POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Polytechnic
& Design
Vol. 2, No. 1, 2014.
Tehničko veleučilište
u Zagrebu
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
2
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Ervin Zentner
3
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Sadržaj
1. Učenje i poučavanje iz umjetne inteligencije
9
Zdenko Balaž, Krešimir Meštrović
2. Social capital and virtuality: a conceptual framework
15
Josip Kolarec, Milan Bajić, Ida Popčević
3. Vakuum kao medij gašenja električnog luka
23
Branimir Galić, Krešimir Meštrović
4. Primjena procesnih računala u automatzaciji postrojenja za filtriranje vode
35
Dario Matka, David Blažević
5. Prijedlog opsega podataka za monitoring proizvodnih jedinica u primarnoj
46
regulaciji frekvencije
Ognjen Kuljača, Krunoslav Horvat, Tomislav Plavšić, Darko Nemec, Milan
Stojsavljević
6. Analysis of the possibility of utalizaton of honey bees in explosive detecton
58
Slavica Ćosović Bajić
7. Energetski pretvarač upravljan u realnom vremenu preko profinet I/O mreže
64
Goran Malčić, Danijel Maršić, Ljubivoj Cvitaš
8. Simultano video snimanje u vizualnom i infracrvenom spektru proširene
73
v/z stvarnost
Jana Žiljak Vujić, Ivan Rajković, Ivana Žiljak Stanimirović
9. Zadaće i obveze nadzornog inženjera tjekom građenja
79
Lino Fučić
4
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
10. Besplatne uredske aplikacije - Easy Access
84
Željko Kovačević
11. Važnost geotehničkih istražnih radova i izbora parametara, uloga nadzornog
92
inženjera pri pojavi klizišta
Željko Lebo
12. Novi oblik e-poslovanja kroz 3d print tehnologiju
101
Olivia - Silvana Prlić, Andriana Lacković
13. Postgis kao suvremeni informacijski ekosustav
107
Siniša Tkalčec, Alen Šimec
14. Sustav za upravljanje i nadzor računalne mreže - Zenoss
124
Gordan Davidović, Ivan Petričušić, Dubravko Žigman
15. Dinamičke skalabilne virtualne privatne mreže
130
Ivan Filipaj, Danijela Pongrac, Dubravko Žigman
16. Potencijal praćenja učinaka poboljšanja energetske učinkovitost u stambenom
136
sektoru
Borka Bobovec, Martna Huljev
5
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
6
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Riječ dekanice Tehničkog veleučilišta u Zagrebu
TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU
Poštovani, u periodu pripreme drugog broja Polytechnic and Design časopisa Tehničko
veleučilište u Zagrebu dobilo je Europski certfikat za diploma Suplement te smo znak istog s
ponosom uvrstli u ovu uvodnu riječ. Također s velikim zadovoljstvom istčemo prva mjesta
naših studenata i profesora na svjetskim sajmovima inovacija te regionalnim studentskim
sportskim natjecanjima u znanju. Na Elektrijadi u Mađarskoj gdje su sudjelovali svi fakultet
elektrotehnike iz regije, student prediplomskog stručnog studija Elektrotehnike osvojili su
pojedinačno prvo mjesto u natjecanju iz Osnova elektrotehnike kao i prvo mjesto u rukometu.
U drugom broju niz je radova objavljeno u koautorstvu sa studentma. Interdisciplinarnost u
temama pokazuje potrebu i opravdanost objavljivanja ovog časopisa.
Riječ urednika
Polytechnic & Design objavljuje u ovom broju šesnaest radova profesora i suradnika iz različith
područja: računarstvo, građevina, informatka i informacijske znanost, geotehnike, automa-
tzacija u proizvonim procesima te o novim metodama učenja i umjetnoj inteligenciji. Multdis-
ciplinarnost časopisa je potvrđena s radovima koji dolaze pod naslovima: „Zadaće nadzornog
inženjera“ i „.. uredske aplikacije..“ na računalu. U ovom broju časopisa obrađena su neka
aktualna pitanja iz područja energetke i ekologije. Uvedena je povezanost članka i sadržaja
s bazom podataka na kojoj su postavljene ilustracije kao video zapisi. Time se je ponudio nov
način prezentranja gdje se informacija prenosi s mnogo slika i ilustracija.
Radovi su prošli dvostruku recenziju, pripremeljenu za objavljivanje u tskanom obliku. Svi ra-
dovi su prikazani na hrvatskom i engleskom jeziku u elektroničkom obliku. Novost su područja
obrada 3D printanja o čemu je bilo mnogo govora na konferenciji „Tiskarstvo i Dizajn 2014“.
Namjera je da se časopisom služe student u prepoznavanju struke kroz znanstveni rad svojih
nastavnika i suradnika iz drugih insttucija
7
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
8
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
UČENJE I POUČAVANJE IZ UMJETNE INTELIGENCIJE
Zdenko Balaž, Krešimir Meštrović
Tehničko veleučilište u Zagrebu
Sažetak
This paper presents results obtained via data base
search, using expert systems. The views, opinions
Spoznaje o umjetnoj inteligenciji kroz razvoj ek-
and expertise presented, are those dominating the
spertnih sustava osim aplikativne primjene, imaju
period from the Enlightenment to the Frankfurt
i usputni pozitivan učinak jer težište stavljaju na
School, equally relevant even today. The Herme-
izučavanje s ciljem boljeg razumijevanja ljudske
neutical approach is aware that it is determined by
inteligencije i olakšavanje komunikacije ljudi sa
the very same aspect that restrains it, and there-
strojem. Klasična umjetna inteligencija, usko je
fore allows for disengagement of both an instruc-
vezana s pojmom znanja, njegovog prikupljanja,
tor and a learner. The conducted research is used
pohrane i primjene pri rješavanju složenih zada-
as a Fundamental Study in the Elective Course
taka. Istraživanja provedena uz pomoć umjetne in-
of Artificial Intelligence - Expert Systems at the
teligencije, nad domenama znanja kroz kognitivne
Polytechnic of Zagreb in the Third Academic
složenosti i kontekst znanja, ukazuju na aktualnost
Term of 2013/14.
svevremenskih spoznaja o poučavanju, i kad se
radi o multimedijalnim prezentacijama.
Key words: artificial intelligence, cognitive
U radu su navedeni rezultati do kojih se došlo
complexity, context knowledge, expertise, herme-
pretraživanjima baza znanja, uz pomoć ekspert-
neutics
nog sustava. To su stavovi, mišljenja i ekspertiza o
znanju i naukovanju, od vremena prosvjetiteljstva
1. UVOD
do frankfurtske škole, koji su jednako aktualni i
danas. Hermeneutičko promišljanje je svjesno da
Umjetna inteligencija, (UI), kao posebna znan-
je uvjetovano onim što ga ograničava, te dopušta
stvena disciplina i novo područje istraživanja
izmak tog uvjeta za poučavatelja i poučavanog.
dogodila se još "davne" 1956. godine tijekom
Rezultati provedenih istraživanja su korišteni kao
dvomjesečne radionice na kojoj je skup 10 ljudi
baza predavanja u izbornom kolegiju Umjetna
koji su se bavili teorijom automata, neuronskim
inteligencija - Ekspertni sustavi na TVZ-u, III.
mrežama i istraživanjem inteligencije prihvatio
semestar akademske godine 2013./14.
taj naziv, iako su smatrali da bi naziv ''računska
Ključne riječi: umjetna inteligencija, kognitivna
racionalnost" možda bolje odgovarao, [1].
složenost, kontekst znanja, ekspertiza, herme-
Umjetna inteligencija pripada području tehničkih
neutika
znanosti i dio je znanstvenog polja računarstva.
Jedna od njenih znanstvenih grana su ekspertni
Abstract
sustavi, (ES).
Danas se ES koriste gotovo u svim područjima i
Understanding of artificial intelligence through
rade sve ono za što se smatra da čini čovjekovu
the development of expert systems has beside its
inteligenciju. U ovom radu korišteni su rezultati
practical application, a positive side-effect due to
pretrage pomoću raspoloživih ES i dostupne baze
the emphasis placed on the targeted study focused
podataka, baze znanja i mehanizmi zaključivanja.
at a better understanding of human intelligence as
well as improvement of communication between
humans and machines. A Classical artificial
1.1. Baze znanja i baze podataka za
intelligence, is closely related to the concept of
poučavanje
knowledge, its collection, storage and effort to
solve complex tasks. Research studies conducted
Izgradnja ES započinje analizom i specifikaci-
via help of artificial intelligence, in the area of
jom zahtjeva za bazu znanja i bazu podataka. Toj
knowledge acquired through cognitive complexity
aktivnosti je potrebno posvetiti posebnu pažnju,
and contextual data, indicate relevance of timeless
kako bi točno definirane potrebe u startu izrade
knowledge in education, and when it comes to
aplikacija osigurale njihovu konačnu primjenu.
multimedia presentations.
Za predmetno pretraživanje baza znanja o znanju
9
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
i kreaciju podloga za poučavanje, korištena su
prezentacijama. Također su dostupne podloge i
iskustva učećih agenata, koji djeluju u okružju
upute kako najuspješnije pripremiti materijale za
koje je u početku nepoznato, a kako stječe više
prezentaciju. Tim modelima i formama pribjegava
znanja tako je i njihovo djelovanje bolje i sig-
svatko od koga se danas očekuje da iziđe ispred
urnije. Tijekom procesa pretraga su korišteni
onih kojima je potrebno prenijeti poruku, znanje
elementi za učenje, izvedbeni elementi, postavljen
ili informaciju. Ali koji je to sadržaj izlaganja i što
je ocjenjivač i generator zadatka.
sve kao prezentacijski materijal koristiti, čime je
Model za prikupljanje podataka je omogućio
moguće predstaviti i usvojiti znanje, naročito kada
nadogradnju u skladu s potrebama, koje su bile
je u pitanju neka ciljana skupina?
definirane za primjenu u poučavanju. Korištena
Odgovore na ova pitanja, pokušalo se dati kroz
su iskustva za mogućnosti primjene relacija i
provedeno istraživanje kojim se usmjerilo na
korisničkih formi, kako za unos i pregled podata-
raščlambu i spoznaje koje se mogu primijeniti na
ka u bazi, tako i za oblike izvješća, [2]. Spoznaje
prezentacijsko sredstvo kojim se služi poučavatelj
su primjenjivane u provjerama za validacije koje
i kojim se želi doprijeti do povratne reakcije
su provedene na temelju dobivenih povratnih
poučavanih, [4].
reakcija poučavanih.
U pripremi, a naročito tijekom primjene baza
podataka, korištena su iskustva ES za koje je
u multidisciplinarnom pristupu bio angažiran
velik broj sudionika: eksperti, inženjeri speci-
jalisti - inženjeri znanja, korisnici, osoblje na
prikupljanju i obradi podataka. To su iskustva
moderne analitičke ontologije koja je prije svega
teorija općih kategorija u kojoj se obrazac po-
dataka koristi i za predstavljanje koncepta. Tako
su korišteni koncepti kao na primjer: predmet,
osobina, i događaj. I to događaj kao događanje,
koje se ne odnosi na psihički čin promatranja,
Slika 1. Prikaz stjecanja znanja kognitivnim sposobnostima i
kontekstom
nego na prijelaz iz mogućeg u zbiljsko - on-
tologija zbiljskih događaja, odnosno ontologijsko
Od poučavanih, pretpostavlja se i očekuje napre-
istraživanje o vrstama stvari koje su u svijetu
dovanje u razumijevanju stručnjačkog rješavanja
i koje odnose imaju među sobom, postojanje,
problema i postizanju stručnosti na razini eksper-
predmetstvo, svojstvo, prostor i vrijeme, [3].
tize.
