Szkoła Konstruktorów
Szkoła
Szkoła
Konstruktorów
Konstruktorów
Rozwiązanie zadania powinno zawierać schemat elektryczny i zwięzły opis działania.
Model i schematy montażowe nie są wymagane, ale przysłanie działającego modelu
lub jego fotografii zwiększa szansę na nagrodę.
Ponieważ rozwiązania nadsyłają Czytelnicy o różnym stopniu zaawansowania,
mile widziane jest podanie swego wieku.
Ewentualne listy do redakcji czy spostrzeżenia do erraty powinny być umieszczone
na oddzielnych kartkach, również opatrzonych nazwiskiem i pełnym adresem.
Prace należy nadsyłać w terminie 45 dni od ukazania się numeru EdW
(w przypadku prenumeratorów  od otrzymania pisma pocztą).
mentów i układów elektronicznych. A może jak to bywa także w przypadku innych zadań
Zadanie nr 91
ktoś pokusi się o opracowanie czegoś bar- Szkoły. Dla tych z Was, którzy są uczniami
dziej oryginalnego, na przykład współpracu- i studentami, takie zadanie to znakomita oka-
Na wrzesień proponuję temat, w którym każ- jącej z programem przystawki do komputera, zja, by zabłysnąć swoim pomysłem i popra-
dy z Was będzie mógł sprawdzić swoją po- sterowanej przez port LPT, by w układzie tej wić stopnie. Oczywiście nieco bardziej roz-
mysłowość, ewentualnie też solidność wyko- przystawki naocznie można było przekonać budowany projekt to znakomity temat pracy
nania modelu. się o działaniu elementów czy układów. dyplomowej. Możecie więc śmiało konsulto-
Oto temat zadania: Jestem pewien, że zaproponujecie mnóst- wać temat zadania z nauczycielami.
wo innych interesujących pomysłów. Naj- Szczerze mówiąc, liczę głównie na prost-
Zaprojektować układ pełniący rolę ważniejszy jest właśnie świeży, oryginalny sze urządzenia. Ale może ktoś chciałby przed-
edukacyjną pomysł, dlatego proponuję, żebyście staran- stawić choćby tylko założenia do serii ukła-
nie przemyśleli różne możliwości, zanim za- dów lub plansz, będących systemem np. do
Pomysł adresowany jest nie tylko do bierzecie się za ewentualny model. nauki podstaw elektroniki. W związku z tym
uczniów, ale też studentów, którzy wracają Proponuję, żebyście nie  rżnęli żywcem już teraz informuję, że za dobre propozycje te-
do nauki w paz
dzierniku. Znów macie wyjąt- wcześniejszych opracowań, z którymi za- oretyczne będzie można otrzymać nagrody
kowo szerokie pole do popisu. Przypu- pewne macie kontakt w szkole. Taki plagiat i punkty jak za modele. Decydować będzie
szczam, że większość uczestników zdecydu- szybko wyjdzie na jaw. Niech Wasz projekt oryginalność i praktyczna przydatność Wa-
je się na zaprojektowanie układu mającego będzie prostszy, a za to oryginalny. Cieszył- szych układów. Do udziału zapraszam więc
związek z nauką elektroniki. Ale ja nie ogra- bym się też, gdybyście opisali mi znane zarówno starszych Czytelników, jak i tych
niczam zakresu prac  nie zapomnijcie o na- Wam niecodzienne rozwiązania już wcześ- młodych, którzy sami się dopiero uczą i praw-
uce innych przedmiotów. Wiadomo, że ist- niej zrealizowane przez innych  wyraz
nie dopodobnie najlepiej wiedzą, czego im brak.
nieje mnóstwo programów edukacyjnych na zaznaczcie, iż nie są to Wasze pomysły. Za Jak zawsze jestem przekonany, że nade-
komputer PC. Pomyślcie, co interesującego takie informacje też można będzie otrzymać ślecie interesujące pomysły, rozwiązania
mógłby wnieść praktykujący elektronik na upominek, a innym przydadzą się jako i układy. Stale czekam też na propozycje ko-
zajęcia niedotyczące elektroniki. z
ródło inspiracji. lejnych tematów. Przypominam, że pomysło-
Oczywiście w grę wchodzą prościutkie Nadesłane rozwiązania i pomysły staną dawcy wykorzystanych zadań otrzymują na-
plansze i układy, ilustrujące działanie ele- się bowiem podstawą kolejnych opracowań, grody.
