Tracker Solaire

Réalisation d’un système « Tracker Solaire »

Apprenti : Pierre SIMON

Enseignants : Frédéric STEGER – Christophe CUDEL

SYNAPTEC

PROJET GEII : Etudes et Réalisations

Année 2021 – 2022   

Sommaire 

I. Projet de GEII

1. Introduction

2. Présentation du cahier des charges

3. Evolution du projet

a. Choix du matériel

b. Carte de commande moteur et de gestion (autonomie/secteur)

c. Carte principale CI

d. Programmation ZELIO

II. Utilisation et démontage 

III. Conclusion

IV. Annexe

 

I. Projet de GEII 

1.     Introduction  

Au courant de mon année 2021-2022, nous avons choisi un projet en Etudes et Réalisations. J’avais choisi le « Tracker Solaire » en binôme avec un second étudiant de génie électrique et deux étudiants de génie mécanique pour la partie mécanique.

Illustration 1 : Coffret électrique

Nous nous intéressons donc à l’implantation d’un coffret (voir illustration 1) électrique comprenant les batteries et la carte de gestion de la motorisation, sur le pilier du panneau solaire.

Illustration 2 : Photorésistance séparées par un T

Pour déterminer la position du soleil, le « Tracker » devait s’orienter grâce à l’information de luminosité transmise par des photorésistances (voir illustration 2) séparées par un T pour une orientation d’angles de 120 degrés chacune. Cependant, de nombreux désavantages pour déterminer la position du Soleil quand la météo ne le permet pas : vérification par temps clair, par temps couvert, exposition au gel, à la pluie, au dépôt de résidus (poussière, mousse, etc…) …

Différentes approches pour vérifier ces problèmes peuvent être mises en place. Dans le cas du temps clair, il faut effectuer une mesure au luxmètre entre les différents niveaux d’éclairement (coin le plus éloigner de la position du Soleil, et le plus proche). Essais avec des tubes pour concentrer le point de mesure suivant les parties du ciel.

Pour ce qui est du cas du temps couvert, effectuer des essais similaires pour déterminer la position du Soleil (épais nuage, brouillard) si elle s’avère déterminable. J’ai donc remarqué une uniformisation de l’intensité lumineuse par temps couvert, ce qui rend l’orientation compliquée pour l’obtention d’un rendement maximal (les photorésistance sont sensibles à l’intensité lumineuse en Lux, et non à la puissance surfacique). Déterminer la puissance surfacique à différents angles d’inclinaisons, lors de ciel voilé, pour contrôler si le tracking avec module logique permet réellement de maintenir un meilleur rendement, comparé au tracking en lecture directe (photorésistances).

Dans le cas du gel des cellules de positionnement, il faut intégrer un chauffage permettant d’éviter de fausser la position par réfraction lumineuse ou perte de précision.

Le problème posé par la pluie peut s’apparenter à celui du gel, une solution similaire s’impose.

Le dépôt de résidus de différentes natures oblige un entretien régulier des cellules de positionnement.

Malheureusement, l’étudiant de génie électrique n’est pas revenu à la seconde alternance. J’ai alors discuté avec mon maître d’apprentissage, pour effectuer mon projet d’entreprise en adéquation avec le projet de GEII. Les professeurs m’avaient dit que le tracker solaire avait été démarré il y a 5 ans, mais que, soit la partie électrique n’était pas faite, soit il s’agissait de la partie mécanique. J’ai commencé à réfléchir à une réalisation utile et ludique d’une maquette entièrement réalisée au sein de mon entreprise : SYNAPTEC.

J’ai utilisé différents logiciel pour réaliser mon projet :

  • Zélio Soft V5.3 pour la programmation du module logique ZELIO
  • Target 3000 pour schémas électronique et CAO
  • Galaad et Percival pour la réalisation des circuits imprimés FAO

2. Présentation du cahier des charges

Après avoir relevé les différents soucis liés au suivi du Soleil en lecture directe (voir illustration 2 de l’introduction), j’ai décidé de prendre un module logique ZELIO de la marque « SCHNEIDER Electric ». En effet, ce module logique intègre un bloque fonction permettant de fournir une orientation AZIMUT et une ELEVATION en fonction des coordonnées GPS du site d’implantation et du fuseau horaire. C’est donc beaucoup plus pratique, peu importe la météo et l’environnement.