U istraživanju se oslanjalo na konceptualno
Kontekst, (lat. contextus - povezanost, sklad),
modeliranje koristeći se klasičnim relacijskim
vrlo je kompleksan jer može sadržavati moti-
modelom, a čije su osnove struktura, ograničenja
vaciju, ličnost, školovanje, povijesno razdoblje i
i skup operacija, kako bi se moglo primijeniti na
okruženje. Komponente obrade informacija koje
poučavanje.
se mogu dobiti prezentacijom, iskustvom i kon-
tekstom rezultat su naučenog tijekom istraživanja,
1.2. Poučavanjem do znanja
koje je prikazano (tablica 1).
Predmet istraživanja kao cilj spoznaje o znanju iz
Tablica 1. Pregled provedenih istraživanja u pet nezavisnih
baza znanja, usmjeren je na konkretnu procjenu
edukacija
efikasnosti prezentacije u poučavanju. Moderne
teorije, kako prezentirati, bez izuzetaka razrađuju
i nude uz pomoć informacijsko komunikacijskih
tehnologija, izradu multimedijalnih prezentacija,
s dodavanjem efekata, slika, zvukova i poveznica.
Rabe se kao sredstvo pomoći u predavanjima i
predstavljanjima nekih problema, proizvoda ili us-
luga. No pravo je pitanje, koliko je i koja prezent-
acija stvarno pomagalo u poučavanju?
Lako je preko interneta danas doći do podataka
o uspješnosti pojedinaca koji su se izvještili u
10
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Poučavani: -specijalisti Sp i -studenti St
Povratne informacije: od poučavanih V1 i od
nezavisnog nadzora V2
Prema literaturi iz koje je kreirana slika, kog-
nitivna sposobnost je složena i pojmovi koji se
koriste, rezultat su velikog broja psihometrijskih
istraživanja i teorijskih razrada.
1.3. Razumijevanje
Istraživanje je provedeno na ciljanim skupinama,
Slika 2. Hermeneutički akt razumijevanja kao podloga komu-
Sp i St, od I do V, (tablica 1). U četiri slučaja radi-
nikacijskih komponenti
lo se o jednodnevnoj edukaciji trajanja od osam
sati, za specijaliste - stručnjake koji već posjeduju
2. PREZENTACIJSKO DJELO
specijalistička znanja, [6]. U jednom slučaju
radilo se o stjecanju specijalističkih znanja kroz
Ako promatramo prezentacijski materijal kojim
jednosemestralni kolegij na veleučilištu, za stu-
se poučava kao prezentacijsko djelo, ono može
dente, nove, buduće stručnjake. Od stručnjaka se
sadržavati govor, tekst, slike, simbole, poveznice
očekuje stručnjačko rješavanje problema na razini
pa čak i zvučni ili glazbeni efekt.
ekspertize, a za to je neophodno razumijevanje.
Svaka od komponenti u istraživanjima bila je
Za potvrdu razumijevanja korištene su dobivene
podvrgnuta analizi i dozvoljen je odabir bilo koje
baze podataka - rezultati pretrage, provjere
od pojašnjenja neovisno od epohe kojoj pripada.
i upitnika tijekom provedbe edukacija. Pred
Za odabir epohe načinjena je selekcija koja je
prezentacijski materijal, korišten u edukacijama
uključila francusko prosvjetiteljstvo i frank-
Sp-1 do Sp-3, postavljeni su zahtjevi. "Otkriva li
furtsku školu. Razlozi tome su ležali u velikom
on mogućnosti razumijevanja koje nije nemislivo
broju francuskih poučavatelja jedne epohe, a
unaprijed? Stoga tko želi uhvatiti njegove pojavne
frankfurtski krug je interesantan jer uključuje
forme umjesto da ga shvati kao poprište i poticaj
gotovo tri generacije gdje poučavani nasljeđuju
razumijevanja, ništa ne dobiva natrag", [7].
svoje poučavatelje, [10]. U pretragama njihovih
Poslužilo se poznatom podlogom o percepciji
naslijeđa za opis referentnih djela odabrane su
iz komunikacijskih uloga, (tablica2), kako bi se
baze podataka koje su sadržavale relevantne
zaključilo prema literaturi [8], da je ona poveznica
pojmove, dijelove prezentacijskog materijala,
hermeneutičkog akta razumijevanja, (slika 2),
poučavanje kao prijenos znanja, razumijevanje
dobiveno iz pretraženih baza znanja.
do razine eksperta, oko kojeg je uslijedila sinteza.
Sintetizirane su njegove kvalifikacije iz pretraga
Tablica 2. Percepcija komunikacijskih komponenti
i uspoređivane prema literaturi, [11]. Ekspert je
stručnjak odnosno specijalist. I on se mora educi-
rati, ali i on educira, i bez njega ne bi bilo ES.
Njega se promatra i s pozicije vrsnog poučavatelja
i cilja kojem teže poučavani. U konačno dosegnu-
tom statusu on ne predstavlja nadmoćnu instituc-
iju, instancu za posljednje odluke. U korijenu
riječi, (lat. experientia docet - iskustvo poučava),
skupljanje i posjedovanje iskustva, nije zvanje.
Ali zvanjem postaje kada posreduje između
znanstvene kulture moderne i njezinih društvenih
Problem razumijevanja u pretraženim bazama
učinaka u životnoj praksi. Očekuje se, da se uloga
znanja postavljen je kao središnje pitanje ukup-
odlikuje izrazom expertus, što se osamostalilo
nog ljudskog iskustva svijeta i prakse života, [9].
iz čitave velike rijeke iskustava i prikaza koje
Iz tog razloga je i opravdana smisao istraživanja
protječu pokraj čovječanstva. Ekspert se nalazi
i primjene umjetne inteligencije u pretragama i
između znanosti, u kojoj mora posjedovati kom-
stvaranjima novih baza znanja, budući se radi o
petencije i društvene politike prakse. Kada se to
poučavanim stručnjacima od kojih se očekuje
ima na umu s oprezom se pristupa raščlambi sred-
stručnjačko rješavanje problema na razini eksper-
stva - prezentacijskog materijala, koji bi trebao
tize, te se na taj način učilo iz umjetne inteligencije.
biti njegovo djelo.
11
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
jati jest moguća zbilja koja će se tada pretvoriti u
2.1. Tekst - napisane riječi
činjenicu. To vrijedi samo kada se ima dovoljno
Osnovna komunikacijska komponenta, prezentac-
vremena za promatranje. Slika se u prezentaciji
ije teksta, kako ga objašnjavaju Heidegger, Figal,
ne promatra kao likovna forma i privid u smislu
Adorno i Gadamer, kao referentni predstavnici
opsjene, jer ona prestaje to biti kad je opisana, a
koje je generirala baza znanja, (RPBZ), ne služi
što se upravo događa prilikom prezentacije. Stoga
samo privremenom fiksiranju nekoga govora, već
je problem znati pročitati pojavu slike, a naročito
stoji s normativnim zahtjevom nasuprot sveko-
kako tu pojavu koristiti kao građu za znanje. Kako
likom razumijevanju. On prethodi svekolikom
u preobrazbi dešifrirati to sama slika ne kazuje,
novom poticanju govora. Razumijevanje teksta
pa stoga niti razumjeti prikazivački smisao. Takve
ostaje ovisno o komunikacijskim uvjetima koji
refleksije nisu pojave na kojima je moguće zastati,
kao takvi sežu izvan pukog fiksiranja smislenog
kao niti nad letećim tekstom uz nju, već ostaju
sadržaja, onoga što je rečeno. Ako karakter pris-
objektivacijama u kretanju izraza.
utnosti nekog teksta slabi, tekst očevidno gubi i
Budući nije moguće zastati, pojavljuje se problem,
svoj fakticitet prema razumijevajućemu i razboritu
nema se dovoljno vremena da se ponuđeno kval-
čitanju. Tekstovi sami po sebi, mogu biti prezentni
itetno arhivira, a samim tim niti kasnije repro-
i u svojim figurama i oblicima, u svojim poj-
ducira. Iz tih razloga se upozorava i ukazuje na
movima i slikama. Izgovorene riječi teksta istom
nepostojanje prikazbene prezentnosti i oduzetu
oslobađaju i nose događanje sporazumijevanja,
samu razumljivost.
koje tek kasnije postaje razumijevanje.
Pri razumijevanju uvijek preostaje iskustvo da
3. REZULTATI I POTVRDE ISTRAŽIVANJA
se sve što je artikulirano moglo kazati i drukčije.
- RETORIČKA SITUACIJA
Svaki je put jedan od puno mogućih, sve dok
tekst nije opterećen nekom slikom, znakom ili
Istraživanja efikasnosti prezentacija provedenih
poveznicom. Toj degradaciji teksta pribjegava
za pet navedenih primjera, obuhvatila su analizu
poučavatelj kako bi se dodvorio promatračima,
njihovih efikasnosti, kroz povratne informacije za
prezentirajući to na duhovit način. Iz tog razloga
validaciju na tri načina. Prvi testovima s trik pitan-
akcent se stavlja na bit “eminentnog teksta“. U
jima koja su se odnosila na prezentiranu materiju
Gadamerovim razmatranjima tekst je podloga
a kao takova nisu mogla biti prepoznata. Drugi
mišljenja u smislu rehabilitacije prezentnosti koju
s upitnikom o komponentama iz konkretnog
ne možemo misliti unaprijed. Prezentnost ne znači
prezentacijskog djela i treći ocjenom prisutnog
„prisutnost postojećeg“, dakle ne znači zbilju koja
nezavisnog nadzora.
se može objektivirati, već „uputu“: jezik i pismo
Sve ukazuje na nužnost "retoričke situacije"
a to vrijedi i onda kada ono što se predmnijeva,
potvrđene spoznajom iz baza i činjenica prema
nije nigdje drugdje osim u riječi koja se pojavljuje
(RPBZ). Ta nužnost uključuje početak "okvirnog
i koja otvara. Otvaranje je moguće kada postoji
razgovora". Takav razgovor je podloga, nakon
slušateljstvo koje mora na ovaj ili onaj način
koje mora uslijediti i "dijalog koji bi trebao
naučiti slušati. Slušateljstvo se uvijek suočava
završiti nenasilnom silom boljeg argumenta". To
s vlastitom sputanošću samima sobom, dok teži
su otvorena komunikacijska djelovanja, na temelju
uhvatiti u vlastitu volju i nagon potvrđivanje
kojih se "razumom obilježenih formi postiže
tog poticaja. Potvrđivanje riječi što se izgovori
pouzdanost zora umjesto logičkog uvida".
s katedre, treba težiti onoj potvrdi koja se javno
Tako tek razgovor proizvodi “ono drugo zrcaljenje
zabilježi u velikom procesu multiplikacije kao na
kao pojedinačnu prispodobu ili primjer“ kojim
primjeru tvorbe javnog mnijenja.
je moguće razumjeti prikazivački smisao ili dati
mišljenje o njemu. Refleksije slika ili letećeg
2.2. Slika koju vidimo
teksta, nisu pojave na kojima možemo zastati, već
se moraju loviti kako bi ostale objektivacijama
Kao i tekst, objašnjen prethodno, prema (RPBZ),
u kretanju izraza. A inscenacija nezaboravljenog
i bilo koju sliku moguće je iskusiti kada postane
konflikta je efikasnija od bilo kojeg prezentaci-
prezentna u svojoj mogućnosti. Ako je slika ona
jskog materijala za pohranu znanja sličnog onom
s prezentacijskog materijala, čim se doista iskusi,
u emocionalnom pamćenju, [12].
na njenoj mogućnosti stvara se mutni premaz
Na gotovo isti način, prema (RPBZ) potvrđena je
vremena. Promatranje slike, to je činjenica, pro-
teorija „druge epohe“, one koju je još u svoje vri-
matranje jest nešto zbiljsko, a što može predsto-
jeme, (1743.-1794.) Markiz M. J. A. N. C. de Con-
12
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
dorcet, postavio analizirajući intelektualni razvoj
Svaka od prikazanih komponenti sa slike ima
čovjeka, kroz razvoj njegova duha, čovjekove
svoju ulogu:
svijesti i spoznaje. Oblikovanje je podijelio u 10
Metakomponente imaju upravljačku ulogu:
epoha, od kojih je njegova deseta epoha - vizija
planiraju, kontroliraju, motre i procjenjuju
budućnosti u kojoj mi danas živimo.