szyna krusząca , miażdżąca z ogromną siłą Rozwiązania teoretyczne
Rozwiązanie zadania nr 87
skały, wiała grozą na każdego elektronika. Dariusz Drelicharz z Przemyśla przysłał
Nie sprawdziły się jednak obawy, że zlekce- schemat pokazany na rysunku 1. W liście
Temat zadania 87 brzmiał: Zaprojektować ważycie taki  wiejący grozą temat  nade- napisał: (...) na początku byłem zmuszony do-
system czujnika i sterownika silnika elek- szły liczne odpowiedzi, zarówno teoretycz- powiedzieć sobie kilka założeń (nie wiem czy
trycznego do maszyny kruszącej. ne, jak i praktyczne. Niektórzy uznali zada- słusznych):
Znaczna część uczestników podzieliła nie za wyjątkowo ciekawe, bo wzięte z życia. 1. Maszyna krusząca ma pewien bezwład
mój pogląd, że zadanie było wyjątkowe Szczególnie cieszę się z nadesłanych modeli. i zatrzymuje się w chwilę po wyłączeniu, ro-
i specyficzne. Jeden z uczestników napisał Co ciekawe, prace nadesłało też kilku no- biąc łopatami jeszcze pewien ruch, ale za-
nawet: Temat Szkoły Konstruktorów ogłoszo- wych uczestników właśnie ze względu na wsze w miarę równy.
ny w maju 2003 był nietypowy, a sama  ma- specyficzny temat. 2. Nie jest to maszyna precyzyjna, gdzie
Elektronika dla Wszystkich
34
Szkoła Konstruktorów
wymagana jest duża dokładność w ustawie- gulację mocy silnika w końcowej fazie cy- tronicznej w swej pracy zawodowej. Mając
niu łopat. klu, zakładając, że jest to jednofazowy silnik na co dzień do czynienia z automatyką zde-
(...) W roli elementu czujnika położenia uniwersalny. Odrzucił pomysł czujnika cydowanie odrzucił inne czujniki na rzecz fa-
łopat może zostać zastosowana rurka kontak- optycznego (laserowego) ze względu na duże brycznych indukcyjnych czujników zbliże-
tronu. Gdzieś na obracających się łopatach zapylenie i zdecydował się na fabryczny in- niowych. Proponuje wykorzystanie dwóch
powinien zostać zamontowany magnes, który dukcyjny czujnik zbliżeniowy. takich czujników. Jeden sygnalizowałby tyl-
zwierałby styki kontaktronu. Kontaktron po- Czujnik laserowy (właściwie dwa, połą- ko zaświeceniem zielonej lampki właściwe
winien być zamontowany w takim miejscu, czone równolegle, wykrywające obroty silni- położenie końcowe wału. Drugi powodował-
aby po przyciśnięciu przycisku STOP łopaty ka) chce też zastosować 13-letni Marcin Pa- by wyłączenie silnika. Maciej proponuje pro-
zatrzymały się w dogodnym położeniu (...). zdro z Borowej. W swoim układzie (Pa- sty układ według rysunku 4. Oto fragmenty
Po przyciśnięciu mikrostyku S1 układ prze- zdro.gif) chce zastosować oddzielne sterowa- listu: (...) Na wale reduktora z łopatami nale-
chodzi w stan czuwania. Zwarcie przez ma- nie silnika i hamulca. Po wyłączeniu silnika ży wkręcić lub wspawać na stałe bolec, który
gnes styków kontaktronu S2 spowoduje zmia- i wykonaniu przezeń określonej liczby obro- spowoduje zadziałanie czujnika, gdy łopaty
nę stanów logicznych w przerzutniku RS tów (1...9) następowałoby włączenie hamulca. będą poziomo. Bolec dla drugiego czujnika
(U1B, U1C) i wygenerowanie krótkiego Choć w układzie można się dopatrzyć kilku należy zamontować na jarzmie według ry-
ujemnego impulsu na wyjściu bramki U1D, błędów, najmłodszy uczestnik otrzyma drobny sunku 5, co pozwoli na regulację (przy zuży-
który jest podłączony do przycisku mające- upominek jako zachętę do dalszych prac. waniu się mechanicznym przekładni i silnika
go wyłączyć silnik. Kondensator C1 zapewnia Jarosław Tarnawa z Godziszki w nieco- w dłuższym okresie wybieg maszyny będzie
reset przerzutnika po włączeniu zasilania dzienny sposób chce rozwiązać problem nie- się zmieniał). (...) Po naciśnięciu przycisku
układu. zawodności czujników typu magnes-kontak- STOP operator musi go przytrzymać taką
tron. Warto przeanalizować propozycję Ja- chwilę, aż bolec ustalający wyzwoli zbliże-
rosława, który zamiast jednego, proponuje niówkę. Oba sygnały podane na wejścia
zastosować trzy czujniki, które powinny bramki AND wysterują tranzystor, a włączony
działać jednocześnie. Oryginalny układ przekaz
nik swymi biernymi stykami wyłączy
pokazany jest na rysunku 2. Do uzyskania stycznik silnika głównego. (...) Załączenie
stanu wysokiego na wyjściu układu
US1A potrzeba, by zadziałały przynaj- Rys. 3
mniej dwa kontaktrony spośród K1, K2,
K3 (trzeci może być uszkodzony). Pomysł
Rys. 1 taki jest niewątpliwe interesujący, jednak
warto byłoby dodać obwód sygnalizujący,
Rys. 2 że jeden czujnik jest uszkodzony  wystar-
czy sprawdzać napięcie na R4 i R8.
