului prezentat în Fig. 4.31, la sistemul de urmărire monoaxial se

obţine:

adaptarea energiei solare captate de colectorul solar la cererile sarcinii termice;

protecţia colectorului solar mobil în cazul zilelor toride şi consum mic de energie prin

orientarea în contrafază;

protecţia, în mod indirect, a colectorului solar fix, anulându-se aportul termic al

colectorului mobil.

4.4 Sisteme de orientare mono şi biaxiale realizate în cadrul

Institutului ICDT-Pro-DD

4.4.1 Prezentare generală

Au fost realizate cinci platforme orientabile, patru cu acţionare electrică, cea de-a cincea cu

posibilitatea modificării unghiului altitudinal manual. Pe fiecare patformă se pot instala 6

panouri fotovoltaice, energia produsă se injectează în reţea, fiecare platformă având câte un

invertor de 1,5Kw. Automatele programabile care comandă cele patru platforme orientabile

sunt conectate într-o reţea RS485, protocol Modbus. Automatul programabil al primei

platforme este conectat Profibus cu automatul programabil master instalat în laboratorul L9.

Datele schimbate între automatele programabile sunt: unghiul azimutal, unghiul altitudinal, un

cuvânt de stare şi un cuvânt de alarme.

4.4.1 Platforma mobilă cu sistem de orientare biaxial cu două actuatoare

Primele două platforme orientabile sunt identice şi sunt realizate astfel:



comanda realizată cu automat programabil compact 224XP, conectat în reţea Modbus

cu celelete automate programabile şi Profibus cu automatul programabil din

Laboratorul L9;

acţionarea axei azimutale se realizează cu actuator rotativ cu tesiunea de alimentare de

24Vcc, cu traductor incremental inclus;

acţionarea axei altitudinale se realizează cu actuator linear Aton cu tensiunea de

alimentare de 220Vca, fără traductor incremental inclus;

senzori inductivi de proximitate pentru limite de cursă.

Automatul programabil folosit permite utilizarea atât a traductoarelor incrementale relative

(encodere) prin intermediul număratoarelor rapide integrate, cât şi a celor rotative absolute (de

tip potenţiometru) prin intermediul celor două intrări analogice. Tipul traductorului ales

pentru fiecare axă de mişcare determină modul de realizare a programului.

Pentru calculul poziţiei reale pe axa azimutale se utilizează traductorul incremental rotativ

existent în actuatorul rotativ.

Pentru calculul poziţiei reale pe axa altitudinală se utilizează un traductor rotativ rezistiv,

semnalul furnizat de aceasta fiind 0-10V. Fiind un traductor de tip absolut, nu este necesară

iniţializarea sistemului.

Programul verifică continuu diferenţa dintre valoarea reală şi cea calculată pentru fiecare

unghi. Dacă diferenţa este mai mare decât eroarea impusă, sistemul de urmărire porneşte

deplasarea în sensul reducerii diferenţei (chiar dacă ora nu este cea potrivită realizării unui

pas).

Deoarece suprafaţa platformelor este destul de mare, s-a luat în calcul protecţia acestora în

cazul în care vântul depăşeşte o viteză maximă setată. Pentru a nu se monta câte un

anemometru pe fiecare platformă, informaţia privind viteza vântului se transmite către

celelalte platforme mobile pe comunicaţie. Calculul vitezei vântului se calculează în

programul automatului programabil funcţie de numărul de impulsuri primite de la

anemometru în unitatea de timp.

Sistemul de alarme a fost realizat în scopul protecţiei sistemului de orientare şi cuprinde:

Traductor incremental defect, cablu întrerupt sau actuator rotativ defect;

Actuator liniar defect,;

Traductor incremental defect;

Traductor absolut defect, cablu de legătură întrerupt sau intrarea analogică defectă,

dacă tensiunea analogică este zero;

Traductor absolut defect, dacă oricare dintre detectoarele de proximitate care

sesizează capătul de cursă pe axa altitudinală este acţionat;

Deplasare în poziţia orizontală, dacă vântul depăşeşte valoarea maximă admisă.

Cu excepţia ultimei alarme, toate celelalte determină trecerea sistemului de orientare în regim

manual, necesitând o intervenţie. Alarma la viteză maximă a vântului se resetează automat

dacă viteza vântului este sub valoarea maximă timp de minim 15 minute.

4.4.3 Platforma cu sistem de orientare biaxială cu un singur actuator şi cardan

Primele două platforme orientabile sunt identice şi sunt realizate astfel:

comanda realizată cu automat programabil compact 224XP, conectat în reţea Modbus

cu celelete automate programabile şi Profibus cu automatul programabil din L9;

acţionarea axei azimutale se realizează cu actuator rotativ cu tesiunea de alimentare de

24Vcc, cu traductor incremental inclus;

acţionarea axei altitudinale se realizează cu actuator linear Aton cu tensiunea de

alimentare de 220Vca, fără traductor incremental inclus;



Pentru calculul poziţiei reale pe axa azimutală se utilizează traductorul incremental rotativ

existent în actuatorul rotativ, iar unghiul se calculează similar cu calculul prezentat la punctul

precedent. Mişcarea către axa altitudinală se transmite mecanic, prin intermediul legăturii

cardanice. Informaţia de viteză a vântului este primită pe comunicaţie, în acest caz sistemul se

orientează în poziţia în care unghiul altitudinal are valoarea maximă.


Traductor incremental defect, cablu întrerupt sau actuator rotativ defect

Traductor incremental defect, dacă este acţionat traductorul de proximitate care

sesizează fine limită vest pe axa azimutală;

Deplasare în poziţia cu unghi altitudinal maxim, dacă vântul depaşeşte valoarea

maximă admisă.

4.4.4 Platforma cu sistem de orientare monoaxial

Sistemul permite orientarea doar pe axa altitudinală, prin intermediul unui actuator liniar.

Traductorul utilizat este unul absolut, deci nu este necesară iniţializarea sistemului la cuplarea

tensiunii de alimentare. Informaţia privind viteza vântului o primeşte de la automatul

programabil al primei platforme pe comunicaţie.


Actuator liniar defect, dacă după 5 secunde de la comanda de mişcare pe axa

altitudinală, unghiul real nu se modifică;

Traductor absolut defect, cablu de legatura întrerupt sau intrarea analogică defectă,

dacă tensiunea analogică este zero;

Traductor absolut defec,t dacă oricare dintre detectoarele de proximitate care

sesizează capătul de cursă pe axa altitudinală este acţionat;

Deplasare în poziţia orizontală, dacă vântul depăşeşte valoarea maximă admisă.

4.4.5 Sisteme de orientare în faza de montaj şi punere în funcţiune

4.4.5.1 Sistem de orientare monoaxial 10 Kw

Sistemul de orientare este monoaxial de tip pseudoazimutal şi este amplasat pe Laboratorul

L11. Controlul se realizează cu un automat programabil LS XBC-DR32H, iar acţionarea se

face cu două actuatoare Aton2. Actuatoarele se alimentează cu 24Vcc şi au înglobat

traductorul incremental. Dificultatea realizării programului pentru acest sistem constă în

faptul ca ambele actuatoare acţionează asupra aceleiaşi piese, ceea ce înseamnă ca mişcarea

lor trebuie sincronizată. Automatul programabil va contoriza impulsurile primite de la fiecare

actuator, iar în timpul mişcării va trebui ca actuatorul care execută de fapt mişcarea să aştepte,

dacă este cazul, cel de-al doilea actuator.

4.4.5.2 Sisteme de orientare mono şi biaxiale pe Laboratorul L7

Pe Laboratorul L7 s-au realizat şi instalat 4 sisteme de orientare, după cum urmează:

1. Sistem de orientare biaxial pseudoecuatorial, acţionarea celor două axe facându-se

cu două actuatoare Aton2. Controlul se face cu un automat programabil Siemens,

conectat la reţeaua Profibus. Pentru calculul unghiurilor se utilizează impulsurile

furnizate de cele două traductoare integrate în actuator.

2. Sistem de orientare biaxial pseudoazimutal, acţionarea celor două axe facându-se de

asemenea cu două actuatoare Aton2. Controlul se face cu un automat programabil

Siemens CPU 224XP, conenctat printr-o conexiune RS485 cu protocol de comunicaţie

Modbus cu primul automat programabil. Pentru calculul unghiurilor se utilizează

impulsurile furnizate de cele două traductoare integrate în actuator.