Les professeurs d’encadrement du projet en GEII m’ont demandé d’une part, de mettre à l’horizontal le panneau photovoltaïque si le vent devenait violent, ainsi que d’économiser l’énergie du système via un cycle de fonctionnement périodique d’environ 30 min.

Ces deux conditions primordiales m’ont amené à penser un cahier des charges relativement complexe. J’ai réfléchi à comment gérer un réveil uniquement lorsqu’il fait jour puis périodique pendant la journée, ainsi qu’une mise à l’horizontal du système lorsqu’il y a du vent, peu importe s’il fait jour ou nuit. J’en ai conclu que mon module logique seul ne pourrait en aucun cas gérer ces deux gros points. J’avais deux solutions en tête : utilisation d’un microcontrôleur ou création d’une carte électronique. J’ai alors choisi la seconde solution car elle m’a permis de me familiariser avec la logique électronique et les différents logiciels qu’on utilise, pour la machine de gravure de carte électronique.

3.     Evolution du projet

a.       Choix du matériel

Pour le choix et la gestion des orientations, mon système a besoin de précision pour le positionnement des moteurs sur les axes AZIMUT et ELEVATION je me suis donc tourné vers une extension SR3XT43BD car elle possède 2 entrées analogiques 10 Bits (soit 1024 points) contrairement aux entrées analogiques classiques qui ne comprennent que 8 Bits (256 points).

Pour le module logique ZELIO (voir illustration 3), je me suis tourné vers le SR3B262BD car il possède des sorties transistorisées. Ces sorties sont utiles pour la rapidité d’exécution et de fermeture du contact qui commande la marche des moteurs.

Le module logique SR3B262BD fonctionne sous 24V, il possède 10 entrées et 10 sorties ToR (24V) + 6 entrées analogiques 8 Bits (0-10V) :

5 entrées ToR :

  • Un fin de course sur l’orientation AZIMUT (position NORD)
  • Un fin de course sur l’orientation ELEVATION (position ARRIERE)
  • Un fin de course sur l’orientation ELEVATION (position AVANT/RANGEMENT)
  • Une entrée mode TEMPETE (envoyé depuis une carte externe CI)
  • Une entrée mode REGLAGE (définis par un interrupteur)

3 entrées analogiques 8 Bits (0 à 255 points) :

  • Courant moteur azimut (gérer le blocage moteur envoyé depuis carte externe CI)
  • Courant moteur élévation (gérer le blocage moteur envoyé depuis carte externe CI)
  • Ensoleillement (envoyé depuis carte externe CI)

5 sorties ToR :

  • Grande vitesse
  • Marche moteur AZIMUT
  • Inversion moteur AZIMUT
  • Marche moteur ELEVATION
  • Inversion moteur ELEVATION
  • Défaut(s)
  • Ordre de SOMMEIL (en fin de cycle)

Le module logique possède un écran, pratique pour les messages de défauts, ainsi que 4 boutons programmables. L’extension analogique 2 entrées analogiques 10 Bits et 2 sorties analogiques 10 Bits (0-10V) :

2 entrées analogiques 10 Bits :

  • Recopie potentiomètre AZIMUT (envoyé depuis carte externe CI)
  • Recopie potentiomètre ELEVATION (envoyé depuis carte externe CI)

 Illustration 3 : Module logique Zélio + extension et alimentation 

Pour la maquette, j’ai fait le choix d’utiliser 6 cellules photoélectriques d’une tension de 6V chacune, montée sur le système pour me délivrer une tension de 12V et d’une puissance totale de 3 Watt (nominales). Une batterie de 12V et de 2.1 Ah (mon système au repos consomme 26 mA). Deux moteurs de 12V et 25 mA en fonctionnement normal. Une alimentation 230V~/24V= et de 1.2 A, avec un disjoncteur de 2A courbe C pour le branchement sur secteur. Pour la position, j’ai deux potentiomètres de 5 kOhms, et une photorésistance pour le réveil journalier.

b. Carte de commande moteur et de gestion (autonomie/secteur)

SYNAPTEC a acquis au courant de l’année 2020 une machine d’usinage pour la réalisation de carte électronique. J’ai alors pu profiter du nouveau système l’année dernière avec mon ancien projet. Cette année, je me suis attelé à une panoplie de carte électronique pour ce projet notamment celle permettant de gérer l’orientation du système sur deux axes et de gérer entre l’alimentation par secteur, ou l’alimentation par batterie (cellule photovoltaïque) en autonomie.