Mariusz Chilmon z Augustowa nade-
słał prościutki schemat, pokazany na ry-
sunku 3. Przycisk ON ustawia oba prze-
rzutniki. Natomiast naciśnięcie przycisku
OFF resetuje tylko pierwszy przerzutnik.
Drugi zostanie zre-
setowany dopiero
po zwarciu styku
kontaktronu przez
magnes zamocowa-
ny na wale maszy-
ny. Mariusz ze
względu na za-
kłócenia słusznie
zaproponował re-
zystory o stosunko-
wo małej wartości
10k&!, niemniej
warto dodać na
trzech współpracu-
Szymon Janek z Lublina zaproponował jących ze stykami Rys. 4
wykorzystanie łącza laserowego w roli czuj- wejściach dodatkowe
Rys. 5
nika. Do tego zaproponował dość skompliko- obwody filtrujące
wany układ elektroniczny z pięcioma układa- RC.
mi scalonymi CMOS (Janek.gif). Szymon Rozwiązanie za-
chce przez pewien czas cyklicznie włączać dania nadesłał także
i wyłączać silnik  taka idea w przypadku po- 40-letni Maciej Ka-
tężnego silnika trójfazowego jest jednak co miński z Kędzierzy-
najmniej ryzykowna. na-Koz
la, który bę-
Tylko trochę mniej skomplikowany układ dąc elektromechani-
zaproponował Rafał Kobylecki z Czarnowa kiem korzysta z ama-
(Kobylecki.gif). Rafał przewidział nawet re- torskiej wiedzy elek-
Elektronika dla Wszystkich
35
Szkoła Konstruktorów
maszyny następuje przez naciśnięcie przycisku głównego K0 w obwodzie przekaz
nika czaso- przetestowany  chętnie zaprezentowaliby-
START i stycznik zostanie podtrzymany przez wego T1. Styk bierny przekaz
nika T1 zeruje śmy taką konstrukcję na łamach czasopisma.
wewnętrzne styki. Operator maszyny na bie- też układ wyłączający.
żąco może kontrolować jej pracę (mrugają Dariusz Minior z Podskala nadesłał trzy Rozwiązania praktyczne
oba LED-y). (...) Fabryczne układy tego typu propozycje. Pierwsza to odpowiednio zamo- Michał Koziak z Sosnowca przeanalizował
są skomplikowane, ale również wykorzystują cowany prosty wyłącznik krańcowy wyłą- różne typy czujników, wykonał nawet model
zbliżeniówki, które przez stopień mocy steru- czający silnik przed osiągnięciem położenia czujnika mechanicznego z kulką i ostatecznie
ją hamulcem elektromagnetycznym na wale spoczynkowego. zdecydował się na czujnik indukcyjny. W liście
silnika głównego. (...) Trzymam kciuki za Kolejny sposób jest modyfikacją poprze- napisał: Jedynym sensownym rozwiązaniem
Pana i Pańskie czasopismo. Wierze, że daje dniego, a mianowicie gdyby bezwładność by- wydaje się być czujnik indukcyjny i właśnie
Pan młodym ludzim dużo frajdy w tak prosty ła zbyt duża i wzięcie na nią poprawki nie- taki zastosowałem do swojego układu. Nie
sposób zachęcając ich do nauki. Mimo że wiele by dało, można by silnik hamować chciało mi się wykonywać cewek, więc posta-
część projektów Szkoły jest, że tak powiem, elektrycznie. Nie polecam przeciwwłączenia nowiłem użyć czegoś gotowego. Wpadłem na
wtórna, cieszę się bardzo, że mamy tak zdol- (zmiany kolejności faz), ponieważ mogłoby pomysł, by w roli czujnika zastosować głowi-
ną młodzież. się zdarzyć, że wszystko zacznie kręcić się cę magnetofonową. Zastanawiałem się też
nad samym sposobem zatrzymywania. Można
zrobić układ uwzględniający bezwładność
wału, lecz czasami może się on kręcić jeszcze
dość długo,  ogłupiając układ sterowania.