3. Sistem de orientare monoaxial pseudoazimutal, acţionarea se face cu două actuatoare

Aton2 a căror mişcare trebuie sincronizată astfel încât cel care realizeză mişcarea să

nu solicite celalalt actuator. Controlul se face cu un automat programabil LS XBC-

DR32H, conenctat printr-o conexiune RS485 cu protocol de comunicaţie Modbus cu

primul automat programabil. Pentru calculul unghiurilor se utilizează impulsurile

furnizate de cele două traductoare integrate în actuator.

4. Sistem de orientare monoaxial pseudoecuatorial, acţionarea se face cu motoreductor.

Controlul se face cu un automat programabil CPU 224XP, conenctat printr-o

conexiune RS485 cu protocol de comunicaţie Modbus cu primul automat programabil.

Pentru calculul unghiului se montează un traductor incremental rotativ.

5. Sistem de monitorizare şi comutare între surse

5.1 Realizarea reţelei Profibus

5.1.1 Topologie

Datorită faptului ca s-a dorit ca fiecare laborator să permită o extindere uşoară prin adaugarea

a noi participanţi, reţeaua a fost gândită scalabil, astfel încât fiecare laborator sa fie un

segment. Din acest motiv a fost necesară utilizarea unui număr de şapte repetoare, care fac

posibilă conectarea segmentelor la reţea.

Elementele conectate la reţeaua Profibus sunt:

Dispozitivele de monitorizare a puterii de tip Sentron PAC 3200, câte unul pentru

fiecare laborator. Dispozitivele sunt montate în tablourile electrice generale;

Automatele programabile compacte de monitorizare a sistemelor solar termice,

amplasate pe nouă laboratoare;

Un automat programabil, din cele patru, care realizează monitorizarea şi controlul

sistemelor de orientare de pe Laboratorul L7;

Un automat programabil, din cele patru, care realizează monitorizarea şi controlul

platformelor mobile;

ET200S conectat la reţea prin modulul de interfaţă IM151 pentru monitorizarea

forajului adânc al pompei de caldură;

Convertoarele M-Bus master/Profibus slave pentru citirea informaţiei de la contoarele

de energie.



Fig. 5.1 Topologia reţelei Profibus

5.1.2 Configurarea reţelei

Configurarea reţelei se realizează în Simatic Manager, Hardware Config. Mai întai se

completează rack-ul cu modulele ce intră în configuraţia automatului programabil:

Unitatea centrală CPU 315-2P;

Procesor de comunicaţie CP 343-1 Lean pentru conexiunea Ethernet cu sistemul tip

SCADA;

Modul de intrări analogice pentru senzorii de temperatură pentru ambient;

5.1.3 Conectarea la reţea a automatelor compacte CPU224XP cu modul de comunicaţie

Profibus

Dupa configurarea reţelei, se conectează dispozitivele slave. Pentru automatele compacte

CPU 224XP cu modul de comunicaţie, se alege din catalog (în fereastra HW Config) simbolul

EM 277 Profibus-DP.

5.1.4 Conectarea la reţea a dispozitivelor de monitorizare a puterii Sentron PAC 3200

Dispozitivul de monitorizare a puterii este destinat măsurării tuturor mărimilor relevante în

sistemele de distribuţie de joasă tensiune şi poate măsura în sisteme monofazate, bifazate sau

trifazate.

`

``

L3

L12

L9

L8

L6

L2

L10

L11

L4

L1

L7

L5

Sentron

CPU

PLC

DI

Eth

AI

Sentron

Sentron

Sentron

Sentron

Sentron

Sentron

Sentron

Sentron

Sentron

Sentron

Sentron

Monitorizareforaje adanci

CPU

PLC

DI

Eth

AI

Platforma1

Platforma2

Platforma3

Platforma4

Platforma5

Mod

bus



Tensiunile înalte pot fi măsurate folosind transformatoare de tensiune, iar pentru măsurarea

curenţilor se pot folosi transformatoare de curent x/1A sau x/5A.

Conexiunea utilizată a fost 3P4W pentru reţea trifazată cu patru fire, încărcare asimetrică.

Integrarea în reţea a dispozitivelor de monitorizare a puterii se face de asemenea în Simatic

Manager – HW Config. Din catalog se alege simbolul PAC 3200, se realizează conexiunea la

linia ce simbolizează reţeaua şi i se atribuie adresa în cadrul reţelei.

Daca nu există în catalog simbolul, trebuie adaugat prin instalarea fişierului GSD furnizat de

producător. Comanda Instal GSD File... se găseşte de asemenea în HW Config, meniul

Options.

Salvarea valorilor citite din zona de intrări periferice în Data Block se realizează cu funcţia

FC20.

Apelarea funcţiei se face în OB1 şi are trei parametri de intrare:

CALL "DateSentrom1Real"

StartAdr:="StartAdrS1" // Adresa de start pentru zona de intări periferice

DataBlock:=13 // Adresa Data Block în care se salvează

NrOfElem:="NrDateSentron" // Numărul de elemente

În continuare, valorile sunt convertite din Float în format Integer pe 32 biţi, iar valorile

aferente puterilor şi energiilor se împart la 1000.

5.1.5 Conectarea la reţea a contoarelor de energie termică

Pentru monitorizarea energiei în Laboratoarele L1 şi L9, unde sunt instalate pompe de

caldură, s-au montat mai multe contoare de energie cu interfaţă M-Bus.

Contoarele utilizate sunt de două tipuri: Sharky 775 şi Zenner Multidata. Mărimile furnizate

de cele două tipuri de contoare şi care pot fi configurate pentru a fi citite pe comunicaţie .

M-busProfibus

Profibus/M-bus

Master PROFIBUS

Slave M-bus

Fig. 5.6 Modul de conectare a contoarelor de energie

5.1.5.1 Crearea unui proiect şi setarea comunicaţiei

Se deschide softul de configurare şi se creează un nou proiect. Setarea comunicaţiei cuprinde:

Parametrii Profibus:

Parametrii M-Bus:

5.1.5.2 Configurarea reţelei M-Bus

În acest pas se configurează reţeaua M-Bus. Configurarea reţelei constă în crearea de noduri,

pentru care se declară variabilele ce se doresc a fi citite.

Pentru fiecare nod se configurează atâtea variabile câte mărimi se doresc a fi citite pe

comunicaţie.



5.1.5.3 Generarea fişierului GSD

În acest pas, proiectul curent se poate exporta pentru generarea fişierului GSD. Acesta este un

fişier text care permite instalarea convertorului în catalogul HW Config cu parametrii setaţi

în pasul precedent. Astfel în catalogul HW Config se va instala o noua componentă de fiecare

dată când se dă comanda Instal GSD File. Chiar dacă este acelaşi dispozitiv fizic, în catalog

va apărea o nouă componentă cu noua configuraţie.

5.1.5.4 Opţiunea Update Device

Proiectul se transferă în dispozitiv, prin intermediul comenzii Update Device. Se poate face

update pentru Firmware, pentru proiect sau pentru ambele.

5.1.6 Comunicaţia Modbus cu centralele HOVAL

Comunicaţia cu centrala termică Hoval se realizează prin conectarea unui cuplor Modbus la

regulatorul de încălzire TopTronicT prin intermediul magistralei T2B.

Modbus / TTT

De la repetor

Modbus

Hoval

TTT

CPU 224XPMonitorizare CST

Fig. 5.8 Comunicaţia Modbus cu centrala termică Hoval

5.1.7 Achiziţia de date de la forajele de adâncime

Achiziţia de date de la forajele de adâncime se face prin intermediul periferiei distribuite

ET200S. Interfaţa IM151-1 se conectează printr-o conexiune Profibus la automatul

programabil master din Laboratorul L1.

Comunicaţia Modbus cu centrala Hoval a Laboratoruui L1 este prezentată în Fig. 5.8.

Tabel 5.6 Monitorizare foraje de adancime

Nr. Crt. Denumire Dimensiune

1 Temperaturi 18 word

5.2 Configuraţie reţea laboratoare

5.2.1 Configuraţie reţea Laboratorul L1

În Fig. 5.9 este prezentată configuraţia reţelei din Laboratorul L1.



Modbus / TTT

Monitorizare contoare energie

M-bus

Modbus

Hoval

TTT

Profibus/M-bus

CPU 224XPMonitorizare CSTPLC Master

CP

U

PLC

DI

Eth

AI

Catre repetor L4 si L5

Profibus

Catre SCADA

Catre foraje de adancime

Fig. 5.9 Configuraţie reţea Laborator L1

Datele trimise către master din reţeaua Modbus sunt prezentate în tabelul 5.7.