INTERFACE DE COMMANDE MOTEUR + GESTION ALIMENTATION : (voir annexe)

Illustration 4 : carte électronique.

Interface de commande des moteurs : Elle possède 8 bornes en bas de l’illustration 4 et 5 qui servent à l’alimentation en grande vitesse (12V), petite vitesse (4.5V). Les commandes du module logique : grande vitesse, marche azimut, inversion azimut, marche élévation et inversion élévation. La dernière borne c’est le 0V commun à tout le système.

Illustration 5 : Circuit imprimé gestion moteur/alim.

Les commandes de marche des moteurs actionnent des optocoupleurs prévus pour moduler le signal à l’approche du point, ou bien de le hacher, augmentant ainsi la précision et la vitesse d’exécution du système. Tout ceci est géré par le module logique et les fameuses sorties transistorisées.

En sortie, comme montré sur la carte imprimée (illustration 5) en bas à gauche, la carte actionne les moteurs d’élévations et d’azimut avec l’aide des sortie +/- ME et +/-MA.

Les sorties +M1 et 0V M1 permettent de mesurer le courant moteur qui est envoyé vers la carte principale, puis vers le module logique. Idem pour les sorties +M2 et 0V M2.

CIE et CIA sont les commandes d’inversion pour la marche moteur.

Sur l’illustration 5, nous pouvons observer en haut la gestion de l’alimentation entre secteur et autonomie : en effet, lorsqu’il y a de la tension (24V) aux bornes du 0V et du +24V, les 3 relais s’enclenche, mon système se retrouve alimenté par l’alimentation secteur 230V/24V. cependant, dans le cas contraire, les système est alimenté en 12V par la batterie. Un problème se pose, mon module logique ne fonctionne qu’en 24V. Au repos, les contacts des relais aiguillent le 12V des batterie vers un convertisseur externe à la carte (12V/24V) et le 24V est envoyé sur le ZELIO, lui permettant de continuer à fonctionner en autonomie. Voici pourquoi il y a un système de gestion d’alimentation.

Quand nous sommes sur secteur, la production des panneaux solaires est aiguillée sur la sortie E10 3W, pour observer sur une ampoule l’intensité de production (il s’agit d’une maquette). Lorsque nous sommes en autonomie, la production d’énergie des cellules est déviée vers la batterie.

c. Carte principale CI

TRACKER SOLAIRE : DESCRIPTIF DE LA CARTE ET SES FONCTIONS. (Voir annexe, pages 31 et 32)

Illustration 6 : Carte principal CI.

Tout d’abord, l’existence de cette carte réside en 2 points : la gestion du mode tempête et le réveil périodique durant la journée. En effet, cela ne peut être géré par le module logique, c’est donc via une pléiade de composants que j’ai pu concevoir un système répondant au cahier des charges (illustration 6).

Illustration 7 : Circuit imprimé principal CI.

Dans un premier temps, l’orientation des potentiomètres, la gestion du courant moteurs et l’ensoleillement via la photorésistance sont amplifiés via des amplificateurs opérationnels. J’ai pu appliquer certaines notions vues en cours et me perfectionner sur l’amplification de signaux mais également sur la gestion de seuil comme pour l’ensoleillement. Une fois amplifié, l’ensoleillement entre à nouveau dans un amplificateur opérationnel mais pour y être comparé à un seuil (environ 1000 Lux). Ce seuil a pour effet de m’indiquer, sans pour autant être perturbé par la moindre petite lumière durant la nuit, quand est-ce qu’il fait jour.

Les autres signaux simplement amplifiés tels que le courant de chaque moteurs est envoyé sur mes entrées analogiques 8 Bits du module logique, pour y être traiter. Il est vrai que l’amplification de mes signaux n’est pas présente juste pour appliquer des notions vues en cours, mais également car le signal entrant directement sur le ZELIO était trop faible…

Pour ce qui est de la gestion des potentiomètres, l’AZIMUT est géré vis-à-vis la résolution maximal : 0 à 10V est égal à 0 à 1023 points dans mon programme et correspond de 0 à 360 degrés de rotation. Ayant pour origine de la mesure le NORD (0 et 360 = NORD), 90° = EST, 180°=SUD et 240°=OUEST. Mes potentiomètres ont une plage de 0 à 340° équivalent à 0 à 5kOhms (plage morte de 20°). J’ai donc dû mettre en place une réduction sur ma tige AZIMUT pour que mes 0 à 340° potentiomètres conviennent à la mesure sur 0 à 360° de rotation.