Można by zastosować układ hamulca. Hamu-
lec mechaniczny byłby dość skomplikowany
do wykonania, lecz na przykład można by za-
stosować hamowanie indukcyjne za pomocą
silnika napędowego. Jeszcze jednym istotnym
problemem jest to, że w zadaniu nie ma infor-
macji, czy wał zatrzymuje się pod obciąże-
niem czy najpierw wyłączany jest dopływ
kruszywa. Jest to sprawa istotna, gdyż obcią-
żenie sprawi, że wał zatrzyma się szybciej
i w takim przypadku nie wystarczą proste
układy, lecz potrzebne będą dokładne czujni-
ki położenia.
O schemacie z rysunku 7 Michał pisze:
Układ wykonałem na kawałku płytki uniwer-
Rys. 6 salnej. (...) Gdy włączymy zasilanie, prze-
w przeciwnym kierunku. Lepszym rozwiąza- rzutniki są resetowane poprzez obwód C3, R5
Bardzo podobny sposób z dwoma czujni- niem byłoby hamowanie maszyny asynchro- i silnik nie jest zasilany, gdyż na wyjściu
kami zbliżeniowymi zaproponował Arka- nicznej prądem stałym: dwie fazy zwieramy, Q panuje stan niski. Po podaniu sygnału
diusz Biliński ze Środy Śląskiej. Propono- następnie do zwartych dwóch faz i pozostałej start na wejście przerzutnik T (U2B) zmienia
wany schemat pokazany jest na rysunku 6. podłączamy napięcie stałe uzyskane z pro- swój stan i na wyjściu Q pojawia się stan wy-
Czujniki pobudza tu jeden bolec, a zależnie stownika 3-fazowego - można to wszystko soki, który poprzez obwód różniczkujący
od bezwładności maszyny należy odpowie- w prosty sposób wpleść w układ stycznika ustawia przerzutnik U1A, włączając silnik.
dnio ustawić czujnik wyłączający WK1. (musi być 4-torowy). Trzecia propozycja to Po ponownym podaniu sygnału na wejście,
Czujnik WK2 sygnalizuje prawidłową pozy- wykorzystanie falownika, dostarczającego na wyjściu U2B pojawia się stan niski, który
cję spoczynkową wału. Oto fragmenty opisu: do silnika trójfazowego przebiegu o zmien- jest podawany na wejście D przerzutnika
Naciśnięcie przycisku S1 zaczyna procedurę nej częstotliwości. Falownik rzeczywiście U2A. Gdy magnes zaindukuje w czujniku na-
zatrzymywania  silnik napędowy zostanie pozwoliłby na precyzyjne sterowanie proce- pięcie, impuls szpilkowy zostanie podany na
wyłączony dopiero po dojściu bolca pobu- sem zatrzymywania maszyny, także w przy- wejście zegarowe U2A i układ wyłączy silnik.
