„Időutazás”

Megkíséreljük azt, amit jelen pillanatban valamilyen valószínűséggel csak tudományos (és áltudományos) leírásokban igazoltak vagy elvetettek a tudósok – az időutazást. Számunkra az időutazással kapcsolatos bizonytalanság egyik leglényegesebb és legéletszerűbb, ugyanakkor nem tudományos eredete, hogy az időutazás megvalósításával a valóságban hétköznapi ember még nem találkozott. Pedig az időutazás régi vágya az emberiségnek. Ki ne szeretné szemtől-szembe látni a jövőt, vagy kideríteni egyes következmények eredetét a múltból, esetleg módosítani a múlt eseményein a jelen javára?

Ha nem is igazi időutazásra invitálunk, de egy érdekes probléma érdekes megoldása olyan érzést kelt az emberben, mintha előre hoznánk egy még be nem következett olyan eseményt, amelyik napi szinten nem állandó időpontban történik meg a valóságban. Tulajdonképpen egy egyszerű mezőgazdasági tevékenységhez, a fóliasátras növénytermesztéshez kapcsolódóan kerestek meg minket. A probléma a növények fényigényének kielégítéséről szól. Az elmondottak szerint legalább 12 órán keresztül szükségük van fényre az éréshez. Meg kell jegyeznünk, hogy nem vagyunk mezőgazdászok, ezért természetesen semmilyen termesztéssel kapcsolatos adatot, információt nem véleményezünk, csupán műszaki megoldást próbálunk találni a mezőgazdász által kitalált folyamat megvalósításához.

A feladat tehát az, hogy mesterséges világítással legyen biztosítva a fény a növények számára a szükséges minimum 12 óra időtartamig az ősztől tavaszig tartó időszakban, amikor a nappalok már rövidebbek. Virradat előtt 2 órával már fel kellene kapcsolni a világítást és alkonyat után két órával kikapcsolni, - ezzel 4 órával hosszabbodik a „nappal” a növények számára. A világítás alkonyat után 2 órával történő bekapcsolása nem nagy falat, hiszen egy alkonykapcsolóval indított időrelével könnyedén megoldható. A virradat előtt 2 órával történő bekapcsoláshoz viszont első ránézésre tényleg idő-utaznunk kellene a közeljövőbe, hogy lássuk, mikor lesz napkelte. 

Szóba jött valós idejű kapcsolóóra, de a napkelte és napnyugta időpontja napról-napra változik, ezért a viszonyítási alap nem lehet valós idő, így ez a módszer nem használható. Az úgynevezett „Astro” asztronómiai programmal is rendelkező kapcsolóóra elvileg jó lehet, ha legalább plusz-mínusz kétórás időtartam beállítható kapcsolási késleltetésnek. A következőkben bemutatásra kerülő áramkörökben mégsem ezt a megoldást választottuk. Úgy megyünk előre a jövőbe, megtudni a napkelte időpontját, hogy a múltban megtörtént eseményhez igazodunk. Ez azt jelenti, hogy a napkelte előtt 2 órával való bekapcsoláshoz az előző napi napkeltét követő 22 órás várakozás után kerül sor.

Két időrelés késleltetett virradat/alkonyat

Az első ábrán látható kapcsolási rajzon a SOU-1/230V (vagy /UNI) típusú alkonykapcsoló szolgáltatja az időzítések indításához szükséges kapcsoló jelet a virradat/alkonyat aktuális időpontjában, illetve a beállított környezeti megvilágítás szintjének megfelelően.

A kis rendszer bekapcsolását a „téli üzemmód” kézi kapcsolójával végezhetjük el, melyet akkor érdemes aktiválni, amikor már a nappalok időtartama 8 óra körülire csökken (8+4=12). Természetesen kézi kapcsoló helyett éves programozhatósággal rendelkező kapcsolóóra is használható. Az „Ny” jelű nyomógombot a működés virradathoz szinkronizálása érdekében terveztük be, hogy ne kelljen kivárni az alkonykapcsoló kimenetének kikapcsolását. Az aktiválás utáni első ciklusban így a gombnyomástól lesz számolva a 22 óra, a második napi ciklusnál már az alkonykapcsoló által vezérleve. Megjegyezzük, hogy a táp bekapcsolására is lehet alkonykapcsolóra szinkronizálni, amennyiben valamivel a virradatra kapcsolás előtt pár perccel aktiváljuk a rendszert. A működés a következő ábra diagramján is követhető.