Tabel 5.7 Datele trimise catre master L1

Nr. crt. Denumire Dimensiune

1 Datele achiziţionate de la centrala termica 18 word

2 Datele achiziţionate de la colectoarele solar termice

temperatura tur/retur pentru fiecare collector solar volum

6 word

Datele achiziţionate direct de master din reţeaua Profibus sunt prezentate în tabelul 5.8.

Tabel 5.8 Datele achiziţionate direct de master pe reţeaua Profibus

Nr.

Crt. Denumire Dimensiune

1 Datele achiziţionate de la SENTRON PAC3200 – L1 60 word







8 Date achiziţionate de la contoarele de energie – L1 48 word

9 Date achiziţionate de la forajele de adâncime 18 word

5.2.2 Configuraţie reţea Laborator L5 şi Laborator L6

În Fig. 5.10 este prezentată configuraţia reţelei din laboratoarele L5 şi L6.



ICPDAS

Modbus / TTT

De la repetor

Modbus

Hoval

TTT


Pla

ca U

Pla

ca I

Monitorizaremicroeoliene

Profibus

Fig. 5.10 Configuraţia reţea laboratoare L5 şi L6

Datele trimise catre master din reţeaua Modbus sunt prezentate în tabelul 5.9.

Tabel 5.9 Datele trimise catre master L5 şi L6


1 Datele achiziţionate de la centrala termică 18 word

2 Datele achiziţionate de la modulul de achiziţie tensiune

baterii curentul fiecarei turbine eoliene

4 word


temperatura tur/retur pentru fiecare colector solar volum

6 word

5.2.3 Configuraţie reţea Laborator L7


Modbus / TTTDe la repetor

Modbus

Hoval

TTT

CPU 224XP XBC-DR32H XBC-DR32H XBC-DR32HTraker2 Traker3 Traker4Traker1

Fig. 5.11 Configuraţia reţea laborator L7

Datele trimise catre master din reţeaua Modbus sunt prezentate în tabelul 5.10






2 Datele achiziţionate de la PLC tracker2

Unghi diurn, unghi de elevaţie

Alarme,stare

4 word


Unghi diurn,unghi de elevaţie

Alarme,stare

4 word



Alarme, stare

4 word

5.2.4 Configuraţie reţea Laborator L11


Modbus / TTTDe la repetor

Modbus

Hoval

TTT

CPU 224XP XBC-DR32HTracker 10KW

Monitorizare CST

Fig. 5.12 Configuraţia reţea Laborator L11

Datele trimise catre master din reţeaua Modbus sunt prezentate în tabelul 5.11.



1 Datele achiziţionate de la centrala termica 18 word



Alarme, stare

3 word

5.2.5 Configuraţie reţea laboratoare L2, L4 şi L10

În Fig. 5.13 este prezentată comunicaţia Modbus cu centrala termică Hoval (L2,L4 şi L10).



Modbus / TTT

De la repetor Modbus

Hoval

TTT


Fig. 5.13 Comunicaţia Modbus cu centrala termică Hoval (L2, L4 şi L10)


Tabel 5.12 Datele trimise către master L2,L4 şi L10

Nr crt Denumire Dimensiune



temperatura tur/retur pentru fiecare collector solar

volum

6 word

5.2.6. Configuraţie reţea Laborator L9

Monitorizare contoare energie

M-bus

Profibus/M-bus

CPU 224XPMonitorizare CSTPLC Master

CP

U

PLC

DI

Eth

AI

Catre repetor L8 si L12

Profibus

Catre SCADA

Fig. 5.14 Configuraţia reţea Laborator L9


Tabel 5.13 Datele trimise către master L9

Nr.


1 Datele achizitionate de la colectoarele solar termice temperatura

tur/retur pentru fiecare collector solar volum

6 word

Datele achiziţionate direct de master din reţeaua Profibus sunt redate în tabelul 5.14.



Tabel 5.14 Datele achiziţionate direct de master pe reţeaua Profibus Nr.







6 Date achiziţionate de la contoarele de energie – L1 24 word

7 Date achiziţionate de la platformele mobile 16 word

5.2.7 Configuraţie reţea laboratoare L3 şi L8

În Fig. 5.15 este prezentată comunicaţia pectru monitorizarea colectoarelor solar tremice (L3

şi L8).

De la repetor


Fig. 5.15 Comunicaţia Modbus cu centrala termică Hoval (L3 şi L8)

Datele trimise către master din reţeaua Modbus sunt redate în tabelul 5.15.

Tăbel 5.15 Datele trimise către master L3 şi L8



temperatura tur/retur pentru fiecare collector solar

volum

6 word

5.2.8 Configuraţie reţea platforme mobile pentru panouri fotovoltaice

Fig. 5.8 prezintă comunicaţia Modbus platforme mobile. Configuraţia reţelei pentru platforme

mobile cuprinde:

Automatul programabil 224XP, care controlează deplasarea pe cele doua axe ale

platformei 1, este slave în reţeaua Profibus şi master în reţeaua Modbus. Colectează

datele de la automatele programabile ale celorlalte platforme mobile cu care comunică

Modbus RTU şi le trimite către automatul programabil master din Laboratorul L1.



CPU 224XPPlatforma mobila 1




Catre repetor

ModbusProfibus

Fig. 5.16 Comunicaţia Modbus platforme mobile

Datele trimise catre master din reţeaua Modbussunt prezentate în tabelul 5.16.

Tabel 5.16 Datele trimise catre master de la platformele mobile


1 Datele platformă mobile 1


Alarme, tare

4 word



Alarme, stare

4 word



Alarme, stare

4 word



Alarme, stare

4 word

5.3 Comutarea între sursele de energie

5.3.1 Consideraţii generale

Cele mai întâlnite sisteme de încălzire sunt cele cu centrale termice pe gaz. În cazul în care se

doreşte utilizarea energiilor regenerabile, acest generator de căldură se completează cu o

pompă de caldură şi eventual cu colectoare solar termice pentru prepararea apei calde

menajere. Deoarece temperatura maximă pe circuitul tur al pompei de căldura este de maxim

55 ⁰C, în sistemele în care temperatura pe tur a instalaţiei depăşeşte temperatura maximă a

pompei de caldură, aceasta va funcţiona doar în completarea generatorului de caldură

convenţional.

În cadrul Laboratorului L1 este realizat un astfel de sistem bivalent, compus din:

centrala termică pe gaz;

pompa de căldură cu foraje de adâncime;

două colectoare solar termice pentru prepararea apei calde menajere.

5.3.3 Sistemul de comandă şi control

Sistemul de comandă şi control este realizat cu un automat programabil, care este master în

comunicaţia Profibus pentru monitorizare şi achiziţie de date din cadrul Laboratorului L1 şi

care îndeplineşte şi funcţia de comutare.



Fig. 5.19 Schema sistemului de încălzire

Pentru realizarea funcţiei de comutare au fost necesare:

Realizarea comunicaţiei Modbus cu cazanul Hoval astfel încât să se poată achiziţiona

valorile de temperaturi, starea elementelor de execuţie (pompe de circulaţie, vane) şi

stările cazanului (evenimente şi alarme);

Realizarea comunicaţiei Modbus cu cazanul Hoval pentru modificare pe comunicaţie a

valorilor setpoint cazan şi încărcare cazan;

Comunicaţia M-Bus cu contoarele de energie pentru achiziţia valorilor de energie,

debit şi temperaturi;

Comunicaţia Modbus cu dispozitivul EEM-MA250 pentru monitorizarea consumului

de energie electrică a pompei de caldură;

Conectarea senzorilor de temperatură la modulul de intrări analogice al automatului

programabil pentru monitorizare temperatură ambient şi temperatură pardoseală;

Conectarea automatului programabil la controlerul cazanului pentru funcţia start/stop;

Conectarea automatului programabil la controlerul cazanului cu funcţia stop arzător

(toate funcţiile centralei rămân active cu excepţia arzătorului care se opreşte, fiind

utilizat agentul din stocator).



6. Concluzii generale, realizări şi contribuţii originale, direcţii

viitoare de cercetare şi diseminare

Obiectivele propuse şi descrise în primul capitol au fost în întregime îndeplinite, realizările

teoretice fiind în simbioză cu cele practice şi cu sistemele tehnice implementate atât în

Campusul Colina Universităţii Transilvania din Braşov şi în Campusul Universităţii Tehnice

de Ştiinţe Aplicate din Zwickau - ca sistem PV Twin Laboratory – cât şi în Institutul de

Cercetare, Dezvoltare şi Inovare ICDT-Pro-DD – Produse High-Tech pentru Dezvoltare

Durabilă.