Izvedbene komponente provode strategiju
Od njegovog vremena do danas, a posebno od
rješavanja koje odrede meta komponente
epoha osnivanja, ukidanja te ponovnog uspostav-
Komponente stjecanja znanja, bitne su u
ljanja institucija filozofskih razmišljanja sve pov-
poučavanju jer selektivno bilježe, kombiniraju i
eznice pretraga baza podataka o stjecanju znanja,
uspoređuju informacije tijekom usvajanja znanja i
potvrđuju prezentiranu dominantnost retoričkih
rješavanja problema
situacija. One se nisu promijenila unatoč pritisku
Komponente stjecanja znanja, biološka poveznicu
današnjih novih svagdje raspoloživih računalnih i
sa živčevim vezama u mozgu, su temelj za kreac-
informacijsko-komunikacijskih tehnologija.
iju i učenje iz umjetnih neuronskih mreža, koje su
jedan od pristupa postavljenim u kognitivnim zna-
nostima, [15]. To je poznati poveznički, odnosno
3.1. Komponentna podteorija kao sastavnica
konekcionistički, uz simbolički, dinamički i hi-
trijarhičke teorije ljudske inteligencije
bridni pristup. Stoga je bitno uočiti interaktivnost
koju s metakomponentama ostvaruju komponente
Poučavanje i stjecanje znanja povezano je s
stjecanja znanja i izvedbene komponente.
inteligencijom i kognitivnim procesima, a kako
je u uvodu istaknuto, preko umjetne inteligencije
kroz razvoj ekspertnih sustava, izučavanjem se
4. ZAKLJUČAK
dolazi do boljeg razumijevanja ljudske inteligen-
cije, [13]. Na tom je polju poznato jako puno
Provedeno istraživanje povezano je s multimedi-
jalnim prezentacijama koje se rabe kao sredstvo
teorija. Jedna od njih, komponentna podteorija
pomoći u predavanjima, odnosno prijenosu
najrazrađenija je od tri poznate podteorije, (ostale
znanja. Na pet nezavisnih skupina poučavanja,
dvije su iskustvena podteorija i kontekstualna
uzadnje dvije godine, u četiri slučaja radilo se o
podteorija), Trijarhičke teorije ljudske inteligen-
jednodnevnim edukacijama, trajanja osam sati, i
cije, [14].
jednom slučaju kolegij jednog semestra u uku-
Ona se temelji na opsežnom istraživanju obrade
pnom trajanju od 80 sati. Tri su edukacije bile s
informacija, što je bio i slučaj istraživanja u ovom
dominantnim udjelom prezentacijskog materijala,
radu.
dok je u dvije edukacije prezentacijski materijal
Kako se ne bi u obradi informacija zadržalo samo
bio minoran.
na tekstu i slici iz prezentacijskog materijala, tom
Svi su poučavani za stručnjačko rješavanje prob-
podteorijom korisno je u razmatranje uzeti još i
lema, za koje je neophodno razumijevanje. Za
različite vrste komponenti koje ljudi koriste pri
potvrdu razumijevanja korištene su provjere, tes-
usvajanju znanja i rješavanju problema. Neke od
tovi i upitnici s ontologijskim i hermeneutičkim
kategorija komponenata sa svojim funkcijama,
osnovama s osvrtom, na tekst i sliku. Rezultati
trijarhičke teorije ljudske inteligencije prikazuje
su od samog početka uspoređivani s teorijama iz
(slika 3).
pretraga baza znanja i baza podataka i korišteni su
za validaciju. Svaki slijedeći edukacijski slučaj je
bio sa sve manjim udjelom prezentacijskog ma-
terijala. Nakon validacije rezultati su uspoređivani
s povratnim informacijama iz upitnika. Bez
izuzetka prezentacijski materijal je u provedenim
slučajevima edukacije bio u sjeni retoričke
situacije, što su potvrdile i ankete iz upitnika.
Uspješnost prenesenog znanja i razumijevanje
u zadnjem edukacijskom slučaju, s minornim
udjelom prezentacijskog materijala, bila je 100%,
u odnosu na isti slučaj od prije godinu dana s
dominantnim udjelom prezentacijskog materijala
kada je prosječna uspješnost bila 92%.
Poučavanjem kroz kolegij Umjetna inteligencija
Slika 3. Odnosi između komponenti trijarhičke teorije
Ekspertni sustavi, potvrđeno je da tek razgovor
13
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
proizvodi “ono drugo zrcaljenje kao pojedinačnu
ahr, so sein,- Gesammelte Werke“, Tübin-
prispodobu ili primjer“ i da retoričke refleksije
gen, 1993.
nisu samo pojave na kojima možemo zastati,
[11] Gadamer H. G.: „Nasljeđe Europe“; MH,
već ostaju objektivacijama u kretanju izraza.Za
Biblioteka PARNAS, Tisak Targa, Zagreb,
pohranu znanja sličnog onom u emocionalnom
1997.
pamćenju, inscenacija nezaboravljenog konflikta
[12] Balaž Z.: „Inteligencija, emocionalna
je efikasnija od bilo kojeg prezentacijskog materi-
i deklarativna pamćenja“, Odabrana
jala.
poglavlja Elektrotehnički odjel, TVZ,
Specijalistički diplomski studij, kolegij
5.
LITERATURA
Umjetna inteligencija-Ekspertni sustavi,
III. Semestar, Zagreb, rujan - prosinac
[1] Stipaničev D.: „Uvod u umjetnu in-
2013.
teligenciju“, KaMIS, FESB, Split, 2006.
[13] Sternberg R. J.: Beyond IQ: „A triarchic
[2] Balaž Z.: „Primjena ekspertnih sustava u
theory of human intelligence“, Cam-
bridge University Press, Cambridge,
rješavanju problema el. Magnetske kom-
patibilnosti“, Seminarski rad kolegija
1985.
Organizacija i metode znanstveno-
[14] Sternberg R. J., „Thetriarchic mind: A
istraživačkog rada, Online baze poda-
new theory of human intelligence“, Vi-
taka - Priručnik za pretraživanje, FESB,
king, New York, 1992.
[15] Anderson M., „Intelligence and develop-
Doktorski studij elektrotehnike i infor-
macijske tehnologije, Split, 2009.
ment: A cognitive theory“, Black-well;
[3]
Heisenberg K. W.: „Promjene u osnova-
Oxford, 1988.
ma prirodne znanosti“, Šest predavanja,
AUTORI
Prijevod M. Klepac, Kruzak, Zagreb,
1998.
[4]
„American Association of Airport
Executives, (AAAE), Airport Certified
Employee, (ACE)“ - Airfield Lighting
Maintenance Review Course/Program
based on FAA, U.S. Mil. And ICAO,
Dr. sc. Krešimir Meštrović- nepromjenjena
Nashville, Tennessee, 2011.
biografija nalazi se u časopisu Polytechnic &
[5]
Gardner H., Kornhaber M., Wake W.:
Design Vol. 1, No. 1, 2013.
„Intelligence: Multiple Perspectives“,
Hercourt Brace College Publishers, Fort
Worth, Philadelphia, San Diego, New
York, Orlando, Austin, San Antonio,
Toronto, Montreal, London, Sydney,
Tokyo, 1996.
[6]
Balaž Z.,Vujević S., Lucić R.: „Licenca
-potvrda o osposobljenosti za rad na
Zdenko Balaž, dipl.ing.el., diplomirao je ele-
pregledu i održavanju prema projek-
ktrotehniku, FESB Split 1983. gdje je na Posli-
tima specijalističkih sustava“, Zbornik
jediplomskom doktorskom studiju 2011. prijavio
radova, 17. simpozij Planiranje i pro-
temu doktorske disertacije: „Elektromagnetski
jektiranje, pp; 151-156, Elektrotehničko
model za izračun raspodjele struje zemljospoja“,
društvo Zagreb, 2008.
uz objavljenih 6 znanstvenih radova. Od 1983.
[7]
Figal G.: „Der Sinn desVerstehens, Bei
radio je u Končarevom elektrotehničkom institutu,
träge zur hermeneutischen Philosophie“,
na Aerodromu Zagreb i u vlastitoj tvrtki AERO-
Philipp Reclam jun., Studgart, 1996.
ING. Danas radi u Sektoru za projektiranje i raz-
[8]
Heidegger M.: „Ontologie (Hermeneutik
voj HAC-a, i na Elektrotehničkom odjelu, TVZ-a,
der Faktizität)“, Bröcker-Oltmanns;
kao predavač kolegija, Umjetna inteligencija
Frankfurt a. M., 1988.
- Ekspertni sustavi. Instruktor je i Voditelj Organ-
[9]
Adorno T. W.: „Ästetische Theorie, R.
izacije Programa AERO TVZ uz odobrenje Hrvat-
Tiedemann,- Gesammelte Schriften“,
ske agencije za civilno zrakoplovstvo. Najvažniji
Frankfurta. M., 1970.-1973.
su mu poticaj u životu, supruga Ksenija, kći Petra
[10]
Gadamer H. G.: „Wort und Bild - sow-
i sinovi Borna-Ivan i Mislav.
14
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
SOCIAL CAPITAL AND VIRTUALITY: A CONCEPTUAL FRAMEWORK
Josip Kolarec, Milan Bajić, Ida Popčević
Tehničko veleučilište u Zagrebu
Sažetak
dialectically intertwined with material gains. In
this way, it provides a whole-rounded theoretical
Ovaj članak se temelji na nizu triju pov-
framework unavailable to solitary research efforts,
ezanih istraživanja provedenih tijekom 2013.
warns about various methodological restrictions
na Tehničkom veleučilištu u Zagrebu. Članak
to found conclusions, and calls for further investi-
istražuje prirodu odnosa između realnosti i virtu-
gation of the notion of social capital at the fringes
alnosti, te njezine višeslojne odnose s društvenim
between reality and virtuality.
kapitalom, poslovnim mogućnostima i dobro-
voljnim angažmanom na internetu. Pokazuje
Key words: social capital, virtual and real, motiva-
da su motivatori za sudjelovanje u društvenom
tion, networking
umrežavanju vrlo slični motivatorima za sud-
jelovanje u pokretu FLOSS (engl. Free/Libre
1. INTRODUCTION
Open Source Software - hrv. softver slobodnog
otvorenog koda). Zaključuje da je društveni
This article is based on the series of three research
kapital kao jedna od glavnih pokretačkih snaga
studies, conducted and previously published
ljudskog roda mnogo važnija nego korištene
by its co-authors, about various aspects of the
tehnologije. Također upozorava na organizacijsku
relationships between online and offline social
strukturu i etiku unutar različitih zajednica koje
capital, business opportunities, and voluntary
dubinski utječu na procese stvaranja i održavanja
online engagement. The first paper, ‘Building
društvenog kapitala, kao i na dijalektičko prepli-
social capital through social networking: strategy
tanje koncepta društvenog kapitala s materijalnim
or coincidence’ [1], and the second paper, ‘The
dobicima. Na taj način pruža zaokruženi teori-
social network is the m(a)ssage: virtual social
jski okvir koji nadilazi rezultate pojedinačnih
capital and real world business opportunities’ [2],
istraživanja na kojima se temelji, ukazuje na
are based on student population at Polytechnic of
raznovrsna metodološka ograničenja danih
Zagreb, and compare locally obtained results with
zaključaka, te poziva na daljnja istraživanja
similar international research. The third paper,
predodžbe o društvenom kapitalu na granicama
‘Social capital as a factor of motivation for free/
između realnosti i virtualnosti.
libre/open source software development’ [3], is
detached from the local context and provides a
Ključne riječi: Realnost, virtualnost, FLOSS,
general insight into varieties of individual motiva-
društveni kapital
tion in FLOSS (free/libre/open source software)
for participation in the community.