Pour la gestion de l’ELEVATION, il s’agit d’une course maximale de rotation de 0 à 180°. J’ai alors ajusté mon 0 – 10V de lecture sur mon entrée ZELIO pour faire correspondre non pas de 0 à 340° mais bel et bien de 0 à 180°. Nous avons donc une résolution de traitement de 0 à 180° valant 0 à 1023 points. Tout cet ajustement est réalisé avec le bon pont diviseur sur l’entrée de l’amplificateur opérationnel.

Ce qu’il faut retenir : mes signaux apparaissant sur mes entrées (0-10V) 10 Bits de l’extension ZELIO et (0-10V) 8 Bits du ZELIO sont amplifiés pour correspondre à la plage maximale de traitement dans le programme (0-1023 pour 10 Bits et 0-255 pour 8 Bits). Ceci correspond aux bornes de gauche et en haut sur l’illustration 7.

En haut à droite nous avons une commande venant du ZELIO : le SOMMEIL. Cette commande arrive sur la bobine du bistable d’alimentation du ZELIO, elle permet de l’auto couper une fois son cycle de fonctionnement terminé.

Son cycle de REVEIL (Illustration 8) est, quant à lui, géré par la carte CI directement avec l’utilisation du seuil 1000 Lux lançant le mode JOUR. Le mode JOUR envoie une impulsion toute les 55 secondes, ou bien 30 min via le choix du switch entouré en vert sur l’illustration 6. Les 55 secondes correspondent au cycle de test, et les 30 min, au cycle de fonctionnement normal. L’impulsion périodique possible grâce à l’utilisation d’un NE555 monté en astable.

Illustration 8 : Synoptique système REVEIL

Sur la partie de droite (Illustration 7) nous retrouvons le contact d’alimentation du ZELIO, qui peut être court-circuité par le REVEIL en cas de VENT VIOLENT, laissant 30 secondes d’alimentation au module LOGIQUE pour effectuer sa mise en sécurité. Juste en dessous, il y a la borne reliée à l’entrée VENT du ZELIO qui lui indique ou non de mettre le système à l’horizontal. Cette dernière est remise à zéro s’il n’y a pas eu de Bourrasque de puis 55 secondes ou bien 30 min (en fonction de la position du switch). En bas à gauche nous retrouvons les différentes tensions d’alimentation permettant au système de fonctionner : 24V si alimentation sur secteur, dans le cas contraire nous entrons directement en 12V sur l’entrée +12V IN (gérée depuis la carte de gestion d’alimentation décrite plus haut).

Nous détectons une bourrasque grâce à un anémomètre électronique : Le montage entouré en bleu en annexe page 32 correspond à l’anémomètre en question. Le phénomène provient de la particularité des semis conducteurs qui est : 2 mV par °C. Nous nous retrouvons donc avec un transistor T1 monté en diode et non chauffé correspondant à la référence de température. Un second transistor T2 également monté en diode mais couplé thermiquement à un troisième transistor T3. T2 est réchauffé par T3 de quelques degrés supérieurs à la température actuelle. Si un déplacement d’air survient, T1 reste à sa température actuelle, cependant T2 qui était chauffé se voit perdre des calories. T3 est doc obligé de compenser cette perte de calories commandé par l’amplificateur opérationnel, ce qui a pour effet de faire varier le signal de ce dernier. Un second amplificateur permet de comparer ce signal à un seuil de vent qu’on a défini comme pouvant être dangereux à notre maquette. Il émet donc une impulsion à chaque bourrasque via un NE555 monté en monostable déclenchant ainsi le mode tempête (voir illustration 9).

Illustration 9 : Synoptique système TEMPETE.

En bref, si on souffle sur les 2 transistors T1 et T2 en même temps, symbolisant l’anémomètre, le système se met en mode tempête ! A noter (Illustration 8) qu’à chaque seuil atteint, le système de TEMPETE réinitialise le REVEIL pour prolonger la mise en sécurité. Si aucune bourrasque ne survient pendant le temps calibré (via le switch), le REVEIL du système annule le mode TEMPETE indiqué par le DEL bleue sur l’illustration 6.