6.1 Contribuţii originale

Obiectivul O1 a fost îndeplinit prin următoarele realizări şi contribuţii originale:

Sistem de monitorizare a unui parc fotovoltaic. Automatele programabile, câte unul în

fiecare post de transformare, comunică MODBUS prin cele două porturi de comunicaţie de

pe CPU şi Ethernet prin intermediul modulului de extensie. Fiecare automat programabil

comunică MODBUS cu invertoarele şi dispozitivul de măsurare a puterii electrice,

supraveghează starea întrerupatorului principal prin intrările digitale şi dă eventuale

comenzi prin ieşiri digitale. Toate datele sunt transmise către automatul programabil din

postul PT1, care le transmite mai departe către sistemul SCADA;

Sistem de armare automate a rezervei (AAR) pentru comutarea automată între sursele de

alimentare ale unei întreprinderi (două transformatoare alimentate prin linii diferite şi două

generatoare pentru cazul de avarie când ambele linii sunt căzute). Automatul programabil

comunică Profibus cu trei contoare de energie SENTRON 3200, MODBUS, cu cele două

generatoare, MPI cu panoul operator touch screen şi Ethernet cu un PC;

Software pentru sistemul de comandă - printr-o reţea de tip RS485 protocol Modbus - a

actuatoarelor cu motoare pas cu pas pentru cutia de lansare din industria hartiei. Automatul

programabil primeşte datele de la sistemul QCS (Quqlity Control Sistem) Honeywell

printr-o legatură Ethernet şi calculează numărul de impulsuri ce trebuie trimise către

actuatoare pentru modificarea profilului de lansare a celulozei, scopul final fiind creşterea

calităţii produsului;

Driver software pentru comunicarea RTU cu un modul care are implementat modul ASCII.

Modulul calculează numărul de octeţi şi suma de control dupa regula CRC16 la emisie şi

verifică numărul de octeţi recepţionaţi şi suma de control la recepţie. Se verifică dacă s-a

realizat cu succes comunicaţia.


Sisteme de orientare realizate în campusul Colina Universităţii Transilvania şi Campusul

Universităţii Tehnice de Ştiinţe Aplicate din Zwickau:

o Sistem de orientare biaxial pseudoecuatorial cu acţionare hidrauluică, comanda

realizându-se cu un automat programabil Siemens. Pentru reprogramarea unghiurilor

şi comanda în regim manual s-a realizat o conexiune MODBUS cu PC. Ca urmare a

unui acord de colaborare între Universitatea Transilvania din Brasov şi Universitatea

Tehnică de Ştiinţe Aplicate din Zwickau s-au creat două platforme de cerecetare

identice (proiect denumit PV TWIN LABORATORY), ivindu-se astfel posibilitatea

studiului eficienţei panourilor fotovoltaice în două zone climatice diferite. Proiectarea,

programarea, realizarea şi punerea în funcţiune s-a realizat mai întăi în Brasov, în

Campusul Colina Universităţii, ulterior autorul deplasându-se la Zwickau - Germania,

pentru programarea şi punerea în funcţiune a celei de-a doua platforme.



o Realizarea comunicaţiei seriale cu un PC pentru:

Comanda în regim “Manual” a sistemului de orientare;

Monitorizarea poziţiei pentru fiecare axă;

Modificarea unghiurilor de poziţionare;

Afişarea erorilor sistemului.

o Sistem de orientare de tip azimutal cu două actuatoare liniare comandat cu automat

programabil LS, cu comunicaţie cu un panou operator;

o Sistem de orientare de tip azimutal cu un actuator liniar şi unul rotativ cu concentraţia

radiaţiei cu oglinzi plane, comandat cu automat programabil LS, cu comunicaţie cu un

panou operator şi comunicaţie MODBUS cu PC;

o Sistem de orientare pseudoecuatoarial cu două actuatoare liniare cu automat

programabil LS, cu comunicaţie cu un panou operator şi comunicaţie MODBUS cu

PC;

o Sistem de orientare biaxial de tip azimutal cu un actuator liniar şi două frâne

electromagnetice, cu automat programabil LS;

o Sistem de orientare biaxial de tip azimutal cu un singur actuator rotativ şi transmisia

prin legatură cardanică către a doua mişcare;

o Sistem de orientare monoaxial pentru colector solar termic. Realizarea unui algoritm

de poziţionare pentru adaptarea energiei solare captate de colectorul solar la cererile

sarcinii termice, dar şi protecţia colectorului la sarcini termice mici prin orientarea în

contrafază.

Sisteme de orientare realizate în cadrul Institutului de Cercetare, Dezvoltare şi Inovare

ICDT-Pro-DD – Produse High-Tech pentru Dezvoltare Durabilă – al Universităţii

Transilvania din Braşov:

o Platforma mobilă biaxială de tip azimutal, de mărime medie, acţionată cu două

actuatoare liniare, cu automat programabil Siemens. S-a realizat o comunicaţie

MODBUS între automatele programabile şi o comunicaţie Profibus cu automatul

programabil master;

o Platforma mobilă biaxială de tip azimutal, de marime medie, acţionată cu un actuator

liniar şi unul rotativ, cu automat programabil Siemens;

o Platforma mobilă monoaxială de tip azimutal, de mărime medie, acţionată cu un

actuator liniar, cu automat programabil Siemens;

o Platforma mobilă biaxială de tip azimutal, de mărime medie, acţionată cu un actuator

rotativ, cu automat programabil LS;

o Sistem de orientare biaxial de tip pseudoazimutal, amplasat pe Laboratorul 7 al ICDT,

acţionat cu două actuatoare liniare, cu automat programabil Siemens;

o Sistem de orientare biaxial de tip pseudoecuatorial, amplasat pe Laboratorul 7 al

ICDT, acţionat cu două actuatoare liniare, cu automat programabil Siemens;

o Sistem de orientare monoaxial de tip pseudoazimutal, amplasat pe Laboratorul 7 al

ICDT, acţionat cu două actuatoare liniare, cu automat programabil Siemens;

o Sistem de orientare monoaxial de tip pseudoazimutal, de 10 Kw, amplasat pe

Laboratorul 11 al ICDT, acţionat cu două actuatoare liniare, cu automat programabil

LS.


Monitorizarea parametrilor electrici ai reţelei de alimentare a fiecărui laborator. S-au

folosit dispozitive de monitorizare a puterii SENTRON PAC 3200 cu comunicaţie

Profibus, datele fiind citite de automatul master, urmând a fi afişate pe sistemul de tip

SCADA/HMI;



Monitorizarea temperaturii pentru puţurile de adâncime ale pompei de caldură amplasate în

Laboratorul L1 al ICDT. Monitorizarea s-a realizat cu periferie descentralizată Siemens, cu

legatură Profibus cu automatul programabil master;

Monitorizarea microcentralelor eoliene, amplasate pe Laboratorul L5 şi Laboratorul L6 ale

ICDT. Citirea datelor se face prin comunicaţie RS485 protocol ModBus, de către

automatul programabil care monitorizează colectoarele solar termice;

Monitorizarea centralelor termice Hoval, printr-o conexiune ModBus, cu transmiterea

datelor către automatul programabil master şi apoi catre un sistem de tip SCADA/HMI

pentru afişarea datelor şi salvarea acestora în fişiere;

Monitorizarea contoarelor de energie termică din Laboratorul L1 şi Laboratorul L9 ale

ICDT, în care sunt montate pompe de caldură. Deoarece contoarele de energie utilizează

protocolul M-bus, a trebuit să fie realizată şi integrarea lor în reţeaua Profibus;

Monitorizarea consumului de gaz prin montarea contoarelor de gaz cu generator de

impulsuri;

Monitorizarea colectoarelor solar termice amplasate pe nouă laboratoare din cadrul ICDT-

ProDD.

Proiectarea şi realizarea sistemelor într-o arhitectură scalabilă, ţinând cont atât de

neomogenitatea subsistemelor cât şi de complexitatea structurii ICDT;

Integrarea sistemelor de orientare şi a celor de monitorizare într-o reţea (ModBus sau

Profibus) în vederea integrării acestora într-un sistem de tip SCADA.


Sistem de comutare între surse de energie, pentru reducerea consumurilor de gaz. S-au

realizat un algoritm şi un produs software care, prin monitorizarea temperaturilor furnizate

de senzorii de temperatură din sistem, utilizează la maxim energia furnizată de pompa de

caldură, realizându-se astfel economie de combustibil clasic. Datele necesare comutării

sunt citite atât direct cât şi pe comunicaţie, mare parte din date fiind furnizate de către

centrala termicA.