Abstract
These papers have a common theoretical frame-
This article is based on the series of three research
work and broad research interest. However, they
studies conducted during 2013 at the Polytechnic
explore different research questions, employ
of Zagreb. It explores the nature of relationships
different research methods, and are conducted
between reality and virtuality, and its multi-layered
on different research scales. Each paper provides
relationships with social capital, business opportu-
valuable theoretical and practical conclusions.
nities, and voluntary online engagement. It shows
Placed together, however, these research efforts
that motivators for participation in social network-
build a wider picture regarding the relationships
ing are very similar to motivators for participation
between reality and virtuality, and its multi-
in FLOSS movement. It concludes that social capi-
layered relationships with social capital, business
tal, as one of the main driving forces of humanity,
opportunities, and voluntary online engagement.
is much more important than the used technology.
Such research approach offers opportunities for
However, it also warns that organizational struc-
generalisation, which are methodologically una-
ture and ethics within a community profoundly
vailable to individual research efforts. However,
impact processes of creating and maintaining social
its verifiability is strongly restricted by detach-
capital, and that the concept of social capital is
ment from empirical studies.
15
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
2. METHODOLOGY
virtuality. Different features of these worlds influ-
ence and shape the interpersonal relationships. In
This review paper is based on empirical research.
case of virtuality, social capital is predominantly
By itself, however, is not empirical. The founding
formed through social networks. It has a positive
studies are conducted at different times, using dif-
effect on network participants [6], although this
ferent methodologies, with different populations
effect can be used both positively and negatively.
of students, and by different (albeit connected)
Recent research shows a general decline in social
groups of authors. Therefore, possible limitations
capital in the developed world during the past few
derived from the used methodology are: (in)com-
years [7]. Since the social capital affects different
mensurability of methodologies used in previous
areas of human lives, those who are not part of
research, accuracy of interpretation of earlier
the social networks do not have access to useful
research, and theoretical issues related to type
information and therefore cannot take advantage
of research. At the other hand, possible advan-
of various benefits of online social capital includ-
tages of the used methodology include: the effect
ing job recommendations and information about
of synergy (taken together, results from these
vacancies [8].
researches can help us bring some conclusions
Different theoretical and practical studies on the
impossible from each of the papers separately),
relationships between the Internet and social
verification of earlier research results (mostly by
capital show different and opposite conclusions,
comparison), and the opportunity for drawing
whether it mediates the reduction [9], substitutes,
generalisations.
replaces [10], or increases social capital [11,12].
Obviously, placing results of few narrow posi-
Ellison, Steinfield and Lampe [13] showed the
tioned research efforts within a common concep-
Facebook is mostly used to build up the exist-
ing social capital but not in creating new rela-
tual and interpretational framework may be ben-
tionships. Such an unclear situation in relations
eficial for our understanding of the relationships
requires further research.
between reality and virtuality. However, theoreti-
This study is based on quantitative research ap-
cal / review approach to scientific research does
proach. The survey is conducted using a sample
not have the benefit of ‘reality check’ in the form
of students at Professional undergraduate study
of empirical research. Therefore, it should closely
in Information Technologies, Specialist graduate
observe the identified methodological restrictions,
studies in Information Technologies and Special-
and cross-reference the found conclusions with a
ist graduate studies in Electrical Engineering
wide body of (inter)national research, and retain
students at the Polytechnic of Zagreb. Research
constant awareness of theoretical and practical
results are compared to similar surveys in two
limitations to the chosen research method.
American universities: Michigan State University
[14] and the University of Texas at Austin [15].
3. BUILDING SOCIAL CAPITAL
In its examination of student approaches to
THROUGH SOCIAL NETWORKING:
network formation, the study takes into considera-
STRATEGY OR COINCIDENCE?
tion the important concepts that affect personal
networks: limitations, opportunities and choices
This paper deals with the student approaches to
[16]. Individuals generally meet new people by
building their social capital. With the expansion of
chance [17]. Networks are rather predominantly
social environment in computer-mediated envi-
created by unconscious reaction to opportunities
ronments, and thus increased participation and
and constraints, and, to a much lesser extent, by
interactions of students in online social networks,
conscious strategies. The conducted empirical
there is an emerging question about the relation-
research is divided into constraints, opportunities
ships between social capital created in the virtual
and choices. In relation to constraints, networks
world of Facebook and social capital in the real
created by students at the Polytechnic of Zagreb
lives of students. The study also examines whether
are masculine and generally limited to students in
students use online social networks strategically. It
technical professions. In relation to opportunities,
looks into horizontal and vertical trust dimensions,
students display similar networking choices. In
as well as relationships created through formal
relation to choices, survey shows that studying at
and informal paths of communication.
the Polytechnic of Zagreb offers opportunities for
Looking at theory, all resources accumulated in
networking that are comparable to international
the interpersonal relationships constitute social
experiences.
capital [4,5]. They can be placed in reality or
Surveyed students use the Internet in average 4
16
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
hours per day. 75% have Facebook profiles. Most
capital. Because of its productivity social capital
of them spend 10 to 20 minutes per day using
is prerequisite for achieving personal or business
Facebook. Trust relationships in the real world
success [16]. There are two types of social capi-
are a base for creating their community in the
tal: virtual social capital and real social capital.
virtual world. Research concludes that students
Analysing social networks, scholars describe them
feel involvement in the community and that they
as a set of people connected by relations, con-
are satisfied with their existing networks. Based
sists of actors and ties [18]. Ties connect actors
on survey results, it concludes that students use
by relations. There are two types of ties: strong
Facebook as a source of additional information
ties and weak ties. In relation to creating busi-
rather than to create new ties, whereby they do
ness opportunities, weak ties are as important as
not exploit virtual network potentials in building
strong ties, because they enable people to connect
social capital.
with resources outside of their closed circles thus
Comparing differences between student percep-
offering new opportunities [8]. Jobs found through
networks of friends, colleagues or relatives bring
tion of offline and online social capital, results
various advantages such as higher educational
derived from the survey conducted at the Poly-
adequacy [19].
technic of Zagreb and Michigan State University
Strong ties require more time and attention be-
show only minor deviations. This implies students
tween individuals in the immediate surroundings.
in Croatia and in the USA think in similar ways
In contrast, weak links that connect wider social
regarding own social networking. Face to face
circles are easy and simple to maintain within
communication is predominantly used for creat-
online social networks [20]. Bajić, Kolarec and
ing networks, while virtual networking primarily
Jandrić [2] post the hypothesis that virtual social
used for maintaining the existing ties. Based on
capital is not homogenous, and that it heavily de-
high levels of similarity to international studies,
pends on the used virtual platform or environment.
authors are convinced that results of this research
On this basis, they examine relationships between
can be generalized to the other higher education
virtual social capital acquired in two mainstream
institutions in Croatia and abroad.
online social networks, Facebook and LinkedIn,
and real world business opportunities. This meth-
4. THE SOCIAL NETWORK IS THE M(A)
odological choice is inspired by conceptual differ-
SSAGE: VIRTUAL SOCIAL CAPITAL AND
ences between the social networks: Facebook is a
REAL WORLD BUSINESS OPPORTUNITIES
social networking service predominantly used for
private purposes, while LinkedIn is a professional
This paper presents an inquiry into the impact of
network.
various social networks on acquisition of social
In this study, Bajić, Kolarec and Jandrić explore
capital related to business opportunities. It explores
business opportunities created by LinkedIn using
the basic relationships between reality and virtual-
the same research methodology as in their previ-
ity using the case of real and virtual habitats of
ous study of Facebook ‘Building social capital
students at the Polytechnic of Zagreb. Focusing on
through social networking: strategy or coinci-
a use of social capital for the purpose of acquiring
dence’ [1]. Furthermore, this study in conducted
business opportunities, and taking into account that
on the same group of students from Specialist
social capital heavily depends on the context of its
graduate studies in Information Technologies and
acquisition [5], the authors consider the assumption
Specialist graduate studies in Electrical Engi-
that features of the virtual social capital depend on
neering students at the Polytechnic of Zagreb. In
the used virtual platform or environment. Based
this way, they ensured methodological ground
on this assumption, research explores relationships
for comparison of survey results and the drawn
between social capitals acquired in two different
conclusions.
social networks as the means of gaining business
In this research, LinkedIn is used by 23% of
opportunities for the students. Conceived as a
researched population, predominantly on weekly
second part of research series, this study is heavily
basis, while Facebook use a 77% of students,
based on the previous study ‘Building social capi-
predominantly on daily basis. Due to anonym-
tal through social networking: strategy or
ity of questionnaires, overlapping between the
coincidence’ [1].
two groups is not known. While more than 90%
Transfer of human interactions and activities from
of analysed students have less than 50 LinkedIn
reality into virtuality significantly influences all
connections, most students have 50-400 Facebook
human activities including social networking,
friends. The survey on LinkedIn shows 29% of
which has an important role in co-creation of social
students benefit from weak ties that offer new
17
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
business opportunities and resources. Furthermore
Free/libre/open source software movement (or,
it shows that level of trust in relationships within
it is more accurate to say, movements) are con-
virtual community is fairly high as within virtual
ceived in diverse theoretical, predominantly philo-
community of Facebook.
sophical and ethical approaches. The full account
Despite differences in number of friends and fre-
of these approaches lies far beyond the scope of
quency of usage between Facebook and LinkedIn,
this paper. Therefore, here we shall examine only
there is no significant difference in trust between
the main streams. In the 1980s, after identifying
those two networks. This result contradicts to the
various ethical problems related to ownership of
initial hypothesis. Therefore the authors concluded
software, Richard Stallman renews a concept of
that sources of trust lie beyond the choice of tool
free open source software, which allows users cer-
for social networking. Since the nature of relation-
tain basic freedoms in its usage [23]. Two distinct
ships, real-real or real-virtual, is more important
software development styles differ in an access
than the purpose of a virtual social network, the
to the source code. In the “cathedral” model only
obtained result is apparently influenced by the
developer team has access to source code, while
fact most students have virtual connections based
in the “bazaar” model the source code is available
on their real life connections, hence simultane-
to each developer within a community [24].
ously real and virtual nature. Instead of inquiry
Other theorists deal with the more general concept
into differences between various online networks,
of the hacker ethic. Usually, hacker ethic is said
therefore, it is more opportune to follow the line
to be opposite to Protestant work ethic associ-
of reasoning started by Marshall McLuhan and
ated with money, profit and duty, and is based on
brought into the digital world by Paul Levinson
creativity, entertainment and communitarianism.
[21], and explore human perceptions of the rela-
Following this line of argument, employed by
tionships between reality and virtuality beyond the
some of the most important figures in the history
choice of tools.
of computing such as Linus Torvalds, hackers are
perceived as architects of a new economy in the
5. SOCIAL CAPITAL AS A FACTOR OF
Information age [25].
MOTIVATION FOR FREE/LIBRE/OPEN
Comparing differences between open source
SOURCE SOFTWARE DEVELOPMENT
software (FOSS) and free (libre) open source soft-
ware movement (FLOSS) in the concept of their
The above studies [1,2] have shown that social
openness, the first is mainly orientated to practical
capital has an important role for engagement in
aspect of software development, while the latter is
various social networks and that virtual social cap-
predominantly ideological.
ital may have an impact on the real world. In order
Neglecting those finer differences, the study takes
to broaden these conclusions, this study analyses
into account the common features of FLOSS
various motivators for FLOSS development,
movement, and explores motivation of software
investigates structure of social capital within the
developers for participation in the movement as
FLOSS movement, and examines connections
a whole. Free software developers are volunteers
between motivation for voluntary engagement in
- therefore, they are not financially rewarded for
free/libre/open source software (FLOSS) move-
their work. However, structure of collaboration
ment and social capital.
between developers in the network society actu-
A socio-history of free software takes us back
ally constructs a global enterprise, thus creating
to late 1950s, in the early years of computer
many business-related challenges.
science and culture development at the Massa-
Considering that developers rarely meet each oth-
chusetts Institute of Technology (MIT). It was a
er in person, control over software development
time of formation of the subculture of hackers:
is weak, and motivation for participation in free/
researchers of computers and new technologies
libre/open source software development is pre-
dedicated to hardware and software. In the begin-
requisite for successful development projects. On
ning, their research received little institutional
such basis, authors examine motivation for partic-
support. Therefore, their culture is dominated by
ipation in FLOSS development using Muffatto’s
academic values such as freedom of information,
multidisciplinary approach [26], and conclude that
need for sharing, insistence on openness, and
indirect impact factors such as learning new skills
highest respect for technical skills. For the next
and acquiring (or improving) reputation are more
few decades, software was mainly developed and
important than economic motivators. Through the
accessible within academic and large companies’
concept of social capital, however, non-economic
research communities [22].
motivators may have significant financial effects.