                                               d.                Programmation ZELIO

TRACKER SOLAIRE : GESTION DE L’ORIENTATION.

Illustration 10 : Gestion du bloc TRACKING  

L’illustration 10 est la partie de gestion du bloc fonction donnant la position du soleil en temps réel. Pour se faire, il faut lui entrer les coordonnées GPS du lieu d’implantation sous forme décimal (conversion GSP de degré vers décimal), ainsi que le fuseau horaire en minute signé (+120 pour l’Alsace). Les valeurs brutes d’AZIMUT sont comprises entre -18000 et +18000 :           

0 (0°/360°) pour le NORD ;               

9000 (90°) pour l’EST ;                                        

+/-18000 (180°) pour le SUD ;          

-9000 (240°) pour l’OUEST.

Les valeurs d’ELEVATION sont comprises entre -9000 à + 9000 : +9000 (90°) pour le point le plus haut à l’horizontal, 0 (0°) pour l’horizon. Les valeurs négatives correspondent à la position du Soleil sous l’Horizon.

Une fois ces valeurs comprises, j’ai effectué des règles simples : notamment diviser directement par 10 pour pouvoir utiliser mes valeurs de mots correctement.

En effet, entre -18000 et +18000 il y a 36000 valeurs, mais 36000 valeurs je ne peux pas les traiter avec des octets signés… je divise donc chaque valeurs par 10 pour me ramener à -900 à +900 pour l’ELEVATION et -1800 à +1800 pour l’AZIMUT.

Pour l’ELEVATION, il me suffit d’appliquer une règle de trois : nous avons une cours totale de 0 à 180° soit 0 à 1023 points. Cependant, le bloc fonction ne va que jusqu’à 90° donc une cours de 0 à 511 points (la moitié). Je multiplie donc la sortie de ma division par un coefficient (GAIN) égal à 512/900. Une fois fait, je peux comparer ma donnée à mon entrée 10 Bits du potentiomètre d’ELEVATION.

J’effectue la même chose pour l’AZIMUT sans oublier que mon 0 à 1023 points se fait dans le sens Nord->Est->Sud->Ouest. Or, mon bloc sort une valeur perturbante : 0=NORD, 900=EST, 1800=SUD, -1800=SUD, -900=OUEST. Je dois donc arriver à gérer quand je suis entre 0 et 1800, et quand je suis entre -1800 et 0. J’effectue donc un multiplexage changeant entre l’avant ZENITH, et l’après ZENITH. Il suffit donc de distinguer deux règles à appliquer : entre 0 et 1800 je suis coté EST, je multiplie la sortie de la division par un coefficient (GAIN) égal à 512/1800. Pour la partie OUEST, entre -1800 et 0, il faut que j’additionne ma sortie avec 1800 pour me le ramener en positif. Puis j’applique le même coefficient mais avec un offset de 512 puisque nous avons déjà parcouru la moitié de la course avec le premier réglage.

TRACKER SOLAIRE : GESTION DE L’ORIENTATION avec COMPARAISON POTENTIOMETRE

Voici la dernière partie de la programmation, effectuée à ce jour. Les différents tests m’ont permis d’ajuster et d’affiner le réglage de l’approche de la position souhaitée.

Illustration 11 : Gestion de la motorisation AZIMUT

Les ronds entourés en rouges représentent d’une part, les blocs de comparaison entre la valeur du potentiomètre AZIMUT avec la gestion du bloc TRACKING vu plus haut, et l’action sur les sortie ToR de marche et inversion moteur AZIMUT. A +/- 35 points (soit environ +/-12.3 °), le système passe de grande à petite vitesse, quand il arrive dans une plage de 6 points (environ 2.1° soit +/- 1°) encadrant la valeur de stabilisation, le moteur se coupe.

Le rond vert correspond à la gestion du bloc TRACKING

TRACKER SOLAIRE : GESTION DE L’ORIENTATION avec COMPARAISON POTENTIOMETRE

Illustration 12 : Gestion de la motorisation ELEVATION

Le rond jaune sur l’illustration 11 correspond à la marche et l’inversion moteur ELEVATION. Le rond rouge sur l’illustration 12 correspond à la gestion d’avance avec précision pour l’ELEVATION. En effet, La grande vitesse n’est effective qu’au-delà de +/-120 points (+/-21°), en dessous de +/-40 points (+/-7°) j’applique un correcteur de type hacheur envoyant des impulsions pour stabiliser autour de +/-1 points (+/-0.17°). Ce correcteur me permet également d’être très précis et rapidement.