6.2 Direcţii viitoare de cercetare

Transmiterea către celelalte PLC-uri, prin intermediul comunicaţiei Modbus, a unghiurilor

calculate în programul unui PLC declarat ca master. În cazul unor sisteme de urmărire cu

calculul unghiului funcţie de un foto-senzor, pentru un număr mare de sisteme de orientare

se va urmări folosirea unui singur senzor, pentru celelalte sisteme programându-se

perioada de timp între doi paşi;

Studiul posibilităţilor de introducere într-o reţea de tip industrial Profibus a dispozitivelor

cu protocol LON implementat;

Integrarea în sistemul de monitorizare al Institutului ICDT-ProDD a centralelor tip

Viesmann;

Optimizarea algoritmului de comutare între sursele de energie clasice şi regenerabile, după

achiziţia datelor provenite din sistem după parcurgerea a minim unui sezon rece;

Studiul utilizării foto-senzorilor pentru comanda sistemelor de orientare către cel mai

luminos punct de pe cer în zona Braşov, avându-se în vedere particularităţile climatice ale

acestei zone şi ale celor similare;

Optimizarea sistemelor din punctul de vedere al consumurilor energetice proprii ale

platformelor fotovoltaice;

Studiul posibilităţii realizării unor convertoare care să poată utiliza energia produsă de

panourile fotovoltaice, chiar şi când aceasta este foarte mică şi nu poate fi injectată în



reţea, prin înmagazinarea în sisteme de acumulare a energiei, în vederea utilizării ei pentru

poziţionare.

6.3 Diseminarea rezultatelor prin lucrări elaborate pe durata

pregătirii doctoratului

a) Lucrări publicate la conferinţe cotate ISI

1. Badea, M., Moraru, S. A., Grigorescu, C. M., „Automated Control System For Paper

Manufacturing”, Annals of DAAAM for 2010 & Proceedings of the 21st International

DAAAM Symposium “Inteligent Manufacturing & Automation Focus on

Interdisciplinary Solutions”, 2010, pp. 887 – 888, ISSN 1726-9679, ISBN 978-3-

901509-73-5;

2. Badea, M., Moraru, S. A., Grigorescu, C. M., „Application for controlling a thickness

regulating member used în paper manufacturing”, Proceedings of the RAAD 2010,

19th IEEE International Workshop on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region, 2010,

pp. 309 – 314, ISBN 978-1-4244-6884-3;

3. Badea, M., Moraru, S. A., Grigorescu, C. M., „Automated Reserve Arming Control

System for Power Supply”, 22nd International DAAAM Symposium "Intelligent

Manufacturing & Automation: Power of knowledge and creativity", 2011, pp. 637 –

638, ISSN 1726-9679;

4. Badea M., Moraru A.S., Visa I., Burduhos B.G., Comşit M.: „Command-Control-

Monitoring of a Dual-Axis Tracking Photovoltaic Platform”, Preprints of the 2013

IFAC Conference on Manufacturing, Modelling, Management, and Control, Saint

Petersburg State Univerşity and Saint Petersburg National Research Univerşity of

Information Technologies, Mechanics, and Optics, Saint Petersburg, Russia, June 19-

21, 2013, paper FrB9.2, Digital Object Identifier 10.3182/20130619-3-RU-

3018.00641, pg. 1895-1900.

5. Grigorescu, C. M., Moraru, S. A., Neukart, F., Badea, M., „Buffering application for

an industrial monitoring software system”, Proceedings of the 12th International

Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment OPTIM 2010,

2010, pp. 780 – 785, ISBN 978-973-131-7018-1;

6. Grigorescu, C. M., Moraru, S. A., Badea, M., „Smart Data Acquişition Software Used

In Industrial Monitoring Systems”, Annals of DAAAM for 2010 & Proceedings of the

21st International DAAAM Symposium “Inteligent Manufacturing & Automation

Focus on Interdisciplinary Solutions”, 2010, pp. 103 – 104, ISSN 1726-9679, ISBN

978-3-901509-73-5;

7. Climescu, O.; Jaliu, C.; Saulescu, R.; Neagoe, M., Badea, M. (2010). „Laboratory

Small Hydropower Plant Testing Stand”, Annals of DAAAM for 2010 & Proceedings

of the 21st International DAAAM Symposium “Inteligent Manufacturing &

Automation Focus on Interdisciplinary Solutions”, 2010, ISSN 1726-9679, ISBN 978-

3-901509-73-5;

8. Grigorescu, C. M., Moraru, S. A., Kristaly, D. M., Badea, M., „DB4Objects based

buffering application for use in software monitoring systems”, 22nd International

DAAAM Symposium "Intelligent Manufacturing & Automation: Power of knowledge

and creativity", 2011, pp. 81 – 82, ISSN 1726-9679;

9. Burduhos, B., Diaconescu, D., Moraru, S., Badea, M., Grigorescu, C., „Dual-Axis

Tracked vs. Fixed PV: Energetic Response of One-Year Testing Period in Romania”,

Proceedings of the 13th International Conference on Optimization of Electrical and

Electronic Equipment OPTIM 2012, 2012, pp. 979 – 986, ISSN 1842-0133, ISBN

978-1-4673-1653-8/12.



b) Lucrări publicate la conferinţe indexate CNCSIS B+

1) Grigorescu, C. M., Moraru, S. A., Badea M., „Use of Message Oriented

Middleware and DB4Objects in energy consumption software monitoring systems”,

Proceedings of International Conference on Innovative Technologies, IN-TECH

2011, pp. 187 – 190, ISBN 978-80-904502-6-4;

c) Lucrări publicate în reviste de specialitate

1) Burduhos B., Diaconescu D., Vişa I., Badea M., „The Influence of the

Atmospheric Temperature and of the Solar Radiation on the Efficiency of

Photovoltaic Modules with Controlled Orientation”, revista ştiinţifică EEA –

Electrotehnică, Electronică, 59 (2011), nr. 4, ISSN: 1582-5175, pg. 26-30.

d) Cereri de brevete:

1) Vişa, I., Duţă, A., Diaconescu, D., Hermenean, I., Săulescu, R., Vătășescu , M.,

Velicu, R., Badea, M., Țoțu, I., „Mecanism de orientare articulat”, cerere de brevet

A/01001 din 22.10.2010.

2) Vişa, I., Neagoe, M., Dombi, V., Moldovan, M., Săulescu, R., Badea, M., Țoțu, I.,

Hermenean, I., Burduhos, B., „Mecanism de orientare articulat cu roţi dinţate”,

cerere de brevet A/01074 din 08.11.10.

3) Vişa, I., Diaconescu, D., Creanga, N., Săulescu, R., Țoțu, I., Badea, M., Vatasescu,

M., Serban, C., „Sistem şi metoda de orientare a unui colector solar termic plan în

funcţie de necesarul termic”, cerere de brevet A/00109 din 20.02.12.

4) Vişa, I., Diaconescu, D., Creangă, N., Neagoe, M., Săulescu, R., Munteanu, O.,

Jaliu, C., Burduhos, B., Badea, M., Grigorescu, C. M., „Mecanism de orientare cu

bare articulate şi angrenaj planar”, cerere de brevet A/00301 din 01.06.2012.



BIBLIOGRAFIE

[1] Badea M., Moraru A.S., Visa I., Burduhos B.G., Comsit M.: „Command-Control-Monitoring of a

Dual-Axis Tracking Photovoltaic Platform”, Preprints of the 2013 IFAC Conference on Manufacturing,

Modelling, Management, and Control, Saint Petersburg State University and Saint Petersburg National

Research University of Information Technologies, Mechanics, and Optics, Saint Petersburg, Russia,

June 19-21, 2013, paper FrB9.2, Digital Object Identifier 10.3182/20130619-3-RU-3018.00641, pg.

1895-1900.

[2] Badea, M., Moraru, S. A., Grigorescu, C. M., „Application for controlling a thickness regulating

member used in paper manufacturing”, Proceedings of the RAAD 2010, 19th IEEE International

Workshop on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region, pp. 309 – 314, 2010, ISBN 978-1-4244-6884-3.

[3] Badea, M., Moraru, S. A., Grigorescu, C. M., „Automated Control System For Paper Manufacturing”,

Annals of DAAAM for 2010 & Proceedings of the 21st International DAAAM Symposium “Inteligent

Manufacturing & Automation Focus on Interdisciplinary Solutions”, 2010, pp. 887 – 888, ISSN 1726-

9679, ISBN 978-3-901509-73-5.

[4] Badea, M., Moraru, S. A., Grigorescu, C. M., „Automated Reserve Arming Control System for Power

Supply”, 22nd International DAAAM Symposium „Intelligent Manufacturing & Automation: Power of

knowledge and creativity”, pp. 637 – 638, 2011, ISSN 1726-9679.

