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CantinaFarm_ac3bf1



Cantina Farm ac3bf1

Generatore

Prima opzione per Generatore:
generatore_diesel.pdf (12.5 KB)

Progettazione circuito - ver. 01

Premesse

La circuiteria di controllo di un sistema di protezione dell'alimentazione dotato di UPS e generatore di corrente con motore a scoppio deve riuscire a:

  • isolare il sistema dalla rete per proteggersi da interruzioni repentine e per fare test
  • accendere il generatore diesel in mancanza di corrente
  • proteggere l'ingresso dell'UPS dalla corrente instabile del generatore in fase d'avvio
  • impedire alla corrente proveniente dal generatore di venire in contatto con la corrente di rete

Dovendo automatizzare il processo di accensione del generatore e di commutazione tra la corrente di rete e quella generata localmente e viceversa è necessario utilizzare una scheda I/O comandata da uno dei server via seriale. Un'ipotesi è la scheda I/O 4 4+4 commercializzata da robot-italy.com.

scheda io.jpg

Fig.1 - Scheda I/O 4+4

La scheda in questione è dotata di 4 uscite comandate da relè e 4 ingressi optoisolati. I 4 relè di cui è dotata la scheda sono dei deviatori singoli. I 4 ingressi prevedono una protezione dalla inversione di polarità con diodo di cortocircuito, un led che segnala lo stato dell'ingresso e di resistenze per pilotare il led di segnalazione e il led del fotoaccoppiatore integrato.

Il generatore diesel dovrà necessariamente essere in grado essere avviato elettricamente (non a strappo). Si presume che esso abbia due interruttori da pannello o a chiave di cui il primo serva a tenere acceso o spento il generatore stesso e l'altro per il suo avviamento iniziale.

generatore.jpg

Fig.2 - Generatore diesel

Dovendo automatizzarne l'accensione e non potendo quindi "sentire" quando il motore del generatore è a regime, si presume che si possa stabilire un tempo "fisso" per l'avviamento (ad es. 10 secondi di START) e che il motore inizi a girare regolarmente e a fornire una corrente in uscita stabile in un altro tempo fisso (ad es. 1 minuto). Durante questi "tempi morti" l'UPS si preoccuperà di fornire corrente ai server. Nel caso il generatore fosse dotato di una spia che segnala la fine del carburante, sarà possibile utilizzare un'altro ingresso libero della scheda per segnalare all'applicativo di controllo questa situazione e far si che esso provveda ad effettuare lo shutdown ordinato di tutti i server della farm, porre tutto in condizione di riposo e spegnere il generatore stesso, in attesa che la corrente ritorni.

Progetto

Lo schema del progetto in versione 0.1 è riportato nella figura seguente.

Schema protezione alimentazione.jpg

Fig.3 - Schema circuito di controllo

I relè sono disegnati con la loro posizione di default, ovvero con i loro deviatori nello stato in cui sono a relè non eccitato. Con i componenti indicati è necessario:

  • sostituire due dei quattro relè della scheda con relè a deviatore doppio che siano in grado di reggere il carico come ad esempio http://www.findernet.com/it/products/detail.php?codice=668290120007&lang=it&gruppo=gruppo1

  • applicare un'adeguata resistenza, diodi e condensatore per attenuare, raddrizzare e stabilizzare la corrente che dovrà pilotare gli ingressi optoisolati della scheda nei punti Probe X - sono sufficenti dei Relè pilotati a 220V AC che aprano e chiudano i contatti Probe X

  • individuare i contatti degli interruttori del generatore ed eventualmente sostituire gli altri relè con deviatori adatti a pilotarli

Workflow

Ipotizzo i passi per automatizzare le reazioni a:

  • interruzione della corrente di rete
  • ripristino della corrente di rete
  • test di funzionamento

Interruzione della corrente di rete

  • viene a mancare la corrente di rete, Probe 1 segnalerà all'applicativo la mancanza di corrente

  • l'applicativo attende 30 secondi per assicurarsi che non sia una mancanza dovuta ad un azionamento accidentale di qualche interruttore/spina. Durante questo tempo l'UPS si preoccuperà di mantenere alimentati i server.
  • Relè 1 commmuta per isolare il sistema dalla rete ed evitare che un rimbalzo dei contatti del Relè 2 ponga in corto l'uscita del generatore con la corrente di rete

  • Relè 3 commuta e pone il generatore in stato On

  • Relè 4 commuta per 10 secondi, tempo che si reputa sufficiente all'avvio del motore

  • se il generatore parte correttamente, Probe 2 segnalerà il buon esito all'applicativo, in caso contrario l'applicativo aspetterà una ventina di secondi e riproverà a far partire il generatore tramite il Relè 4

  • una volta che il generatore è partito, l'applicativo aspetta 1 minuto per far si che i giri del motore ed il suo generatore forniscano una corrente stabile
  • trascorso il minuto, il Relè 2 commuta dando corrente al sistema, l'UPS potrà tornare "a riposo".

Ripristino della corrente di rete

  • torna la corrente di rete, l'applicativo viene avvertito dall'eccitazione di Probe 1

  • Relè 2 viene diseccitato, essendo l'altro relè ancora eccitato, verrà a mancare la corrente al sistema, l'UPS si preoccuperà di far fronte a questo

  • Relè 1 viene diseccitato, torna la corrente di rete al sistema, l'UPS torna a riposo.

  • Relè 3 viene diseccitato spegnendo il generatore di corrente.

  • l'applicativo controlla il corretto spegnimento del generatore tramite lo stato di Probe 2

Test di funzionamento

E' necessario a far girare ogni tanto il generatore per evitare che non voglia partire proprio nel momento del bisogno.

  • l'applicativo eccita il Rele 1 per simulare la mancanza di corrente, l'UPS entra in funzione.

  • l'applicativo attende 30 secondi
  • Relè 3 commuta e pone il generatore in stato On

  • Relè 4 commuta per 10 secondi, tempo che si reputa sufficiente all'avvio del motore

  • se il generatore parte correttamente, Probe 2 segnalerà il buon esito all'applicativo, in caso contrario l'applicativo aspetterà una ventina di secondi e riproverà a far partire il generatore tramite il Relè 4

  • una volta che il generatore è partito, l'applicativo aspetta 1 minuto per far si che i giri del motore ed il suo generatore forniscano una corrente stabile
  • trascorso il minuto, il Relè 2 commuta dando corrente al sistema, l'UPS potrà tornare "a riposo".

  • l'applicativo fa girare il sistema con il generatore per 5 minuti, dopodichè parte il processo di ripristino
  • Relè 2 viene diseccitato, essendo l'altro relè ancora eccitato, verrà a mancare la corrente al sistema, l'UPS si preoccuperà di far fronte a questo

  • Relè 1 viene diseccitato, torna la corrente di rete al sistema, l'UPS torna a riposo.

  • Relè 3 viene diseccitato spegnendo il generatore di corrente.

  • l'applicativo controlla il corretto spegnimento del generatore tramite lo stato di Probe 2

Lavoro Finale

To be done.