II. Utilisation et démontage 

TRACKER SOLAIRE : Mise en route du système

Dans cette partie il faut se référer à l’illustration 1 ci-dessous, je vais expliquer comment utiliser le système Tracker Solaire. Tout d’abord, il faut s’assurer du choix de l’alimentation, si on veut être en autonomie, ou sur secteur. Pour ce faire, si on veut une alimentation par secteur il suffit de brancher la fiche électrique sur une prise 230V alternatif, puis d’enclencher le disjoncteur C2. Sinon, il suffit d’actionner le levier rouge indiquant l’utilisation de la batterie (en vérifiant que les connecteurs de la batterie sont correctement fixés).

 Illustration 1 : Module logique Zélio + extension et alimentation 

Une fois cette première partie effectuée, nous pouvons passer au choix du fonctionnement, dans un premier temps, nous allons regarder les différents interrupteurs. Le premier en haut à droite permet de choisir si on veut être en mode AUTO sur la gestion du mode JOUR, ou si on veut avoir la main sur le mode JOUR/NUIT. Dans ce dernier cas, l’interrupteur en bas à gauche du pupitre permet le réglage forcé JOUR/NUIT. Si notre système doit être lancé pour de l’autonomie, mettre l’interrupteur en haut à gauche sur position photorésistance (un symbole est dessiné).  Pour être sûr d’être en AUTONOMIE, l’interrupteur en bas à droite doit être mis sur la position AUTO.

Maintenant, il faut regarder sur la carte principale CI (illustration 2 ci-dessous) la position du switch (55’’ ou 30’) :

Illustration 2 : Carte principal CI.

Le choix de cette position détermine le temps périodique de fonctionnement en journée pour régler l’orientation du panneau photovoltaïque. Le choix est donc de 55 secondes, ou de 30 minutes. Maintenant que vous avez mis en autonomie le système, il faut s’assurer qu’il n’y est aucun défaut symbolisé par la DEL rouge sur le pupitre (voir illustration 1) ou de message(s) affiché(s) sur l’écran du module logique ZELIO (voir illustration 1).

L’indicateur 0 à 10 (voir illustration 1) nous permet de visualiser l’intensité lumineuse via la petite cellule photoélectrique.

TRACKER SOLAIRE : Démontage pour déplacer le système

Pour pouvoir déplacer le système, il faut d’abord le mettre en position de rangement. Dans un premier temps, mettre l’interrupteur de mode AUTO/REGLAGE en position REGLAGE, puis appuyer sur le bouton 1 sous l’écran du ZELIO (voir illustration 1). Attendre que le système ne bouge plus et soit orienté plein SUD sur l’axe AZIMUT et que les cellules photovoltaïques doivent pointer vers l’horizon SUD. Une fois effectué, couper l’alimentation (disjoncteur C2 ou interrupteur Batterie).

Voici la position dans laquelle le système doit se trouver avant de couper l’alimentation.

Accéder au blocage du câble plat pour pouvoir le bouger.

Déloger le câble plat pour pouvoir le bouger complétement

Déconnecter le connecteur HE10 en délogeant les ailettes de blocage.

Soulever le plateau après avoir dévisser les écrous pour pouvoir extraire le câble plat.

Dégager délicatement le câble plat et fixé le avec les pièces de blocage permettant de maintenir les plis du câble HE10.

Positionner le plateau sur son support en polyester sur les deux guides filetés.

Fixer les écrous de blocage du plateau une fois positionné.

Voici le système une fois rangé. Effectuer le cheminement inverse pour le remontage.

       III.     Conclusion

Les étudiants qui reprendront ce projet pourront se baser sur le travail effectué dans la programmation du module logique. Remplacer les potentiomètres par des codeurs en 0-10 V permettrait de ne pas utiliser les amplificateurs opérationnels dédiés. En effet, l’usage des amplificateurs est principalement là pour ne pas avoir à débourser une grande somme dans des convertisseurs analogiques (la lecture directe sur les entrées ZELIO introduirait une erreur).