dzającego X do czujnika WK1. Wskutek bez- padku zmiennego obciążenia wału, ale wy- Jako czujnik zastosowałem głowicę magneto-
władności bolec zbliży się do WK2, co zasy- magałby rozbudowanych obwodów sterowa- fonową, z której sygnał podawany jest na ba-
gnalizuje lampka L1. W celu zwiększenia do- nia. Dariusz przysłał schematy falownika zę T1 (będący na granicy przewodzenia),
kładności zatrzymywania można zastosować (mostek z 6 tranzystorami IGBT + część ste- który otwierając się, spowoduje pojawienie
hamulec elektromagnetyczny, najlepiej na rującą), ale bez obwodów sterowania wyłą-
silniku napędowym, wyzwalany przez czujnik czaniem według warun- Rys. 7
WK2 i załączany tylko na 2...3 sekundy prze- ków zadania. Schematy
kaz
nikiem czasowym T1. Styki przekaz
ników i opis można znalez
ć na
K2 i K3 zostały wpięte do układu załączają- naszej stronie interneto-
cego stycznik (K0). Styk przekaz
nika K3 za- wej jako Minior.zip. Da-
pewnia, że silnik może być uruchomiony tyl- riusz napisał, że obecnie
ko wówczas, gdy wał maszyny znajduje się pracuje nad takim falow-
w prawidłowym położeniu startowym, sygna- nikiem  życzę sukcesu
lizowanym lampką L1. Lampka ta w czasie w tym trudnym zadaniu
pracy miga (...). W czasie pracy nie ma moż- i proszę o informację,
liwości załączenia hamulca przez włączenie gdy falownik powstanie
biernego styku pomocniczego stycznika i będzie praktycznie
Elektronika dla Wszystkich
36
Szkoła Konstruktorów
się stanu wysokiego na wyjściu U1C. Obwód Marcin Wiązania z Buska Zdroju przy- ki, z których jeden ma odpowiednio wcze-
całkujący C2,R3 zabezpiecza przed przypad- słał model pokazany na fotografii 3. Propo- śniej wyłączyć silnik, a drugi sprawdzić, czy
kowym wzbudzeniem układu (...) do wejścia, nuje użycie kontaktronów i magnesów, ewen- wał zatrzymał się wpożądanej pozycji. Piotr
które trzeba podciągnąć do plusa zasilania tualnie hallotronów. Schemat ideowy pokaza- Wójtowicz z Wólki Bodzechowskiej zasko-
za pomocą rezystora o wartości kilku kiloo- ny jest na rysunku 8. Dwa kontaktrony mają czył mnie pomysłem realizującym zadanie za
mów, należy podpiąć przycisk pomiędzy ma- poprawić niezawodność. Dłuższe naciskanie pomocą jednego tylko czujnika sygnalizują-
sę i wejście. Bramka U1B pełni rolę kontrol- przycisku STOP ma wyłączyć silnik bez cze- cego ustawienie łopat w pożądanej pozycji.
ki - gdy silnik jest w ruchu, powinna ona mi- kania na sygnał z kontaktronu. Działanie Uzyskując z wału maszyny tylko taką infor-
gać. Układ (...) testowałem za pomocą ma- układu jest oczywiste  w miejsce diody D3 mację, wprowadził układ opóz
niający, który
gnesu przyczepionego do krajalnicy kuchen- należy włączyć przekaz
nik sterujący styczni- ma wyłączyć silnik po takim czasie, żeby
nej. W tych warunkach się sprawdził. Mo- kiem silnika. Dioda D4 (lub włączona za- końcowe położenie wału było prawidłowe.
ment zatrzymania silnika regulujemy poprzez miast niej syrena) ma sygnalizować awarię. Piotr przeprowadzał próby swojego układu
przesuwanie magnesu. Warto jednak dokładnie przeanalizować, jaką z użyciem gramofonu, którego talerz po wy-
Bartosz Czerwiec z Mogilna przysłał niesprawność może sygnalizować taki układ łączeniu wykonywał nie część obrotu,
model pokazany na fotografii 1. Schemat z jednym tylko czujnikiem, który nie spraw- tylko więcej niż jeden obrót. Oryginalny
i opis można znalez
ć na stronie internetowej dza końcowego ustawienia łopat. schemat układu pokazany jest na rysunku 9,
jako Czerwiec.zip. W liście Bartosz napisał: Wydawałoby się, że do zrealizowania po- a model na fotografii 4. Analiza układu nie
(...) według mnie urządzenie powinno kon- stawionego zadania niezbędne są dwa czujni- powinna sprawić problemu. Na uwagę zasłu-
trolować położenie wału kruszarki i ukazy-
wać je na małym wyświetlaczu. Gdy pracu-
je, łopaty znajdują się w ruchu. Kiedy kon-
troler pracujący przy nim chce zakończyć
proces kruszenia, naciska na przycisk
i urządzenie zatrzymuje się, ale dopiero na
potrzebnej pozycji, którą można bez proble-
mu ustawić tarczą posiadającą kontaktrony.
(...) Urządzenie oparte jest na czujnikach
kontaktronowych umieszczonych na nastaw-
nej plastikowej tarczy, którą należy samemu
zaprojektować.