18
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
In this way, Kolarec, Bajić and Jandrić arrive to
Certainly, this conclusion is subject to various
the dialectic between economic and non-economic
methodological restrictions. While the nature
motivators, and show the crucial role of social
of connection (real-real or real-virtual) is more
capital within its dynamics [3].
important than the choice of tools, the choice of
Moving on to research context, authors provide
tools still may reflect differences in community
an overview of several studies regarding personal
ethos. The first two papers [1,2] employ quantita-
motivation, organizational structures and ethical
tive research methodology (questionnaire), while
values [27, 25, 28, 29]. They show that commu-
the third paper [3] is based on critical analysis.
nity ethics and organizational structure signifi-
While Muffatto’s multidisciplinary research
cantly impact processes of creating and maintain-
approaches [26] can help in bridging the chasm
ing social capital, and assert that they can be used
between the two traditions, results conceived in
as predictors of individual and group behaviour.
different conceptual frameworks should be used
Therefore, FLOSS movement is examined in the
together with great care. Whenever possible, the
context of Castells’s network society [30], its dy-
studies are cross-referenced a wide body of (inter)
namics creates a ‘global community’ [31], and can
national research. Therefore, in spite of theoretical
be generally described by the concept of hacker
and practical limitations arising from the nature
ethic [25].
of review articles, this research still provides a
Finally, Kolarec, Bajić and Jandrić [3] conclude
reasonably sound level of verifiability.
that individual motivation is dialectically inter-
Furthermore, it opens further research questions
twined with organizational structure and ethical
in various fields from information science to busi-
values. Motivation for participation in such cre-
ness, and calls for further verification by interna-
ated complex virtual eco-system of FLOSS com-
tional research community.
munity is simultaneously individual and social,
economic and political. Refining existing under-
7. CONCLUSION
standing of links between FLOSS movement and
social capital, this paper arrives to a multiplicity
of social capitals within FLOSS movement. Due
This review article is based on critical compila-
to multiple and diverse motives for participation
tion of the series of studies conducted during
in FLOSS developers’ community, various com-
2013 by a group of authors from the Polytechnic
binations of motivators may create different kinds
of Zagreb. This research approach has four main
of social capitals.
goals: to provide an overview of earlier research,
to derive further conclusions using the effect of
synergy, to verify research results, and to draw
6. DISCUSSION
generalisations regarding the nature of relation-
ships between reality and virtuality, and its multi-
Studies have shown that connections between
layered relationships with social capital, business
students at the Polytechnic of Zagreb are prima-
opportunities, and voluntary online engagement.
rily created by face to face communication. At the
This research cross-links results of previous
other hand, connections within FLOSS movement
studies and confirms the drawn conclusions. It
are predominantly created by virtual collabora-
compares issues pertaining to social networking
tion. The identified types of connections and the
and those pertaining to FLOSS development. The
resulting limitations, opportunities and choices
identified motivators for participation in social
are highly congruent between students at the
networking are very similar to the identified
Polytechnic of Zagreb and their peers in the USA.
motivators for participation in FLOSS movement:
Furthermore, the identified motivators for partici-
social capital, as one of the main driving forces of
pation in social networking are very similar to the
humanity, is much more important than the used
identified motivators for participation in FLOSS
technology. However, organizational structure
movement. Limitations identified at the
and ethics within a community profoundly impact
Polytechnic of Zagreb (dominantly masculine
processes of creating and maintaining social
student population, restriction to the field of
capital. Indirect impact factors such as learning
technical studies) are very similar as limitations
new skills and acquiring (or improving) reputa-
identified in FLOSS movement. Researching
tion seem to be more important than economic
phenomena which - on the surface - seem very
motivators. However, the concept of social capital
different, our group of authors has found very
connects the two in the dialectic between volun-
similar underlying principles.
tarism and economy. Through revelation of this
19
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
complex dynamics, the review paper provides a
ence“ / Margenstern, Maurice; Psarris,
whole-rounded theoretical framework unavailable
Kleanthis; Mandić, Danimir (ur.) Paris :
to solitary research efforts.
WSEAS Press, 2013. 208-215
Looking at social networking, it is useful to
[4]
Bourdieu, P. „The forms of capital“, In J.
look into the seemingly unrelated community of
Richardson (Ed.), Handbook of Theory
FLOSS developers. Looking at FLOSS develop-
and Research for the Sociology of
ers, it is useful to look into the seemingly unrelat-
Education. New York: Greenwood Press,
ed community of social networking. In this way,
1986, pp. 241-258.
experiences from the two communities can mutu-
[5]
Coleman, J. S. „Social capital in the
ally inform each other, and enrich our understand-
creation of human capital“, American
ing of online/offline power dynamics. On such
Journal of Sociology, Vol. 94, Supple-
basis, it is reasonable to expect that that social
ment: Organizations and Institutions:
capital might play a similar role in other pairs of
Sociological and Economic Approaches
contexts residing in reality-virtuality continuum.
to the Analysis of Social Structure, The
University of Chicago Press, 1988, pp.
This study opens two main groups of questions
95-120.
for further research. It is subject to various meth-
[6]
Helliwell, J. F., Putnam, R. D. „The so-
odological restrictions that require further elabo-
cial context of well-being“, Philosophi-
ration by the research community, and it calls for
cal Transactions of the Royal Society,
further investigation of the notion of social capital
359(1449), 2004, pp. 1435-1446.
at the fringes between reality and virtuality.
[7]
Putnam, Robert D. (2000). „Bowl-
ing Alone: The Collapse and Re-
Acknowledgements
vival of American Community“,
Authors would like to thank Petar Jandrić for
Simone&Schuste.
valuable criticisms and suggestions in develop-
[8]
Granovetter, M. S. „The Strength of
ment of this paper.
Weak Ties“, American Journal of Sociol-
ogy, Volume 78, Issue 6, 1973, pp. 1360-
1380.
8.
REFERENCES
[9]
Nie, N. H. „Sociability, interpersonal
relations, and the Internet: Reconciling
[1]
Kolarec, J., Čarapina, M., Bajić, M.,
conflicting findings“, American Behav-
Jandrić, P. „Building social capital
ioral Scientist, Vol. 45, No. 3, 2001, pp.
through social networking: strategy or
420-435.
coincidence“, Conference Proceedings:
[10]
Wellman, B., Haase, A. Q., Witte, J.,
International Technology, Education and
Hampton, K. „Does the Internet In-
Development Conference (INTED 2013)
crease, Decrease, or Supplement Social
/ Gómez Chova, L.; Candel Torres, I.;
Capital? Social Networks, Participation,
López Martínez, A. (Eds.), Valencia:
and Community Commitment“, Ameri-
International Association of Technology,
can Behavioral Scientist, Vol. 45, No. 3,
Education and Development (IATED),
2001, pp. 436-455.
2013, pp. 4733-4742.
[11]
Hampton, K., Wellman, B. „Neighbor-
[2]
Bajić, M., Kolarec, J., Jandrić, P. „The
ing in Netville: How the Internet Sup-
social network is the m(a)ssage: virtual
ports Community and Social Capital in a
social capital and real world business op-
Wired Suburb“, City & Community, Vol.
portunities“, Proceedings of the WSEAS
2, No. 3, 2003, pp. 277-311.
7th European Computing Conference
[12]
Kavanaugh, A., Carroll, J. M., Rosson,
(ECC ’13), Recent advances in infor-
M. B., Zin, T. T., Reese, D. D. „Com-
mation science / Boras, D.; Mikelić
munity networks: Where offline commu-
Preradović, N.; Moya, F.; Roushdy, M.;
nities meet online“, Journal of Compu-
Salem, Abdel_Badeeh M. (Eds.), 2013,
ter-Mediated Communication, 2005, Vol.
pp. 324-329.
10, No. 4.
[3]
Kolarec, J., Bajić, M., Jandrić, P. „Social
[13]
Ellison, N.B., Steinfield, C., Lampe, C.
capital as a factor of motivation for free/
„The Benefits of Facebook “Friends:”
libre/open source software development,
Social Capital and College Students’ Use
Recent Advances in Information Sci-
of Online Social Network Site“, Journal
20
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
of Computer-Mediated Communication,
FLOSS Study“, Cambridge, MA: MIT
Vol. 12, No. 4, 2007, pp. 1143-1168.
Press, 2005.
[14]
Ellison Nicole B., Steinfield Charles,
[28] Benkler, Y. „Coase’s Penguin, or Linux
Lampe Cliff (2007). „Benefits of Fa-
and Nature of the Firm“, The Yale Law
cebook “Friends:” Social Capital and
Journal 112.3, 2002, pp. 369-446.
College Students’ Use of Online Social
[29] Lerner, J., Tirole, J. „Some Simple Eco-
Network Sites“.
nomics of Open Source“, The Journal
[15]
Valenzuela, S., Park, N., Kee, K. F. „Is
of Industrial Economics, Vol. 50, No. 2,
There Social Capital in a Social Net-
2002, pp. 197-234.
work Site?: Facebook Use and College
[30] Castells, M. „The Information Age:
Students’ Life Satisfaction, Trust, and
Economy, Society and Culture, Vol-
Participation“, Journal of Computer-
ume 2: The Power of Identity“. Zagreb:
Mediated Communication, Vol. 14, No.
Golden marketing, 2002.
4, 2009, pp. 875-901.
[31] Katunarić, V. „Rajska zajednica i
[16]
Baker, W. E. „Achieving Success
društveni pakao: kritička razmatranja uz
through Social Capital: Tapping Hidden
Castellsovu reinterpretaciju Tonniesove
Resources in Your Personal and Business
dihotomije“, Socijalna ekologija, Vol.
Networks“, Zagreb: Mate, 2003.
17, No. 1, 2008, pp. 23-46.
[17]
Burt, R. S., Jannotta, J. E., Mahoney, J.
T. „Personality Correlates of Structural
Holes“, Social Networks, Volume 20,
AUTORI
Number 1, 1998, pp. 63-87.
[18]
Garton, L., Haythornthwaite, C., Well-
man, B. „Studying Online Social Net-
works“, Journal of Computer-Mediated
Communication, Vol. 3, No. 1, 1997, pp.
75-106.
[19]
Franzen, A., Hangartner, D. „Social
Networks and Labour Market Outcomes:
Josip Kolarec was born on August 10th , 1990
The Non-Monetary Benefits of Social
in Zagreb, where he attended a technical high
Capital“, European Sociological Review,
school Ruđer Bošković. After graduating from
Vol. 22, No. 4, 2006, pp. 353-368.
high school I enrolled Undergraduate profes-
[20]
Donath, J., Boyd, D. „Public displays
sional study in Information Technologies at the
of connection“, BT Technology Journal,
Polytechnic of Zagreb, and after three years
Vol. 22, No. 4, 2004, pp. 71-82.
became Bachelor (baccalaureus) of Engineering
[21] Levinson, P. Digital McLuhan: „A Guide
in IT Technologies. I then continued studies at
to the Information Millennium“, Lon-
the same university enrolling part-time special-
don: Routledge, 1999.
ist graduate professional study in IT Technolo-
[22] Levy, S. Hackers: „Heroes of the Com-
gies. 