[5] Badea M., Moraru A.S., Visa I., Burduhos B.G., Comşit M.: „Command-Control-Monitoring of a

Dual-Axis Tracking Photovoltaic Platform”, Preprints of the 2013 IFAC Conference on Manufacturing,

Modelling, Management, and Control, Saint Petersburg State Univerşity and Saint Petersburg National

Research Univerşity of Information Technologies, Mechanics, and Optics, Saint Petersburg, Russia,

June 19-21, 2013, paper FrB9.2, Digital Object Identifier 10.3182/20130619-3-RU-3018.00641, pg.

1895-1900.

[6] Benzi, F., Anglani, N., Bassi, E., Frosini, L., „Electricity Smart Meters Interfacing the Households”,

IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 58, nr. 3, pp. 4487-4494, 2011.

[7] BlueNote Communications SA, „Ghid practic de înţelegere a soluţiilor de tip SCADA”, 2009. [15]

[8] Bostan, I.,Dulgheru, V.,Sobor, I., Bostan, V., Sochirean, A., „Sisteme de conversie a energiilor

regenerabile”, Editura Tehnica Info, 2007, p158-173, ISBN 978-995-63-076-4

[9] Burduhos, B., Diaconescu, D., Moraru, S., Badea, M., Grigorescu, C., „Dual-Axis Tracked vs. Fixed

PV: Energetic Response of One-Year Testing Period in Romania”, Proceedings of the 13th

International Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment OPTIM 2012, pp. 979

– 986, 2012, ISSN 1842-0133, ISBN 978-1-4673-1653-8/12. [17]

[10] Burduhos B., Diaconescu D., Vişa I., Badea M., „The Influence of the Atmospheric Temperature and

of the Solar Radiation on the Efficiency of Photovoltaic Modules with Controlled Orientation”, revista

ştiinţifică EEA – Electrotehnică, Electronică, 59 (2011), nr. 4, ISSN: 1582-5175, pg. 26-30.

[11] Carstens, J. R., „Automatic Control Systems and Components”, 2001.

[12] Climescu, O.; Jaliu, C.; Saulescu, R.; Neagoe, M., Badea, M. (2010). „Laboratory Small Hydropower

Plant Testing Stand”, Annals of DAAAM for 2010 & Proceedings of the 21st International DAAAM

Symposium “Inteligent Manufacturing & Automation Focus on Interdisciplinary Solutions”, 2010,

ISSN 1726-9679, ISBN 978-3-901509-73-5;

[13] Delta-T Devices Ltd.: DL2e Data Logger – Getting Started – Version 5, Cambridge, 2001[12B]

[14] Delta-T Devices Ltd.: User Manual – Version 3, Cambridge, England, 1993

[15] Duffie J.A., Beckman W.A., „Solar Engineering of Thermal Processes Second Edition”, New York,

Willey - Interscience Publication, 2006, ISBN 978-0471698678.

[16] Dumitru Chisalita, „Pompe de caldura. Energie verde pentru cladiri”, Brasov: Editura Universitatii

Transilvania din Brasov, 2007

[17] Dumitru Chisalita, „Pompe de caldura”, Brasov: Editura Universitatii Transilvania din Brasov, 2011

[18] European Commission Community Research, „European SmartGrids Technology Platform”, 2006.

[19] Gavalas, D., Economou, D., „Development platforms for mobile applications: Status and trends”, IEEE

Software, nr. 28: 77-86, 2011.

[20] Green, MA., Emery, K., King, D., Igari, S. & Warta, W., 'Solar cell efficiency tables

[21] (version 25)', in Progress in Photovoltaics, vol 13(1), 2005, pg. 49 – 54;

[22] Grigorescu, C. M., Moraru, S. A., Badea, M., „Smart Data Acquisition Software Used In Industrial

Monitoring Systems”, Annals of DAAAM for 2010 & Proceedings of the 21st International DAAAM

Symposium “Inteligent Manufacturing & Automation Focus on Interdisciplinary Solutions”, 2010, pp.

103 – 104, ISSN 1726-9679, ISBN 978-3-901509-73-5.



[23] Grigorescu, C. M., Moraru, S. A., Badea, M., „Use of Message Oriented Middleware and DB4Objects

in energy consumption software monitoring systems”, IN-TECH 2011, Proceedings of International

Conference on Innovative Technologies, pp. 187 – 190, ISBN 978-80-904502-6-4.

[24] Grigorescu, C. M., Moraru, S. A., Grama, C., „Design of a network clock synchronization solu-tion

used in software monitoring and control systems”, 11-th International Conference on Applied and

Theoretical Electricity, ICATE 2012, acceptată spre publicare.

[25] Grigorescu, C. M., Moraru, S. A., Grama, C., „Industrial software monitoring system extension for

mobile devices based on GlassFish and PhoneGap”, 2012 International Conference and Exposition on

Electrical and Power Engineering, EPE 2012, acceptată spre publicare.

[26] Grigorescu, C. M., Moraru, S. A., Kristaly, D. M., Badea, M., „DB4Objects based buffering

application for use in software monitoring systems”, 22nd International DAAAM Symposium

"Intelligent Manufacturing & Automation: Power of knowledge and creativity", 2011, pp. 81 – 82,

ISSN 1726-9679.

[27] Grigorescu, C. M., Moraru, S. A., Kristaly, D. M., Polexa, R., „IP surveillance software system for

mobile devices”, Annals of DAAAM for 2009 & PROCEEDINGS of the 20th International DAAAM

Symposium, 2009, pp. 1669 – 1670, ISSN 1726-9679.

[28] Grigorescu, C. M., Moraru, S. A., Neukart, F., Badea, M., „Buffering application for an industrial

monitoring software system”, Proceedings of the 12th International Conference on Optimization of

Electrical and Electronic Equipment OPTIM 2010, 2010, pp. 780 – 785, ISBN 978-973-131-7018-1.

[29] Grigorescu, M., C., „Cercetări privind monitorizarea si controlul consumurilor energetice”, Brasov,

06.10.2012

[30] Hidrometer, „SHARKY model 775 Communication description”,

[31] Hidrometer, „SHARKY model 775 Ultrasonic Compact Energy Meter Installation and User Guide”,

[32] Hofmeister, C., Kruchten, P., Nord, R. L., Obbink, H., Ran, A., America, P., „A general model of

software architecture design derived from five industrial approaches”, The Journal of Systems and

Software 80, pp. 106–126, 2007.

[33] IEEE Std. C37.1, „IEEE Standard Definition, Specification, and Analysis of Systems Used for

Supervisory Control, Data Acquisition, and Automatic Control”, 1994.

[34] Jestratjew, A., „Improving Availability of Industrial Monitoring Systems through Direct Database

Access”, Communications in Computer and Information, 2009.

[35] Karl Ochsner, „Pompe de caldura pentru tehnica incalzirii : ghid practic pentru instalatori si

proiectanti”, Bucuresti: Matrix Rom, 2011

[36] Kirubashankar, R., Krishnamurthy, K., Indra, J., „Remote monitoring system for distributed control of

industrial plant process”, Journal of Scientific & Industrial Research, 2009.

[37] Kleemann, M., Meliss, M., „Renewable Energy Sources”, (în germană), Berlin-Heidelberg, Springer,

1993

[38] Kristaly, D. M., Moraru, S. A., Grigorescu, C. M., „Multi-purpose modular software platform for rapid

development of web applications”, 22nd International DAAAM Symposium "Intelligent Manufacturing

& Automation: Power of knowledge and creativity", 2011, pp. 325 – 326, ISSN 1726-9679.

[39] Kottas, T.L., Boutalis, Y.S.: New Maximum Power Point Tracker for PV Arrays Using Fuzzy Controller

in Close Cooperation With Fuzzy Cognitive Networks, IEEE Transactions on Energy Conversion,

septembrie 2006, Vol. 21, Issue 3, pg. 793-803

[40] Landis+Gyr GmbH, „Static Heat-and Cooling Meter Catalog Sheet”, 2010.

[41] Landis+Gyr GmbH, „Ultraheat UH50-Configuration Instructions”, 2008.