Alkonyatkor, amikor a környezeti megvilágítás a beállított megvilágítási szint alá csökken, az alkonykapcsoló reléje meghúz és vezérlőjelet ad az R12 jelű időrelé „S” bemenetére. A CRM-91H/230V (vagy /UNI) típusú időrelé az „f” vezérlőjel felfutó élre induló elengedés-késleltető funkcióba van állítva. A vezérlőjel hatására bekapcsol a kimenet, mely a beállított 2 óra időtartamig bekapcsolva tartja a világítást.

Virradatkor, amikor a környezeti megvilágítás a beállított megvilágítási szint fölé emelkedik, az alkonykapcsoló reléje elenged és vezérlőjelet ad az R13 jelű időrelé „S” bemenetére, ugyanakkor feszültséget kapcsol R13 reléjének közös kontaktusára. Az R13 jelű CRM-91H/230V (vagy /UNI) típusú időrelé szintén az „f” vezérlőjel felfutó élére induló elengedés-késleltető funkcióba van állítva. A vezérlőjel hatására bekapcsol a kimenet, mely a beállított 22 óra időtartamig bontja a világítás kapcsolását. A 22 óra letelte után kimeneti reléje elenged és nyugalmi érintkezője bekapcsolja a világítást, mely az alkonykapcsoló reléjének kb. 2 óra utáni kikapcsolása után szintén kikapcsol.

Három időrelés késleltetett virradat/alkonyat

Az alcím olvasásakor azonnal felmerülhet a kérdés, hogy miért használnék három időrelét, ha kettővel is megoldható a feladat? Ha megnézzük az utolsó ábra áramkörét, akkor bizonyára feltűnik, hogy a 22 órás időzítés ebben a kapcsolásban az R33 jelű CRM-131H/UNI típusú időrelével lett megoldva. Az időrelé a „h” vezérlőjel felfutó élére induló meghúzás-késleltető funkcióba van állítva, melynek az a pozitívnak mondható következménye, hogy a 22 órás várakozás nem aktív időrelé kimenettel történik, ahogy ez az első megoldásban volt, azaz nincs 22 órán át meghúzva egy relé. A relé tartósan meghúzott állapota nem jelent különösebb gondot ezeknél a vezérlőknél, viszont valamivel nagyobb a modul fogyasztása.

A változás tehát az 1. ábra áramköréhez képest, hogy virradatkor az R33 kap vezérlőjelet az „S” bemenetére az alkonykapcsoló nyugalmi érintkezője felől, melynek hatására elindítja a 22 órás késleltetését. A 22 óra letelte után egy 0,5 s időtartamra bekapcsolja reléjét. A 0,5 s impulzus idő fixen rögzített ebben a funkcióban, nem állítható. Az impulzus felfutó éle R34 bementére ad vezérlést, melynek hatására 2 órára bekapcsol a világítás. Ekkor még az alkonykapcsoló kimenete be van kapcsolva és feszültséget ad az R33 és R34 időrelék közös kontaktusaira. Az alkonyat utáni 2 órás világításvezérlés az előzővel megegyezően működik.

A virradat előtt 2 órával mindkét áramkörben bekapcsol a világítás, melynek feszültségét az alkonykapcsoló kimeneti reléje adja akkor, amikor még a környezeti megvilágítás szintje a beállított alatt van (alkonyat után, virradat előtt). A beállított virradat elérésekor megszűnik a világítás tápellátása még akkor is, ha a 2 óra késleltetés nem telt le.

Figyelem! A bemutatott megoldások elvi kapcsolási rajzokkal vannak illusztrálva, melyekben a többszöri ellenőrzés vagy műhely körülmények közötti tesztek ellenére is lehetnek hibák. Adott feladatra való alkalmasságuk ellenőrzése, esetleges módosítása a telepítő feladata és felelőssége! A szerző és a cég nem vállal felelősséget a bemutatott elvi megoldások felhasználásából eredő károkkal és egyéb problémákkal kapcsolatban. A rajzokon látható vezetékek színei csak a könnyebb átláthatóságot segítik, nem feltétlenül egyeznek meg a szabványos vezetékezés színeivel!