During specialist studies I started to re-
puter Revolution“, New York, Garden
search the issues of real and virtual social capital
City: Anchor Press/Doubleday, 1984.
through community social network. With this
[23] Williams, S. „Free as in Freedom: Rich-
approach mentored by dr. sc. Petar Jandrić, col-
ard Stallman’s Crusade for Free Soft-
leagues and I have published following papers
ware“, Sebastopol: O’Reilly, 2002.
on the international conferences: Building social
[24] Raymond, E. S. „The Cathedral and the
capital through social networking: strategy or
Bazaar“, Sebastopol: O’Reilly & Associ-
coincidence?, Social capital as a factor of motiva-
ates, Inc., 2001.
tion for free / libre / open source software devel-
[25] Himanen, P. „The Hacker Ethic and the
opment, The Social Network is the m(a)ssage:
Spirit of the Information Age“, Prologue
virtual social capital and real world business
by Torvalds, L. London: Vintage, 2001.
opportunities.
I like to hang out with my friends
[26] Muffatto, M. „Open Source: A Multidis-
and family, and going to the gym.
ciplinary Approach“ London: Imperial
College Press, 2006.
[27] Ghosh, R. A. „Understanding Free
Software Developers: Findings from the
21
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Milan Bajić has Bachelor of Engineering in IT,
at Polytechnic of Zagreb. He worked as online
media producer and freelance cameraman. He is
Head of Multimedia Services at Polytechnic of
Zagreb since 2012. Mr. Bajić experiments and re-
search in the field of multimedia and educational
multimedia content.
Ida Popčević graduated philosophy and indol-
ogy from the Faculty of Humanities and Social
Sciences at the University of Zagreb. Between
2006 and 2011 she was employed as administrator
at the Department of Informatics and Computing
at the Polytechnic of Zagreb. In 2011 she starts
working as teaching assistant at the same depart-
ment, where she teaches various courses in the
field of communications. In 2013 she enrolled
Postgraduate Doctoral Study of Information and
Communication Sciences at the Faculty of Hu-
manities and Social Sciences at the University of
Zagreb. She actively participates in institutional
research projects and regularly publishes scholarly
papers in the field of communications
22
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
VAKUUM KAO MEDIJ GAŠENJA ELEKTRIČNOG LUKA
Branimir Galić¹, Krešimir Meštrović²
¹KONČAR - Električni aparati srednjeg napona
²Tehničko veleučilište u Zagrebu
Sažetak
ratus is important factor of the up-to-date solu-
tions for correct function and operational safety of
Sklopni aparati su jedan od najvažnijih čimbenika
electrical network, as well as protection system.
zaštite u rasklopnim postrojenjima srednjeg na-
The environment compatibility of vacuum inter-
pona, a posebno od struja kratkoga spoja. Budući
rupter is also unquestionable, which is important
da se u velikom dijelu EES Hrvatske još uvijek
fact in times of rising interest for ecology friendly
koriste i starije tehnologije, zbog starenja opreme
solutions.
se pri odabiru opreme za obnovu ili gradnju novih
Vacuum interrupters have excellent technical per-
postrojenja od posebnog su značaja dva faktora:
formances and arc-quenching characteristics, due
Ekonomska i tehnička opravdanost, odnosno
to high dielectric (breakdown) strength at relative-
povećanje pouzdanosti u rasklopnom postro-
ly small contact distance. They are irreplaceable
jenju za uspostavljanje, održavanje i prekidanje
in medium voltage apparatus and recently more
kontinuiteta i diskontinuiteta električnih strujnih
often used in high voltage apparatus [3].
krugova u elektroenergetskim sustavima.
Nezamjenjiv medij za gašenje električnog luka
Key words: vacuum, vacuum chamber, arc ex-
na području srednjeg napona je vakuum (aparati
tinguishing principle, contact geometry, contact
s vakuumskim komorama). Uporaba vakuumskih
material
prekidnih komora u strujnim putevima sklopnih
aparata važan je čimbenik suvremenih rješenja
1. UVOD
za pravilno funkcioniranje i pogonsku sigurnost
elektroenergetskoga susutava i sustava zaštite. U
Mediji gašenja električnoga luka koji su pre-
vrijeme porasta interesa za zaštitu okoliša neupi-
thodili vakuumu su bili : zrak (zračni prekidači),
tna je i njihova ekološka podobnost.
hidrin (hidromatski prekidači), SF6 plin i ulje
Vakuumske komore imaju izvanredna svojstva
(malouljni prekidači).
i karakteristike gašenja električnoga luka zbog
U usporedbi sa ovim medijima gašenja
visoke probojne čvrstoće vakuuma na relativno
električnoga luka vidi se da su vakuumski
malom razmaku kontakata, te su kao takve danas
prekidači slika 1 i 2, dakle vakuumska tehnika
nezamijenjive u području srednjenaponskih sklop-
najzastupljeniji aparati na području srednjega
nih aparata, a sve intenzivnije ulaze i na područje
napona gdje su potisnuli gotovo sve ostale tipove
visokog napona [3].
odnosno medije gašenja luka što se vidi iz Grafa
Ključne riječi: vakuum, vakuumska komora,
1. Na području srednjega napona ne vidi se za
princip gašenja električnog luka, geometrija kon-
sada drugi bolji medij gašenja
takata, kontaktni materijal
luka [3].
Abstract
Tablica 1. Zastupljenost sklopnih tehnika u svijetu
The switching apparatus are the most important
protection factor of and the choice of new equip-
ment the two factors are the most important:
economy justifiability and increased reliability of
the network, for current interruption and ensuring
the continuity of the supply.
Vacuum (vacuum interrupter) is an unavoidable
medium of electric arc quenching in medium
voltage networks. Use of vacuum interrupters in
power current paths of electrical switching appa-
23
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Slika 1. Vakuumski prekidači serije VK24 kV
Slika 4. Ovisnost probojnog napona u raznim medijima
Slika 2. Vakuumski prekidači serije V 38 kV
Osim u klasičnim vakuumskim prekidačima
vakuumske komore se danas koriste i u sklop-
nim modulima izoliranim SF6 plinom raznih
neproširivih i proširivih izvedbi i parametara
kako u prekidačkom dijelu tako i u tropoložajnim
sklopkama- slika 3
Slika 5. VK prekidač - prikaz sastava
1.Izolacijski cilindar od epoksidne smole
armirane stakle
2.Vakuumska lučna komora
3.Čvrsti nosač
4.Fleksibilni kontakt (bakrena pletenica ili
Slika 3. Prikaz složene konfiguracije VDAP aparature u TS
fleksibil)
10(20)/0,4 kV- tvornica stočne hrane Varaždin
5.Kućište donjeg priključka
6.Nastavak pomičnog kontakta vakuumske
Na slici 4 je prikazana međuovisnost kontaktnog
lučne komore
razmaka i probojne čvrstoće za razne medije s
7.Izolacijska vezna motka
napomenom da se dielektrična čvrstoća vakuuma
8.Klackalica
vrlo malo povećava s povećanjem razmaka samih
kontakata [2].
Električni luk se razlikuje od drugih lukova koji
24
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
gore u nekom plinu (zrak, vodik, SF6 po tome
što su mu napon i trajanje relativno mali pa je i
energija luka relativno mala.
Kod vakuumskih prekidača je razmak kontakata
puno manji nego kod malouljnih pa je i energija
pogonskih opruga potrebna za gibanje kontakata
puno manja što zapravo produžuje vijek trajanja
mehanizma pa time i prekidača.
Iz svih navedenih usporedbi proizlazi da je vaku-
um do sada najbolji medij za gašenje električnoga
luka koji u odnosu na druge medije ima slijedeće
karakteristike:
-najveći broj sklapanja nazivne struje
-manju energiju luka u odnosu na druge
-veću mehaničku trajnost
Slika 6. Opći oblik krivulje Paschenovog zakona
-prekidače sa manje dijelova
-manja potreba za održavanjem
Iz slike 6 se vidi da je probojna čvrstoća (Up min)
-bolja probojna čvrstoća
minimalna kod tzv. kritičnog umnoška tlaka i
-vrijeme gašenja električnog luka kod naziv-
razmaka elektroda (Pd krit).
nog i isklapanja struja kratkog spoja su puno
Prva sustavna istraživanja vakuuma u tom smjeru
kraći nego kod drugih medija
počela su 1920. godine, a tri godine kasnije i
-čišća okolina
eksperimentalna ispitivanja, no prva komercijalna
i ozbiljna upotreba te razvoj vakuuma i vakuum-
Prve ideje o upotrebi vakuuma i prekidanju struje
skih komora započeli su tek nakon 1960 godine.
u njemu te za gašenje električnoga luka javljaju
Izraz vakuum označava svaki medij čiji je tlak
se krajem 19. stoljeća Paschenovim otkrićem
ispod normalnoga atmosferskoga tlaka 760 mm
ovisnosti veličine preskočnog napona između
stupca žive odnosno Pa. Vakuum se dijeli na
dviju elektroda koje se nalaze u homogenom
visoki vakuum u području od do Pa i na ultra
električnom polju o umnošku tlaka i razmaka
visoki vakuum za područje ispod Pa [1].
između tih elektroda (Paschenov zakon).
nim vlaknima
1.1. Svojstva vakuuma i prekidanje struje u
vakuumu
Proces sklapanja se odvija u vakuumu koji se
kreće od 10-1 do 10-6 (Pa) i naziva se područje
visokoga vakuuma.
Smanjivanjem tlaka raste srednji slobodni put
čestica odnosno prosječna udaljenost koju prolazi
atom, ion, molekula plina ili elektron u plinskom
mediju prema izrazu:
5,64
lsr
=
(m)
psd2
gdje su:
lsr - srednji slobodni put
(m)
s - gustoća medija ( )
d
- promjer čestice (m)
U visokom vakuumu je srednji slobodni put velik
pa kod određenog nivoa vakuuma postaje veći od
razmaka između kontakata tako da se samo neko-
liko od mnoštva (milijuna) elektrona sudaraju s
molekulama i stvaraju ione. To je zapravo glavni
25
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
razlog visoke probojne čvrstoće vakuuma kao
Kao što je navedeno do prekidanja strujnoga
medija gašenja luka na relativno malom razmaku
kruga dolazi mehaničkim - galvanskim razdvajan-
kontakata [2].
jem kontakata kojom prilikom između njih nastaje
Međutim ovdje treba napomenuti da se za razliku
električni luk.
od ostalih medija, dielektrična čvrstoća vaku-
U izmjeničnom strujnom krugu upravo električni
uma povećava vrlo malo s povećanjem razmaka
luk osigurava da se struja ne prekine trenutno jer
kontakata, te je to ograničenje glede visine napona
bi u tom slučaju nastali veliki prenaponi, koji su
koji se može koristiti na prekidnom mjestu. Ovis-
štetni za kontakte i aparat, nego da luk prirodno
nost probojne čvrstoće međukontaktnog razmaka
po sinusoidi dođe u nulu. U trenutku kad struja
za razne medije prikazan je na slici 4. Zbog toga
prolazi kroz nulu luk se sam gasi i treba osigurati
je za sada vakuum još uvijek najzastupljeniji u
da se ponovno ne upali.
području srednjega napona [2].
Princip prekidanja izmjeničnih električnih strujnih
krugova u vakuumskim komorama započinje tako
što se nakon razdvajanja kontakata u komori pali
električni luk, a koji gori do prolaza struje kroz
prirodnu nul točku, a gasi se prije zaustavljanja
pomičnoga kontakta u njegovome krajnjem isk-
lopnom položaju.