[42] LS Industrial Systems, „XGT InfoU User’s Manual”, 2007

[43] LS Industrial Systems, „XGT Programmable Logic Controller”, 2007

[44] Luque, A., Hegedus, S.,Handbook of photovoltaic science and engineering, John Wiley

[45] and Sons, Anglia, 2003;

[46] Luque, A. L., Andreev, V. M., Concentrator Photovoltaics, Springer-Verlag, Berlin

[47] Heidelberg, 2007;

[48] Margineanu, I. (2005). „Automate programabile“, Ed. Albastra, ISBN 973-650-156-6

[49] Markvart T., Castaner L., Practical Handbook of Photovoltaics. Fundamentals and Applications,

Elsevier Science, 2006, ISBN 978-1856173902.

[50] Masters, G., M., „Renewable and Efficient Electric Power System”, IEEE Press, 2004, p508-528, ISBN

978-0-471-28060-6

[51] Modicon, „Modicon Modbus Reference Guide”, 1996.

[52] Motorola Inc., „SCADA Systems: A Comparision of RTUs and PLCs”, 2007.

[53] National Communications System, „Technical information bulletin 04-1 Supervisory Control and Data

Acquisition (SCADA) Systems”, 2004.

[54] Phoenix Contact, „UM EN EEM-MA200/250 User Manual”, 2011



[55] Phoenix Contact, „UM EN EEM-MA600 User Manual”, 2011

[56] Rahman, S. , Ahsan Feroz, A.M., Kamruzzaman, Md., Faruque M.N., „Analyze Database Optimization

Technique”, IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security, VOL.10 No.8,

August 2010.

[57] Schneider Electric, „Electrical Network Management protection, monitoring Sepam and control unit”,

2003.

[58] Schneider Electric, „Power Meter 710 Reference Manual”, pp. 1, pp. 15 – 17, 2008. [61]

[59] Schneider Electric, „Power Meter Series PM9 Functions and characteristics 7.0”, pp. 2 – 3, 2010.

[60] Schneider Electric, „Protection and control-RS 485 Modbus network connection accessories instruction

manual”, pp. 6, 2003.

[61] Schneider Electric, „Sepam series 80 Electrical network protection”, pp. 67 – 71, 2003.

[62] Schneider Electric, „Sepam Series 80 Protective Relays Installation manual”, pp. 58 – 67, 2007.

[63] SIEMENS AG, „SIMATIC WinCC – Process visualization with Plant Intelligence”, 2009.

[64] SMA Solar Technology AG, „Plant Monitoring Sunny Portal – User Manual”, 2011.

[65] SMA Solar Technology AG, „Simple and secure monitoring”, 2011.

[66] SMA Solar Technology AG, „Sunny Explorer – User Manual”, 2010.

[67] SMA Solar Technology AG, „Sunny Explorer”, 2010.

[68] SMA Solar Technology AG, „Sunny Portal”, 2011.

[69] SMA Solar Technology AG, „Sunny WebBox”, 2010.

[70] SMA Solar Technology AG, „Suny Beam with Bluetooth® Wireless Technology”, 2010.

[71] Šúri M., Huld T.A., Dunlop E.D., Ossenbrink H.A., Potential of solar electricity generation in the

European Union member states and candidate countries, publicat în Solar Energy, Vol. 81, 2007, pg.

1295–1305

[72] Texas Instruments Deutschland GmbH, „Applications Report Designing Applications for the Meter-

Bus”, 1994.

[73] United States Department of Energy, Office of Electric Transmission and Distribution, „Grid 2030 A

National Vision for Electricity’s Second 100 Years”, 2003.

[74] Uraikul, V., Chan, C.W., Tontiwachwuthikul, P., „Artificial Intelligence for monitoring and

supervisory control of process systems”, Engineering Applications of Artificial Intelligence 20: 115-

131, 2007.

[75] Viessmann (2003) Design guidelines, On line: http://www.viessmann.com/com/en

[76] Vișa, I., Diaconescu, D., Creanga, N., Săulescu, R., Țoțu, I., Badea, M., Vatasescu, M., Serban, C.,

„Sistem si metoda de orientare a unui colector solar termic plan în funcţie de necesarul termic”, cerere

de brevet A/00109 din 20.02.12.

[77] Vişa, I., Diaconescu, D., Creangă, N., Neagoe, M., Săulescu, R., Munteanu, O., Jaliu, C., Burduhos, B.,

Badea, M., Grigorescu, C. M., „Mecanism de orientare cu bare articulate şi angrenaj planar”, cerere

de brevet A/00301 din 01.06.2012.

[78] Vişa, I., Diaconescu, D., Creangă, N., Neagoe, M., Săulescu, R., Munteanu, O., Jaliu, C., Burduhos, B.,

Badea, M., Grigorescu, C. M., „Mecanism de orientare cu bare articulate şi angrenaj planar”, cerere de

brevet A/00301 din 01.06.2012.

[79] Vişa, I., Diaconescu, D., Dinicu, V., Burduhos, B., „On the Incidence Angle Optimization of the Dual-

Axis Solar Trackers”, 11th International Research/Expert Conference TMT - Trends in the

Development of Machinery and Associated Technology, Hamammet, Tunisia, 05-09 septembrie 2007,

ISBN 995861734-X, pg. 1111-1114[58B]

[80] Vişa, I., Duţă, A., Velicu, R., Teodoreanu, D., Bădărău, I., „A 10 kWp PV Array in the Transilvania

University of Brasov”, Romania, 22nd EU PVSEC – 22nd European Photovoltaic Solar Energy

Conference and Exhibition, 3-7 September 2007, Milan, Italy, pg. 3534-3537.

[81] Vișa, I., Neagoe, M., Dombi, V., Moldovan, M., Săulescu, R., Badea, M., Țoțu, I., Hermenean, I.,

Burduhos, B., „Mecanism de orientare articulat cu roţi dinţate”, cerere de brevet A/01074 din 08.11.10.

[82] Wakefield, M., „Methodological Approach for Estimating the Benefits and Costs of Smart Grid

Demonstration Projects”, 2010.

[83] Wang, C., Xu, L., Peng, W., „Conceptual design of remote monitoring and fault diagnosis system”,

Information Systems 32, Elsevier, 2007.

[84] Werbos, P. J., „Computational Intelligence for the Smart Grid-History, Challenges and Opportunities”,

IEEE Computational Intelligence Magazine, vol. 6, nr. 3: 14-21, 2011. [86]

[85] Windsor, C., „Securing SCADA Infrastructure White Paper”, Fortinet, 2010.

[86] Zenner GmbH, „Electronic energy meter multidata S1 Performance specification”, 2002. [88]

[87] Zenner GmbH, „Mounting and operating instructions multidata S1”, 2002. .

[88] *** (1996) Modbus Protocol Reference Guide, Modicon

[89] *** (2000) CP341: Point-to-Point Communication, Installation and Parameter Assignment, Siemens



[90] *** (2003) Loadable Driver for Point-to-Point CPs, Modbus Protocol, RTU Format, Siemens

[91] *** (2005) Commissioning PC Stations – Manual and Quick Start, Siemens

[92] ***, Siemens Automation Technology, http://automation.siemens.com.

[93] ***, Wikipedia, „Smart meter”, http://en.wikipedia.org/wiki/Smart_meter.

[94] AdfWeb, „M-Bus Analyzer/Scanner/Sniffer User Manual”.

[95] AdfWeb, „Mbus Master/Modbus Slave User Manual ”.

[96] AdfWeb, „Mbus Master/Profibus DP Slave User Manual ”.

[97] Aquametro AG, „Description of the M-BUS Protocol”, vol. 1E, 1999.

[98] Ardetem, „Peca 30/30E Configuration manual”, pp. 4, pp. 13 – 14, 2004.