Michał Stach z Kamionki Małej wykonał
na bazie starego CD-ROM-u sterownik silni-
ka karetki  fotografia 2. Układ wprawdzie
nie spełnia warunków zadania, jednak warto
zapoznać się z rozwiązaniem, do którego ma-
teriały (schemat, opis i płytka) dostępne są na
stronie internetowej jako Stach.zip. Rys. 8
Rys. 9
Fot. 1 Model Bartosza Czerwca
Fot. 2 Sterownik Michała Stacha
Elektronika dla Wszystkich
37
Szkoła Konstruktorów
guje obecność wyjścia ALARM, które staje ku 10 i fotografii 5, układ sterownika został nia tych czujników, ponieważ są powszech-
się aktywne, gdy po zatrzymaniu silnika wał zbudowany w oparciu o popularny układ nie używane w automatyce przemysłowej,
nie zatrzyma się w prawidłowym położeniu. GAL16V8D. Na stronie internetowej w pliku a niektórzy najmłodsi Czytelnicy nawet o ta-
Nie kieruję projektu do publikacji ze Biadalski.zip są: listing, kod wynikowy, spis kich czujnikach nie słyszeli.
względu na spodziewane małe zainteresowa- elementów i projekt płytki w Autotraksie Indukcyjne czujniki zbliżeniowe reagują
nie takim specyficznym wyłącznikiem. Nie- W listingu przedstawiony jest krótki opis na zbliżenie do nich materiału magnetyczne-
mniej projekt jest wartościowy i dalsze mate- z
ródłowy w języku CUPL. Silnik może zo- go do czoła czujnika. Co ważne, reagują więc
riały (opis, płytka) dostępne są na stronie in- stać włączony tylko w przypadku, kiedy ło- na elementy stalowe. Odległość działania jest
ternetowej jako Wojtowicz.zip. paty są w pozycji poziomej, a wyłączony od- niewielka, nie są to więc czułe wykrywacze
Na koniec zostawiłem pracę Romana powiednio wcześniej, tak by mógł się zatrzy- metalu, tylko niezawodne czujniki reagujące
Biadalskiego z Zielonej Góry. Jego projekt mać w pozycji wyjściowej. Pozostałe istotne na zbliżenie stalowego elementu na odle-
obejmuje sterownik włącz-wyłącz i induk- tryby to sygnał od przycisku RESET powo- głość kilku do kilkunastu, maksimum kilku-
cyjny czujnik położenia. Jak widać na rysun- dujący natychmiastowe wyłączenie silnika dziesięciu milimetrów. Zasilane są zazwy-
oraz stan niedozwolonego ustawienia łopat czaj napięciem stałym 10...30V (typowo
sygnalizujący błąd - ERROR. Praca sterow- 24VDC). Dostępne są tzw. czujniki PNP
nika taktowana jest sygnałem zegarowym i NPN, inaczej mówiąc, zwierające do plusa
wytworzonym przez dwa wewnętrzne inwer- lub do minusa (nazwa PNP, NPN związana
tery, kondensator C2 i rezystor R6. jest z budową obwodu wyjściowego  często
Roman nadesłał także układ indukcyjnego jest to zwyczajny tranzystor z otwartym ko-
czujnika zbliżeniowego, pokazany na foto- lektorem, jak pokazuje rysunek 11). I rze-
grafii 6. Ponieważ czujnik taki ma interesu- czywiście, takie czujniki ze względu na
jącą zasadę pracy, nadaje się nie tylko do spodziewane zapylenie i ryzyko narażeń me-
współpracy z przedstawionym sterownikiem, chanicznych znakomicie nadają się do reali-
ale także do wielu innych celów, więc kieru- zacji postawionego zadania.
Fot. 3 Układ Marcina Wiązani ję projekt do Pracowni AVT i do publikacji.