Takav proces prekidanja kao i prijelazne pojave
koje se javljaju u tom procesu, prikazani su na
slici 7 na kojoj se vidi da kroz komoru teće struja
od trenutka davanja naloga za isklop (a) do tre-
Slika 8. Presjek vak.komore i komore spremne za montažu
nutka otvaranja kontakata (b), kada se pojavljuje
električni luk određenog napona i trajanja (c), a
Na slici 8 prikazana je vakuumska komora u
kojim i dalje teče struja do njegovoga prolaska
presjeku i komore kakve se ugrađuju u sklopne
kroz nul - točku (d) gdje se luk gasi i struja
aparate.
prekida.
U sklopnim modulima „Končar“ se električni
Nakon prekida struje između otvorenih kontakata
luk gasi u vakuumskim komorama ,a plin SF6
komore pojavljuje se prijelazni povratni napon
(sumporni heksafluorid) se koristi samo kao medij
vlastite frekvencije koji se ubrzo stabilizira i
naponske izolacije za međuizolaciju dijelova pod
ostaje kao povratni napon industrijske frekvencije
naponom i prema zemlji. Iz toga razloga ne dolazi
na otvorenim kontaktima prekidača [1].
do onečišćenja ni kontakata, niti samoga plina što
je ekološki prihvatljivo.
TRANZIJENTNI = PRIJELAZNI POVRATNI
NAPON
Današnje vakuumske komore koriste čeoni tip
kontakata i djelovanje magnetskog polja na
električni luk između kontakata. Glavna karakter-
istika električnog luka u vakuumu su katodne mr-
lje koje se gibaju vrlo brzo i nasumice po površini
katode. Nositelj struje su elektroni, a ne ioni kao
kod SF6 plina ili zraka.
Za male struje do 150 A glavni izvor električnog
luka leži u materijalu koji se ispari iz katode -
metalne pare koje su nositelj električnog luka,
a uslijed visoke temperature katodnih mrlja
(užarene katodne mrlje).
Struja elektrona ionizira neutralne metalne čestice
koje se emitiraju isparavanjem iz katodne mrlje i
time stvara ioniziranu zonu iznad katodne mrlje.
Kod ovih malih struja postoji samo jedna katodna
mrlja iz koje se vrši emisija elektrona i neutralnih
čestica.
Slika 7. Proces prekidanja izmjenične struje u vakuumskoj
komori
Za struje do 8 kA (porastom struje) katodna mrlja
26
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
se dijeli u više katodnih mrlja. Svaka od njih
Luk se počinje sužavati i na katodi i na anodi -
nosi svoj dio struje i kreće se nekontrolirano po
stvaraju se skupine katodnih mrlja koje se kreću po
površini katode. U prostoru između nje i anode
površini katode.
formira se homogena plazma, a anodna struja je
raspršena po cijeloj površini anode. Luk koji pri
1.2. Vakuumska komora i geometrija kon-
tome nastaje zove se difuzni luk (Slika 9 a i b)
takata
[1,2].
Vakuumske komore za sklopne aparate su jed-
nostavne konstrukcije no izuzetno sofisticirane u
pogledu specifične tehnologije izrade i upotrebe
specifičnih materijala, njihovoga spajanja, vaku-
umiranja i ispitivanja.
Sastavni dijelovi vakuumske komore:
1 = nepomični kontakt
2 = čelični cilindar-zaslon za kondenzaciju
metalnih para i zaštitu mjeha
3 = pomični kontakt
4 = keramički plašt (izolacijsko kućište)
5 = metalna membrana (mijeh) pomičnog
kontakta
a
b
Slika 9. a) Shematski prikaz održavanja vakuumskog b) Di-
fuzni luk luka malih struja
Slika 10. Osnovni oblik vakuumske komore za prekidače
Difuzni oblik je posljedica suprotnog djelovanja
vlastitog magnetskog polja koje u blizini katode
Materijal za izradu izolacijskih kućišta je u većini
steže strujne silnice luka (pinch-efekt) i tlaka
slučajeva aluminij-oksidna keramika, tzv. korun-
nastalih metalnih para koji ga nastoji proširiti. Kod
dom keramika (Al O ). Ima vrlo veliku tvrdoću u
malih struja luk obično gori kao difuzni dok kod
odnosu na staklo, nepropusnost, ne upija vlagu,
velikih struja gori kao koncentrirani luk. Koncen-
otporna je na termičke šokove itd.
trirani luk u vakuumu ima vrlo malu prekidnu moć,
Gledajući na geometriju kontakata rade se takvi
a difuzni luk vrlo veliku prekidnu moć.
koji stvaraju DIFUZNI luk - koji osigurava sman-
Za struje veće od 8 kA povećava se utjecaj mag-
jeno trošenje kontakata (struje < 10 kA). Radi
netskog polja struje na putanje elektrona i iona,
se naime o pojavi odnosno načinu stvaranja el.
koje se počnu savijati. Time je srednji slobodni put
luka koji se u silnicama (strujnicama) raspršuje
elektrona smanjen te sudari čestica postaju vjerojat-
po površini kontakata i time se olakšava njegovo
niji i učestaliji.
gašenje u odnosu na prva rješenja komora u ko-
27
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
jima se stvara KONCENTRIRANI luk (struje >10
kA) koji praktički nastaje u jednoj točki odnosno
giba se po rubu kontakata te ga je teško ugasiti,
stradavaju oba kontakta zbog velike količine met-
alnih para, a i sami prenaponi na taj način su veći
nego u komorama sa difuznim lukom.
Slika 11. Prikaz kontakata s radijalnim i aksijalnim magnet-
skim poljem
Ovisno o samoj geometriji kontakata u primjeni
su izvedbe kontakata koje stvaraju tri vrste mag-
netskih polja. To su kontakti koji stvaraju:
Radijalno magnetsko polje - je polje vlastite stru-
jne petlje. U tu svrhu se koriste spiralni kontakti.
Električni luk se potiskuje na vanjske rubove
spirale čime se onemogućuje gašenje (prekidanje)
luka na jednome mjestu već se cijela površina
elektrode koristi kao lučna površina odnosno
rotacija luka po cijeloj površini. Struja se prekida
praktički u prvoj nul točki zbog velike brzine
pomicanja luka pa anoda ostaje hladna.
Ovo se polje odnosno geometrija kontakata
Slika 12. a) Spiralni kontakt - princip gašenja luka b) Aksi-
najčešće koristi (Slika 11 i 12a).
jalni oblik kontakta radijalnim magnetskim poljem
Aksijalno magnetsko polje - je polje koje osi-
gurava stabilni difuzni oblik el. luka u obliku
mnoštva manjih lukova raspršenih po cijeloj
Tangencijalno magnetsko polje - vlastite strujne
površini elektrode što omogućava njegovo
petlje generiraju koso segmentirani kontakti-
efikasno gašenje čak i kod velikih struja (struje
središnji dio kontakta je u obliku diska s prs-
kratkog spoja) uz minimalno razaranje kontaktnih
tenom oko udublje-nja, a prema van su istaknuti
površina (Slika 11 i 12b).
kosi spiralni izdanci. Magnetsko polje zarotira
Radijalno magnetsko polje se koristi za velike
električni luk u procesu njegovoga prekidanja i
struje, a aksijalno za najveće struje.
tako onemogući gorenje na jednome mjestu[1,4].
28
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
1.2.1. Gašenje električnoga luka - energija
jednost simetrične komponente struje u trenutku
prekidanja
paljenja luka.
Zaključak: gašenje luka se događa kada se rez-
Za uspješno gašenje električnoga luka odnosno
idualnom stupcu naglo poveća otpor i dielektrična
za prekidanje struje kruga - prema „Slepianovoj
čvrstoća te se tako onemogući ponovno paljenje
teoriji utrke“.potreban je brzi porast dielektrične
luka.
čvrstoće između kontakata tako da krivulja
probojnog napona Ud uvijek bude iznad krivulje
1.2.2. Energija uklapanja
povratnog napona Up kako je prikazano na krivul-
Energija uklapanja je energija koja se razvija tije-
jama (Slika 13a).
kom gorenja luka, a koji se pojavljuje u trenutku
uklapanja sklopnog aparata odnosno kontakata
komore kada se kontakti toliko približe da dođe
do pojave luka - to je probojni razmak i traje
do galvanskog spoja kontakata, a ova pojava se
naziva pretpaljenje luka. Ta energija je određena
izrazom:
tA
WAukl
=
EA (t) (a-vkt) i (t)dt (J)
0
gdje su:
Slika 13. a Uspješno prekidanje luka b Neuspješno preki-
danje luka
EA(t) gradijent luka (V/m) - napon luka u
Slika 13a prikazuje uspješno prekidanje luka dok
vremenu t/duljina luka
je na slici 13b prikazano neuspješno gašenje luka
a
probojni razmak (m) (ovisi od medija
odnosno krivulja povratnog napona je u jednom
za gašenje
trenutku dostigla krivulju probojnog napona i došlo
vk
brzina gibanja kontakata (m/s)
je do ponovnog paljenja električnoga luka Pa i
t
= a/ vk vrijeme gorenja luka (s)
ponovnog toka struje i [2].
A
Probojni napon (Ud) je visina napona kod kojega
a - vkt = la duljina luka (m)
je došlo do proboja materijala (veličina električnog
polja gdje dolazi do proboja)
Kod sklapanja izmjeničnih veličina vrlo je važno
Povratni napon (Up) je napon koji se javlja na
trajanje luka ograničiti na manje od četvrtine
stezaljkama sklopnog aparata neposredno nakon
periode (tA<<1/4f), zato da bi uklapanje u slučaju
gašenja električnoga luka.
kratkoga spoja završilo prije nego što struja nar-
Rezidualni stupac je ionizirani prostor za koji je
aste na vrijednost udarne struje kratkoga spoja.
mjerodavna prekidna struja - koja je efektivna vri-
Znači da brzina uklapanja treba biti: vk>>4af [2].
Slika 14. Oscilogram uspješnog sklapanja struje kratkog spoja
29
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Praktično je iskustvo kod vakuuma kao medija
krugu (prekidanje induktivnih struja motora ili
gašenja luka da se luk ne može ugasiti ako je nul
transformatora) su prenaponi, što je negativna
točka naišla odmah nakon otvaranja kontakata jer
pojava u strujnim krugovima jer predstavlja opas-
se oni moraju razmaknuti za min. 2-3 mm da bi
nost za izolaciju ostalih elemenata mreže odnosno
se uspostavila potrebna probojna čvrstoća među
postrojenja.
kontaktima. Kod tropolnih prekidača nije naročito
S primjenom suvremenih kontaktnih materijala
bitno kada će nastupiti otvaranje kontakata jer
opasnosti od posljedica rezane struje su sman-
ta prirodna nul točka nailazi svakih 3,3 i više ms
jene u odnosu na klasične tehnike prekidanja.
i ima dovoljno vremena da ona naiđe u nekoj
Primjenom „tvrđih“ kontaktnih materijala se može
od faza te da se luk ugasi prije nego se kontakti
trajanje oscilacije nestabilnosti luka svesti na vri-
zaustave.
jeme blisko nuli odnosno može se postići trenutno
Na slici 14 prikazan je oscilogram uspješnog skla-
prekidanje luka [2].
panja struje kratkoga spoja od 25 kA na nazivnom
naponu 24 kV u ciklusu automatskog ponovnog
uklopa (O-0,3s-CO) [3].
Gdje je:
iA impuls za sklapanje
s
gibanje (priključena je naprava za mjerenje
gibanja)
iL1,L2,L3
isklopna struja
uL1,L2,L3
povratni napon
uBr L1,L2,L3
napon luka
Iz oscilograma se vidi da je kod prvog isklopa
struja iL1 u fazi L1 došla u 0 nakon 3 ms, a luk
Pneumatski prekidač
se ugasio nakon 9 ms. U drugom isklopu struja
je došla u 0 nakon 4 ms, a luk je trajao 8 ms. Sve
Malouljni prekidač
se to odvijalo do približno polovine putanje (s)
gibanja kontakata na razmaku od oko 6 mm iza
SF6 prekidač
toga [3].
