Controllo Astronomico motori DC con RTC

Buonasera a tutti,
scrivo questo post per avere informazioni se è possibile creare con Arduino un controllore astronomico per impianti fotovoltaici.
Premetto che Arduino l'ho acquistato per vedere come funziona ma che non sono un prorgammatore.
Di lavoro sono elettricista e mi occupo di manutenzione fotovoltaici.

Da un po di anni la ditta in cui lavoro ha preso la manutenzione di un campo fotovoltaico con delle colonne chiamate Trak dove c'è un Controller Astronomico a bordo che ogni 300 secondi fa muovere le colonne.

In pratica per programmare questo controller mi basta inserire le coordinate GPS del luogo dove sono e l'orario UTC, poi pensa tutto lui a muovere il Trak.
L'unica cosa che faccio ad ogni cambio è la calibrazione della colonna, con una semplice lattina sulla vela di pannelli metto in calibrazione la colonna, invio i dati e fine.

Quello che mi chiedo è se tutto questo posso farlo con Arduino magari montando anche il modulo RTC per mantenere l'ora.

Le caratteristiche del controller attuale sono le segnuenti:
La logica viene controllata da ATMEL AT90CAN128
Tutte le 158 colonne presenti hanno un controller collegato su linea CAN BUS e la linea si estende per 8 Km circa
Il controller è alimentato a 24V DC ed i motori di Elevazione e Azimut sono alimentati sempre a 24 V DC.
Entrambi i motori hanno la caratteristica di fare 1 mm/s
Al controller sono collegati due sensori, uno per leggere lo stato su e giu della vela (viene utilizzato un sensore di inclinazione ad 1 asse) e un potenziometro da 10Kohm per leggere l'azimut.

Tutto parte dal momento in cui dico al Trak di andare in automatico, per quel poco che sono riuscito a capire il controller ha una mappa astronomica del sole di tutto il mondo, poi in base all'ora calcola il punto dove deve essere e fa partire i motori per raggiungere il punto.
I due sensori appena arrivano al valore stabilito si fermano fino a che non sono passati i 300 per tornare ad inseguire il sole.

Il controller è fabbricato in germania e costa la piccola cifra di 300 euro scontato.

Grazie a tutti per la lettura e magari qualche risposta :smiley:

Ti invitiamo a presentarti (dicci quali conoscenze hai di elettronica e di programmazione) qui: Presentazioni
e a leggere il regolamento: Regolamento

Sulle domande specifiche, pazienta, qualcuno risponderà. :smiley:

L'unica cosa che faccio ad ogni cambio è la calibrazione della colonna, con una semplice lattina sulla vela di pannelli metto in calibrazione la colonna, invio i dati e fine.

Questa cosa mi incuriosisce: puoi essere più specifico?

Quanto al problema, credo che tu intenda replicare il dispositivo per altre applicazioni più piccole (non credo che tu voglia mettere mano all'impianto esistente).

Il controller di colonna potrebbe essere un semplice UNO o MICRO dotato di RS485 per la comunicazione con il controller generale dotato di RTC, LCD, e RS485.

La parte software, oltre a gestire il protocollo di comunicazione (CAN bus o altro), deve calcolare gli orari di alba e tramonto relativi alla località (Latitudine e Longitudine) oltre che Elevazione ed Inclinazione del Sole.

Io ho elaborato un algoritmo per il calcolo alba e tramonto e non dovrebbe essere difficile aggiungere quelli di Elevazione ed Inclinazione.

Altezza ed azimut sono le definizioni corrette dei valori delle coordinate azimutali (che indicano l'altezza sull'orizzonte e la distanza angolare dal meridiano del luogo).

Questi 2 valori servono per puntare un oggetto sulla volta celeste.

Su un telescopio, però, si tende ad usare la montatura equatoriale, ossia quella basate sulle coordinate equatoriali di un oggetto, ascensione retta e declinazione, perché è più facile inseguire un oggetto. Una volta regolato l'asse del telescopio (si alza di un angolo pari all'angolo di latitudine e messo in linea col meridiano del posto) si imposta la posizione in declinazione usando la declinazione della stella ed in ascensione retta usando l'ascensione retta dell'oggetto sommata (o sottratta, a seconda della longitudine del luogo) al tempo siderale locale. Fatto questo, solo il motorino AR (Ascensione retta) insegue l'oggetto, che disegna un arco sul cielo mantenendo sempre la stessa declinazione. E' più facile inseguire così un astro perché una stella è un punto fisso. Per oggetti con poco spostamento giornaliero, compreso il sole, questo modo è semplice e si può scartare lo spostamento in declinazione ed aggiustare la declinazione e l'ascensione retta solo una o poche volte durante la giornata.

Non sono però pratico di pannelli solari, ma non credo che siano con una montatura equatoriale, se è una montatura altazimutale (ossia per usare le coordinate azimutali) la posizione va calcolata ogni tot ed aggiustato entrambi gli assi.

cyberhs:

L'unica cosa che faccio ad ogni cambio è la calibrazione della colonna, con una semplice lattina sulla vela di pannelli metto in calibrazione la colonna, invio i dati e fine.

Questa cosa mi incuriosisce: puoi essere più specifico?