Fot. 4 Projekt Piotra Wójtowicza Fot. 6 Czujnik Romana Biadalskiego
Rys. 11
A jeśli chodzi o zadanie, to brak szcze-
gółowych informacji o maszynie, jej specyfi-
ce i działaniu spowodował, że trzeba było za-
łożyć, jak ona pracuje. Kluczową sprawą by-
ło zatrzymanie łopat w określonym położeniu
i to było oczywiste. Nie były jednak oczywi-
ste inne szczegóły. Autor zadania nie podał,
jaki silnik napędza kruszarkę. Należy się
spodziewać, że jest to popularny silnik asyn-
chroniczny trójfazowy. Niektórzy przypu-
Rys. 10 szczali, że jest to silnik jednofazowy lub sil-
nik prądu stałego, jednak biorąc pod uwagę
Fot. 5 Sterownik Romana Biadalskiego Podsumowanie przeznaczenie  kruszenie kamieni, należało
Ogólnie biorąc, jestem bardzo zadowolony raczej przyjąć, iż jest to prosty silnik trójfazo-
z nadesłanych prac. Z przyjemnością skiero- wy o dużej mocy. Silnik taki sterowany jest
wałem do publikacji projekt indukcyjnego zapewne zwyczajnym elektromechanicznym
czujnika zbliżeniowego. W EdW nie zajmo- stycznikiem, a nie układem z triakami, tyry-
waliśmy się tymi nad wyraz pożytecznymi storami czy falownikiem tranzystorowym.
elementami z różnych względów, choćby Kluczową sprawą było jednak pytanie,
dlatego, że trudno jest w warunkach amator- czy układ ruchomy ma stałą bezwładność?
skich uzyskać niezawodność działania i od- Autor zadania napisał, że wał przesuwa
porność na wpływy zewnętrzne porówny- się o kilka centymetrów po wyłączeniu silni-
walną z czujnikami fabrycznymi. Warto jed- ka. Można było przypuszczać, że po każdym
nak przynajmniej przedstawić zasadę działa- wyłączeniu to przesunięcie jest stałe. I takie
Elektronika dla Wszystkich
38
Szkoła Konstruktorów
założenie, świadomie lub nie, przyjęła zdecy- łopat kruszących. Czy musiał to zrobić ope- brzęczyk odezwałby się na krótko przy każ-
dowana większość uczestników. Jeśli tak jest rator, odpowiednio wcześniej wyłączając sil- dym zatrzymaniu silnika sygnalizując, że jest
w rzeczywistości, genialnie upraszcza to za- nik? Istotne jest wobec tego pytanie, czy no- sprawny i ucichłby, gdy łopaty ustawią się
danie. W wersji minimalnej wystarczy wtedy wy układ sterujący, zatrzymujący silnik w prawidłowej pozycji.
jeden czujnik, który wyłączy silnik odpowie- z opóz
nieniem, nie musi mieć jeszcze jedne- Co do podwójnych czujników, połączo-
dnio wcześniej. Tylko kilka osób wspomnia- go, awaryjnego wyłącznika STOP, zatrzymu- nych równolegle, sprawa jest dyskusyjna
ło o znacznie gorszej możliwości: gdy wyłą- jącego natychmiast silnik w przypadku awa- z uwagi na możliwe rozmaite możliwości
czana maszyna miałaby różną bezwładność, rii lub nieszczęśliwego wypadku. To napraw- uszkodzenia. Owszem, można zdublować
zależnie od tego, czy pracując do ostatniej dę jest ważna kwestia, którą należy wziąć czujniki, ale wtedy trzeba też odpowiednio
chwili będzie kruszyć kamienie, czy tuż przed pod uwagę. Wprawdzie głównym tematem zaprojektować układ, żeby prawidłowo zin-
wyłączeniem będzie pracować  na pusto . zadania jest zaprojektowanie układu opóz
- terpretował sytuację po dowolnego rodzaju
W takiej sytuacji należałoby zastosować bar- nionego wyłączania, jednak trzeba koniecz- uszkodzeniu jednego z czujników. Jest to
dziej inteligentny układ, prawdopodobnie nie odpowiedzieć na pytanie, czy system nie możliwe, ale dość trudne.
z kilkoma czujnikami, które wykrywałyby musi mieć też awaryjnego wyłącznika na- Zamiast dublować czujniki, można tak za-
położenie zatrzymującego się wału i w razie tychmiastowego? projektować układ, żeby operator od razu to
potrzeby dodatkowo hamowały go, żeby Odpowiedz
nie wynika z treści postawio- zauważył  niektóre z proponowanych roz-
uzyskać stałe położenie końcowe. W takiej nego zadania, ale trzeba uwzględnić taką wiązań realizują taką skuteczną kontrolę
sytuacji potrzebny byłby albo hamulec, albo opcję, bo jest prawdopodobna. Obwodowi czujników niejako przy okazji. Gratulacje dla
silnik musiałby być sterowany w inteligentny takiego dodatkowego awaryjnego wyłączni- ich Autorów!