La carte principal CI peut être réutilisée pour le système de mise en marche, ainsi que le cycle de réveil (30 min, ou bien dessouder les résistances définies pour 30 min et refaire le calcul pour un autre temps ; ou bien encore placer un potentiomètre pour avoir le choix sur une plage). Il faudra certainement que les futurs étudiants se procurent un véritable anémomètre, ou bien adaptent les 3 transistors pour déporter le système sur le véritable panneau solaire.

Enfin, les étudiants pourront s’appuyer sur le travail effectue pour gérer la marche des moteurs, et adapter au système à mettre en place. Idem pour le gestion d’alimentation entre le secteur ou l’autonomie, et vérifier les règles pour la récupération des informations (signaux analogiques 0-10V) de courant moteur.

En annexe, il y les schémas électroniques des cartes d’interface, ainsi que les plans de fabrication de la maquette.

Les étudiants devront très certainement trouver un moyen d’inclure la carte principale et le module logique ZELIO dans un coffret dédié au système de Tracking.

IV. Annexe 

gestion partie tempête (avec anémomètre électronique)
recopie potentiomètres
partie réveil + alim AOP

PLAN DE CONCEPTION structure du système de suivis du SOLEIL

Bloc fonction REMISE A L’EST

code source :

Projet complet

ZELIO : https://iskia.fr/dl/zip_tracker_solaire_pierre_simon.zip


Banc de vision & convoyeur

Améliorer le projet du banc de vision déjà commencé, afin de le rendre plus ergonomique, facile d’utilisation et plus présentable lors de journées des carrières et journées portes ouvertes. Le Banc de vision s’inscrit dans le savoir-faire d’un apprenant en DUT Génie électrique et informatique industrielle. C’est une maquette miniaturisée d’une ligne de supervision, pour le traitement de matières d’œuvre, défilant sur le convoyeur.

Banc de vision & convoyeur

1. Étude du projet

Besoin du projet et objectifs : Pour ce projet il fallait modifier la partie hardware et software du banc ainsi que la structure même du banc.

Pour la partie hardware, nous voulions changer le câblage et la disposition de ce dernier.
Pour la partie software, nous voulions garder le corps principal du programme et ne modifier que la partie qui concerne l’avancement du tapis.
Enfin pour l’esthétique de la structure, il fallait la rendre plus portable et beaucoup plus sympathique à présenter.

2. Diagrammes Fonctionnels

Pour cette étude, nous avons réalisé deux diagrammes : Une bête à corne ainsi qu’un diagramme pieuvre.

3. Modification de la structure

Pour la modification de la structure, nous avons repris une ancienne maquette que nous avons entièrement refait. On a utilisé l’IUT Lab pour « reconstruire » notre structure.

Nous avons découper les barres en aluminium afin de les adapter à une largeur convenable pour notre banc, nous avons également découper les planches, recréer une vraie structure capable de pouvoir accueillir notre tapis roulant.

Pour ce qui est du câblage, nous sommes rester sur quelque chose de relativement simple, pour la partie commande, nous avons le driver qui va commander le moteur pas à pas pour l’avance du convoyeur, puis l’arduino qui va permettre de gérer ce driver, les leds et caméras.

Nous avons ensuite créer un synoptique pour nous aider dans le câblage, relativement simple comme il se compose de deux alimentations, un driver, un moteur pas à pas, un arduino, une caméra et deux bandeaux de leds.

Pour le câblage, nous avions anciennement tout regrouper sur une platine carrée placée sous la structure. Nous avons gardé la même approche sauf que nous avons adapter la platine pour notre structure. On est passé d’un carré à un rectangle et on a aussi enlevé quelques composants du câblage qui ne nous servaient plus.

Ancienne platine de câblage
Nouvelle platine de câblage

Comme on peut le voir ci dessus, nous avons grandement réduis ce câblage malgré le fait qu’il manque quelques éléments.

4. Modification du Programme

Pour ce qui est du programme, nous voulions garder le même étant donné qu’il fonctionne correctement. Seulement nous voulons changer la partie commande du moteur. Au lieu de gérer le moteur via des boucles on veut gérer ce dernier via les timers de l’arduino. C’est à dire à l’aide d’interruptions.

Malheureusement, ce programme ne suffisait pas et ne marchait pas pour gérer le moteur à l’aide d’interruptions.