Ciao, vuoi sapere cosa faccio per calibrare il controller??

Metto via software appositamente creato per lo scopo il controller in Manuale (in questo modo posso fargli fare su, giu, est, ovest da software) poi appoggio sulla vela di panneli (sono 30 ogni colonna) una semplice lattina che può essere anche di una nota marca di bibita e vado a far scomparire l'ombra della stessa inseguendo il sole.
Significa che lo muovo su, giu, ovest, est fin tanto che la lattina ha la sua ombra sul fondo.
Nel gergo del costruttore questa procedura significa fare lo zero, ossia calibrare perfettamente il controller con il sole in quel giorno / ora.
Dopo fatto questo vado sul programma e sotto la voce calibrazione seleziono Elevazione e Azimut, favvio invia e la colonna è calibrata pefettamente.
Finita la procedura porto il controller in automatico e in basso posso leggere i gradi della vela e del motore di azimut.

Questa procedura è più facile a farsi che a dirsi, il problema riguarda il cavo CAN di 8 Km che ha iniziato a fare casino bruciando più di 60 controller con 1 giorno.
A conti fatti sono 18.000 euro di controller nuovi o 8.400 se vengono riparati.

Ecco perchè è nata la domanda se arduino poteva farlo!
Se veramente potrebbe emulare il suo stesso lavoro acquistare 160 Board con le varie espansioni, Anemometri ed altro non credo si arrivi a spendere 300 euro a singolo pezzo.

Non servirebbe nemmeno il BUS RS-485 o CAN perchè con gli anemometri sulle colonne tutto diventa stand alone :smiley:

l problema riguarda il cavo CAN di 8 Km che ha iniziato a fare casino bruciando più di 60 controller con 1 giorno.

Questo vuol dire che un fulmine è caduto vicino e forse il controller non dispone di scaricatori.

Hai modo di smontare un controller guasto per vedere cosa contiene e magari individuare i componenti bruciati?

Questo vuol dire che un fulmine è caduto vicino e forse il controller non dispone di scaricatori.

Hai modo di smontare un controller guasto per vedere cosa contiene e magari individuare i componenti bruciati?

Ciò che si brucia è un TRACO POWER TSM0505S che è un DC / DC converter a 5V, quando questo scoppia il controller si spenge del tutto.
Accanto a tale integrato ci sono due fotoaccoppiatori che sono loro la causa del problema, ma tra dissaldarli e saldarli va via del tempo che lo fanno pagare a caro costo.

Metto un link con una foto, spero funzioni il link

sgamino:
Ciò che si brucia è un TRACO POWER TSM0505S che è un DC / DC converter a 5V, quando questo scoppia il controller si spenge del tutto.

Ti riparo io tutte le 60 board, se il guasto è realmente cambiare il Traco e i due foto accoppiatori, per molto meno di quello che ti hanno chiesto, tiene presente che solo di materiali ci vogliono quasi 1000 Euro.
In tutti i casi non puoi semplicemente mettere un Arduino al posto di quel controller visto che non conosci il protocollo con cui dialoga con lo stadio di potenza che muove fisicamente la colonna, toccherebbe rifare anche quello e allora si che non ti bastano 300 Euro a scheda.
Poi toccherebbe aggiungere al bus can delle protezioni onde evitare il ripetersi del problema, sicuramente causato da un fulmine.

Quel convertitore 5V / 5V probabilmente separa galvanicamente i 5V che vanno alla logica da quelli che alimentano l'IC per RS485.

Non si riesce a leggere le sigle degli IC e senza uno schema è un po' difficile orientarsi.

Comunque non dovrebbe essere molto difficile e costoso sostituire questi pezzi, anche con un semplice saldatore a punta fine.

Non mi sembra di vedere altri circuiti di protezione (dovrebbero essere due zener in anti serie (contrapposti) sia sulla linea A che per sulla linea B: eventualmente potresti aggiungerli.

cyberhs:
Non mi sembra di vedere altri circuiti di protezione (dovrebbero essere due zener in anti serie (contrapposti) sia sulla linea A che per sulla linea B: eventualmente potresti aggiungerli.

C'è poco da aggiungere, tocca intercettare la connessione del transceiver CAN sul AT90CAN, pin 31 e 30, e mettere un nuovo transceiver fatto come si deve e con le dovute protezioni, altrimenti al prossimo temporale con fulmini gli tocca spendere altre miglia di Euro per le riparazioni.

Tutti i componenti attivi sulla destra della scritta SOLAR TRACK sono andati,
il SO8 in alto è il transceiver , probabilmente un PCA82C251 , i 2 so8 al centro sono i 2 Opto veloci probabilmente dei HCPL0452, quello sotto è il DC/DC, il più costoso, circa 8 euro+iva , è possibile anche che qualche resistenza e/o condensatore sia andato, il double choke in alto forse si è salvato, il costo dei componenti di ricambio si aggira sui 11 euro + iva , la loro sostituzione è difficoltosa in quanto la scheda è verniciata. Quindi direi che un prezzo giusto per la riparazione (se i danni sono solo questi) è intorno ai 25 euro +iva a scheda 700 euro di componenti e 800 euro di lavoro che in 3 o 4 giorni al massimo si esegue