[99] http://images.iop.org/objects/physicsweb/world/16/5/7/pwten2_05-03.jpg

[100] http://poulek-solar.czechtrade.us/solar-tracker

[101] http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/

[102] http://www.arraytechinc.com/residential/

[103] http://www.degerenergie.de

[104] http://www.hoval.ro/produse/ultragas/

[105] http://www.lorentz.de

[106] http://www.mecvel.com

[107] http://www.solar-trackers.com

[108] http://www.wattsun.com

[109] http://www.wikipedia.org

http://images.iop.org/objects/physicsweb/world/16/5/7/pwten2_05-03.jpg

http://poulek-solar.czechtrade.us/solar-tracker

http://www.arraytechinc.com/residential/



Cercetări privind sisteme de comutare şi poziţionare pentru surse de energie regenerabilă

Conducător ştiinţific Doctorand

Prof. univ. dr. ing. Sorin-Aurel MORARU Ing. Milian BADEA

Cuvinte cheie: sisteme de comutare, sisteme de poziţionare, energie regenerabilă, monitorizare

centralizată, automat programabil

Teza de doctorat abordează o temă de strictă actualitate, aceea a energiei regenerabile în general şi

creşterea eficienţei sistemelor de producere şi distribuţie a acesteia în particular. Scopul tezei este

proiectarea si implementarea sistemelor de comutare si poziţionare pentru surse de energie

regenerabilă pentru creşterea radiaţiei receptate de către panourile fotovoltaice şi colectoarele solar

termice, prin intermediul sistemelor de orientare mono şi biaxiale şi eventual a oglinzilor pentru

concentrarea radiaţiei, precum şi comutarea automată între sursele de energie termică - o centrală pe

gaz, o pompă de caldură şi colectoare solar termice, pentru reducerea consumurilor de gaz. Obiectivele

tezei au fost atinse prin numeroase realizări şi contribuţii originale, printre care: 1) Realizarea,

implementarea şi optimizarea programelor de comandă, control şi monitorizare pentru sistemele de

orientare mono şi biaxiale realizate în campusul Colina Universităţii Transilvania şi Campusul

Universităţii Tehnice de Ştiinţe Aplicate din Zwickau; 2) Realizarea programelor PLC de control al

sistemelor de orientare cu paşi stocaţi in memoria PLC şi cu unghiurile de poziţionare calculate direct

din funcţia de mişcare a sistemului de orientare; 3) Realizarea unei reţele de tip RS485 intre

automatele programabile şi un panou operator, precum şi realizarea unei comunicaţii cu PC şi a unei

interfeţe cu utilizatorul; 4) Monitorizarea omogenă şi centralizată a diverşilor parametri – electrici,

ambientali şi de funcţionare a sistemelor de producere şi distribuţie a energiei regenerabile din cadrul

Institutului de Cercetare ICDT-ProDD al Universitaţii Transilvania din Brasov; 5) Realizarea

algoritmului şi a programului de calcul pentru comutarea automată între sursele de energie termică,

precum şi implementarea, testarea şi optimizarea soluţiei.

Research on switching and positioning systems for renewable energy sources Scientific coordinator PhD student

Prof. univ. dr. eng. Sorin-Aurel MORARU ing, Milian BADEA

Keywords: switching system, positioning system, renewable energy, centralised monitoring,

programable controller

The PhD thesis approaches a present theme, of the renewable energy, in general, and increasing

efficiency of its production and distribution, in particular. The aim of the thesis is to design and

implement switching and positioning systems for renewable energy sources for increasing the

radiation received by the photovoltaic panels and solar thermal collectors through mono and biaxial

orientation systems and possibly mirrors to focus radiation, as well as automate switching among

termal energy sources – a gas central, a heating pump and thermal solar collectors, for decreasing the

gas consumption.

The PhD thesis objectives were achieved through numerous achievements and original contributions,

as following: 1) Developing, implementing and optimizing the command, control and monitoring

programs for mono and biaxial orientation systems realised in the University Transilvania Hill

Campus and the Campus of the Technical University of Applied Sciences from Zwickau; 2)

Ellaborating of PLC programs for controlling orienting systems with steps stored in PLC memory and

positioning angles computed directly from the motion function of the guidance system; 3) Ellaborating

of a network RS485 among pragramable controllers and an operating pannel, as well as of a

communication with PC and a user interface; 4) Homogeneous and centralized monitoring of various

parameters - electrical, environmental and functioning of the production and distribution systems of

renewable energy from the Research Institute ICDT-ProDD - of the University Transilvania of

Brasov; 5) Realization of the algorithm and computing program for automatic switching among

thermal energy sources, as well as implementing, testing and optimizing the solution.



CURRICULUM VITAE

Informaţii personale

Nume, Prenume Badea, Milian

Telefon 0368802203 Mobil: +40721219190 Fax: 0368802203

E-mail [email protected]

Naţionalitate Romana

Data naşterii 18.11.1961

Experienţa profesională

Perioada 2005 – Prezent

Funcţia sau postul ocupat Director Sc Bit Control SRL

Activităţi şi

responsabilităţi

Proiectarea, executia si punerea in functiune a instalatilor automate

comandate cu automate programabile si comenzi numerice

Realizarea retelor cu fibra optica

Numele şi adresa

angajatorului

SC Bit Control SRL B-dul Grivitei, Nr 66, Bl. 4, Ap. 36, Brasov

Perioada 2000 – 2005

Funcţia sau postul ocupat Director tehnic

Activităţi şi

responsabilităţi

Proiectarea, executia si punerea in functiune a celulelor cu automate

programabile Siemens si roboti industriali Fanuc

Numele şi adresa

angajatorului

SC Robtech SRL, Str. Cristianului, Nr. 11, Brasov


Funcţia sau postul ocupat Inginer proiectant

Activităţi şi

responsabilităţi

Proiectarea si executarea masinilor unelte cu automate programabile si

comenzi numerice

Numele şi adresa

angajatorului

SC Fami SRL, Str. Titan, Nr. 1, Brasov


Funcţia sau postul ocupat Inginer proiectant

Activităţi şi

responsabilităţi

Proiectarea masini unelte agregat

Numele şi adresa

angajatorului

SC Roman SA, Str. Poienelor, Nr 5, Brasov

Educaţie şi formare

Perioada 2010 - 2013

Diploma obţinută Doctorand cu frecvenţă

Numele şi tipul instituţiei

de învăţământ

Universitatea Transilvania din Braşov, Facultatea de Inginerie Electrică

şi Ştiinţa Calculatoarelor

Perioada 2003

Diploma obţinută Programarea robotilor industriali


de învăţământ

Fanuc G.m.b.H



Perioada 2001

Diploma obţinută Programarea automatelor programabile Siemens S7-300


de învăţământ

SC Siemens SRL Bucuresti

Perioada 1992

Diploma obţinută Programarea automatelor programabile Schiele SPS 600 / SPS 600W


de învăţământ

Burkert Ges.m.b.H Viena


Diploma obţinută Inginer electric


de învăţământ

Universitatea „Transilvania”din Brasov, Facultatea Electrotehnica

Activitate ştiinţifică

Lucrări ştiinţifice 11 (7 în calitate de prim autor)

Brevete 4

Limbi străine cunoscute Engleză

Competenţe şi aptitudini

tehnice

Proiectarea, realizarea si punerea in functiune a instalatiilor cu

automate programabile si comenzi numerice.

Proiectarea, realizarea si punerea in functiune a instalatiilor cu roboti

industriali.

Realizarea retelelor de fibra optica.

Competenţe şi aptitudini

de utilizare a

calculatorului

Limbaje de programare :

- STEP 7

- STEP 7 Microwin

- Syswin

- Gmwin

Operare PC:

- Suita Microsoft Office

Altele:

- AutoCAD

- Orcad



CURRICULUM VITAE

Personal information

Name, Surname Badea, Milian

Telephone 0368802203 0368802203 0368802203

E-mail [email protected]

Nationality Romana

Birth Date 18.11.1961

Professional experience

Dates 2007 - Present

Position Manager at Sc Bit Control SRL

Activities Design, execution and commissioning of the automatic installation controlled with PLC and CNC Realization of the fiber optic networks

Employer SC Bit Control SRL, 66th Grivitei, Brasov, România

Dates 2000 – 2005

Position Technical manager

Activities Design, execution and commissioning the cells with Siemens PLCs and Fanuc industrial robots

Employer SC Robtech SRL, 11th Cristianului, Brasov, Romania

Dates 1996 – 2000

Diploma Designing Engineer

Institution Design and execution of the machine tools with CNC and PLCs

Employer SC Fami SRL, 1st Titan, Brasov, Romania

Education and training

Dates 2010 - 2013

Diploma PhD Student

Institution Transilvania University of Braşov

Dates 2003

Diploma Programming of the industrial robots

Institution Fanuc G.m.b.H

Dates 2001

Diploma Programming of Siemens S7-300 PLC

Institution SC Siemens SRL Bucharest

Dates 1992

Diploma Programming of Schiele SPS 600 / SPS 600W PLC

Institution Burkert Ges.m.b.H Viena

Dates 1981 - 1986

Diploma Electrical Engineer

Institution Brasov University



Scientific activity

Scientific papers 11 (4 as firs author)

Patents 4

Skills and Competences

Foreign languages English

Technical skills Design, construction and commissioning of installations with PLC and CNC. Design, construction and commissioning of industrial robot installations. Realization of fiber networks.

IT skills Programming languages: - STEP 7 - STEP 7 Microwin - Syswin - Gmwin PC: - Microsoft Office Suite Other: - AutoCAD - Orcad

ing. badea i. milian · 4.3 sisteme de orientare mono şi biaxiale pentru panouri fotovoltaice 79...

Documents