sposób umożliwiający kontrolę mocy i obro- ka natychmiastowego należałoby poświęcić Przykro mi, że nie mogę wszystkich obda-
tów. Gratuluję wszystkim uczestnikom, uwagę, żeby nie był to jakiś dodatkowy przy- rować nagrodami i upominkami, niech nagro-
którzy wspomnieli o takiej możliwości. cisk w układzie elektronicznym, tylko me- dą będzie przyjemność zaprezentowania swej
Przy tego typu zadaniu niezmiernie ważna chaniczny wyłącznik, rozłączający niezawo- pracy ogromnej rzeszy Czytelników EdW.
jest niezawodność. Zwrócił już na to uwagę dnie i trwale obwód sterowania stycznika. Nagrodę za zadanie 86 otrzymuje Piotr Wój-
młody pomysłodawca zadania. Należy się głę- Część układów była niepotrzebnie roz- towicz. Upominek, a po publikacji honora-
boko zastanowić, czy przypadkiem jakieś budowana. Po bliższej analizie okazuje się, rium otrzyma Roman Biadalski. Upominki
uszkodzenie, na przykład awaria czujnika, nie że w najprostszym układzie wystarczyłby otrzymają też: Marcin Wiązania, Bartosz
spowoduje, że maszyny nie będzie można wy- jeden czujnik i nie trzeba do tego żadnej Czerwiec, Michał Koziak, najmłodszy ucze-
łączyć. Przecież w zadaniu chodzi o przycisk elektroniki... stnik Marcin Pazdro oraz najstarsi uczestni-
i funkcję STOP. We wszelkich tego typu ma- Autor zadania prosił jednak, żeby układ cy, autorzy najprostszych rozwiązań prak-
szynach działanie przycisku stop musi być ab- zasygnalizował nieprawidłową pozycję łopat tycznych: Maciej Kamiński i Arkadiusz Bi-
solutnie niezawodne. To prawda, że układy po zatrzymaniu. W takim przypadku jest liński. Aktualna punktacja zawarta jest w ta-
elektroniczne mają dużą niezawodność, jednak miejsce na trochę elektroniki. Sygnalizację beli. Ponawiam prośbę: jeśli nadsyłacie pracę
one też mogą się zepsuć. Co wtedy? można zrealizować na kilka sposobów. Jed- do Szkoły e-mailem, podawajcie od razu swój
Realizując tego typu urządzenie trzeba nie nym jest system z dwoma czujnikami i ob- adres pocztowy, a przynajmniej miejscowość
tylko przewidzieć takie awaryjne sytuacje, wodem opóz
niającym. Jeden czujnik służył- zamieszkania. Serdecznie zapraszam do
ale też podjąć skuteczne kroki zaradcze. I tu, by do zatrzymania silnika, drugi sprawdzał- udziału w rozwiązywaniu kolejnych zadań
powiem szczerze, nie wszystkie propozycje by, czy łopaty zostały zatrzymane w pożąda- i do nadsyłania prac w terminie.
układowe były jednakowo dobre  sami prze- nej pozycji. Jeśli nie, odzywałby się brzę-
analizujcie proponowane rozwiązania pod czyk. Układ opóz
niający byłby potrzebny po
tym kątem. to, żeby brzęczyk został włączony dopiero po Wasz Instruktor
Pomysłodawca zadania nie pisze, jak zatrzymaniu. A może lepszy w praktyce był-
wcześnie rozwiązany był problem ustawiania by system bez układu opóz
niającego  wtedy Piotr Górecki
Co tu nie gra?
K
I
Co tu nie gra?- Szkoła Konstruktorów klasa II
Rozwiązanie zadania 87 rezystora R2 i/lub kon-
W EdW 5/2003 na stronie 37 zamieszczony densatora C3. W ukła-
był schemat czasowego wyłącznika oświetla- dzie zastosowałem kla-
nia garażu z kostką 555, optotriakiem i zasi- syczną aplikację układu
laczem beztransformatorowym, nadesłany NE555 oraz bardzo pro-
jako rozwiązanie jednego z poprzednich za- sty zasilacz beztransfor-
dań. Oryginalny schemat pokazany jest na matorowy, gwarantujący
rysunku A. Autor napisał: Układ jest usta- niezawodność oraz niski
wiony tak, żeby czas, w którym światło będzie koszt wykonania.
włączane, wynosił 5-6min., lecz można go Niewątpliwą wska-
A
zmieniać w szerokich granicach za pomocą zówką ułatwiającą rozwią-
Elektronika dla Wszystkich
39