Vakuumski prekidač
1.2.3. Rezanje struje u vakuumu
Velike prekidne moći vakuumskih komora postižu
Slika 15. Ovisnost rezane struje o induktivitetu mreže kod
se ravnomjernom raspodjelom toplinske energije
raznih vrsta prekidača
koja nastaje gorenjem luka, a time i njenim sman-
jenjem. Za kontakte je najvažnije osigurati njihovo
minimalno trošenje uslijed djelovanja električnoga
Kod vakuumskih prekidača rezana struja ovisi
luka i minimalno rezanje struje. To smanjeno
o kontaktnom materijalu, a vrlo malo gotovo
trošenje kontakata se osigurava difuznim lukom,
neznatno o parametrima mreže, kako je prikazano
a minimalno rezanje struje održavanjem stabil-
na slici
15.
nog luka. U tu svrhu se danas za izradu kontakata
Na slici 15 prikazana je ovisnost visine rezane
koristi tzv. čeoni tip kontakata i djelovanje magnet-
struje o induktivitetu mreže za različite izvedbe
skog polja na električni luk između kontakata [2].
prekidača. Materijali kontaktnih elektroda su
Rezanje struje je pojava koja se javlja kada kod
legure izrazito vodljivih materijala Cu-Cr tako da
prekidanja struje paralelno s procesima ionizacije
su prenaponi unutar dozvoljenih granica.
teku u električnom luku i procesi deionizacije i
Ranija tehnologija kontaktnih elektroda Cu-Bi je
kondenzacije metalnih para.
izazivala relativno visoke rezane struje tj. visoke
U vremenu kad struja poprima niske vrijednosti,
prenapone pa su se morali ugrađivati i odvod-
procesi deionizacije prevladaju nad procesima
nici prenapona kako bi se isti sveli u podnošljive
ionizacije, te luk postane nestabilan i struja se
granice.
prisilno prekine prije njenog prirodnog prolaska
kroz nulu. Posljedica rezanja struje u induktivnom
30
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
1.2.4. Vijek trajanja vakuumskih komora
Vijek trajanja vakuumskih komora određen je s
dva aspekta:
1. vremensko trajanje
2. broj sklapanja
1. s vremenskog aspekta vijek trajanja određuje
kvarenje vakuuma, ono je uzrokovano
propusnošću koja ako je 10-13 Pa l/s ga-
rantira vijek trajanja komore od minimalno 30
godina. Provjera razine vakuuma i propusnosti
vakuumskih komora se provodi tijekom i
završetkom proizvodnje, korištenjem uređaja
Slika 17. Pokazivač istrošenosti kontakata u vakuumskoj
komori
(leak detektor) temeljenom na magnetronskom
izboju koji mjeri rezidulani tlak i propusnost
plina (slika 16).
1.2.5. Röntgensko zračenje vakuumskih komora
Općenito se röntgensko zračenje pojavljuje na
blizu postavljenim elektrodama koje se nalaze
u vakuumu, a na njih je narinut visoki napon. U
skladu s time postoji standard za vakuumske ko-
more koji govori o dozvoljenoj granici zračenja i
opisuje ispitivanja novih komora gdje se propisuje
ispitivanje dielektričke čvrstoće s 75 % vrijednosti
ispitnog napona kako bi se izbjegla opasnost od
röntgenskog zračenja za osoblje koje ispituje.
Za vrijeme normalnoga rada, električno polje koje
postoji u vakuumu ne proizvodi štetno röntgensko
Slika 16. Izgled magnetrona AEG
zračenje [5].
2. Sklapanja nazivnih struja, a naročito struja
1.3. Odskakivanje kontakata
kratkoga spoja dovode do trošenja kontakata.
Trošenje kontakta od npr. 3 mm omogućuje
Odskakivanje kontakata je nepoželjna pojava,
prosječnoj komori oko 10 000 ciklusa sklapanja
kao i naknadno otvaranje (popping) jer izaziva
nazivne vrijednosti struje i 100 ciklusa skla-
iskrenje prilikom razdvajanja kontakata. Naime
panja maksimalne struje kratkoga spoja.
prilikom uklapanja prekidača odnosno struje
svako odskakivanje kontakata nakon uspostave
Za kontrolu istrošenosti koristi se par metoda pri-
galvanske veze izaziva paljenje luka, a to znači
kaza utonuća kontakata od njihove početne veličine
uništavanje kontaktne površine i brzo trošenje
- nove komore:
kontakata. To može dovesti i do zavarivanja kon-
takata i funkcionalnih problema u tom pogledu.
a) na pomičnom isklopljenom kontaktu se nalazi
Kada se sudare dva tijela s različitim početnim
crta koja kada uroni u komoru označava da je
brzinama nemoguće je da na mjestu dodira ostanu
kontakt toliko istrošen da treba mijenjati komoru
u kontaktu ako ne dođe do gubitka kinetičke en-
i to sve tri za tropolni prekidač.
ergije. Ako kontakti ne ostanu u dodiru dolazi do
b) Postoji i prikaz istrošenosti kontakata na kon-
odskakivanja.
taktnoj opruzi
Da bi se to spriječilo ugrađuju se na osovinu
c) Prikaz istrošenosti na prednjoj strani prekidača
opruge za dodatni kontaktni pritisak odnosno do-
sistemom klackalice koja je na jednoj strani
datanu kontaktnu silu koja omogućuje nesmetano
vezana za pomične kontakte, a na drugoj nosi
proticanje struje kratkoga spoja, te sprečavanja
kazaljku sa oznakom min - za početno stanje i
odskakivanja i autorepulzije.
max - za istrošene kontakte (slika 17 a,b,c) [5].
Isto tako da bi se spriječio problem odskakivanja
31
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
u isklopu na pogonski mehanizam odnosno
glavnu osovinu montira se hidraulički amortizer
koji apsorbira kinetičke energije pri isklopu.
Ukoliko je povratno odbijaje kontakata preveliko,
ugroženo je uspostavljanje dielektrične čvrstoće
između kontakata.
Zavarivanja kontakata pri proticanju struje je u
većoj ili manjoj mjeri neizbježno i posljedice za-
varivanja kontakata su pozitive sa stanovišta pro-
toka struje, ali aparat mora biti u stanju prekinuti
var u trenutku kad je dobiven nalog za isklop.
Gotovo univerzalan način lomljenja zavarenih
kontakata je udarac. Prilikom zatvaranja kontaka-
ta aparata, mehanizam nastavlja gibanje i nakon
što su se kontakti dodirnuli, da bi se ispraznile
Slika 18. Model prekidača za analizu kidanja zavarenih kon-
opruge i proizvela neophodna dodatna kontaktna
takata
sila koja sprečava otvaranje kontakata u situaci-
jama naglog porasta struje. Također, prilikom
1.4. Kontaktni materijali za vakuumske
otvaranja kontakata aparata, mehanizam ostvaruje
prekidače
taj isti put prije nego pomični kontakt započne
svoje gibanje. Neposredno prije razdvajanja kon-
Od materijala za kontakte vakuumskih prekidača
takata, značajna količina kinetičke energije već je
traže se slijedeća svojstva:
uskladištena u pokretnim dijelovima pogonskog
- podnositi visoke napone bez pojave autoele-
mehanizma. Ta energija koristi se za raskidanje
ktronske emisije (nastaje kada je jakost polja
zavarenih točaka na kontaktima i djeluje na
u blizini katode reda veličine 10 kV/cm pa
pomični kontakt koji se odvaja od fiksnog kon-
elektroni bivaju iščupani iz katode [6])
takta. Akcija je impulsna.
- gorenje luka ne smije bitno utjecati na ge-
Slika 18 prikazuje model prekidača za analizu
ometriju kontakata
kidanja zavarenih kontakata u kojemu su uzeti u
- osigurati prekidanje velikih struja ali i malo
obzir svi ključni elementi [3].
rezanje struje
- malo trošenje kontakata
F1 = sila isklopne opruge
- visoka otpornost na zavarivanje
M1 - masa pogonskog mehanizma
- mali sadržaj plinova u strukturi kontaktnog
M2 - masa pomičnog kontakta
materijala
K = ekvivalentna krutost pogonskog meha-
- dobra električna vodljivost [2].
nizma prekidača
Tablica 2. Kontaktni materijali
32
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
U praksi sve te tražene uvjete ne može zadovoljiti
izrađuju samo dijelovi kontakata (skupo je) koji
niti jedan materijal kao jedinka, već se koriste
su izloženi zavarivanju i nagaranju [2, 3].
kombinacije raznih materijala - legure (glavni
sastojak je Cu, a ostali se dodaju za povećanje
2. ZAKLJUČAK
otpornosti prema varenju, mehaničke čvrstoće,
smanjenje struje rezanja. Cu-Bi; Cu-Sn; Cu-Pb;
Sklopni aparati i moduli za gradnju sklopnih
Cu-Pb; Cu-Cr i drugi) ili kao kombinacija va-
postrojenja srednjeg napona kod svih svjetskih
trostalni materijal + dobar vodič (W-Cu; Mo-Cu).
proizvođača ovakve opreme temeljeni su na
Tu se radi o njihovom sinteriranju, nevatrostalni
suvremenim medijima za gašenje električnog luka
materijal + dobar vodič (Cr-Fe-Co, i Ni-Cu-Cr)
i održavanje dielektričnih karakteristika (ultravi-
i čisti metali i njihove legure (Cu nije prikladan
soki vakuum i elektronegativni plinovi, krute i
za trajno zatvorene kontakte, ali se primjenjuje
polukrute izolacije).
za klizne kontakte u aparatima bez intenzivnog
Nove principe gradnje sklopnih aparata i postro-
luka, Ag - za trajno vođenje struje, ima svojstvo
jenja, koji bi naglo smijenili ovaj pristup gradnji
rekuperacije - ponovno taloženje isparenog metala
nije za očekivati tako skoro, pa većinu pažnje
na kontaktne plohe u zraku - koja omogućuje da
proizvođači ovakve opreme pri razvoju novih
se poveća električna trajnost aparata.
proizvoda u svijetu posvećuju njihovom mini-
Legirani materijali - imaju bolje mehaničke osob-
miziranju i automatiziranju te korištenju vakuuma
ine i veću kemijsku otpornost, ali nižu električnu
kao medija gašenja električnog luka, a u cilju što
vodljivost i talište, a to su (Ag-Ni, Ag-Cd, Ag-Pd)
racionalnije proizvodnje i minimalnim potrebama
[2, 3].
za eksploatacijskim održavanjem.
Prikazan je i analiziran tehnološki i generacijski
U Tablici 1 dat je prikaz optimalnog izbora ma-
razvoj te princip gašenja električnoga luka u
terijala prema vrsti sklopnog aparata i nazivnim
vakuumu kao i prikaz zbivanja u komori tijekom
parametrima komora, a na slici 19 su prikazani
gašenja luka, kontaktni materijali i problemi, a iz
metalni prahovi Cu i Cr i kontaktna pločica koja
čega se zaključuje da je tehnika visokog vaku-
se dobije postupkom sinteriranja (miješanja pra-
uma najbolji način gašenja električnoga luka u
hova Cu i Cr pod visokim tlakom).
današnje vrijeme na području srednjenaponske
sklopne tehnike.
Svakako je ovdje prisutan i naglašen ekološki
aspekt ovakvog medija.
3. LITERATURA
[1]
R. Milošević: „Električni sklopni aparati
srednjeg napona za unutarnju upotrebu“,
Končar-EASN, Zagreb, 1996
[2] K. Meštrović: „Sklopni aparati srednjeg
i visokog napona“, Graphis, Zagreb,
2007.
[3] R. Milošević: „Vakuumski električni
sklopni aparati“, Graphis, Zagreb, 2011.
Slika 19. Metalni prahovi Cu i Cr te sinterirana kontaktna
[4] R. Milošević: „Mehanizmi električnih
pločica
sklopnih aparata“, Graphis, Zagreb,
2004.
Ta kombinacija se danas najviše koristi jer daje
[5] R. Milošević, Ž. Bago: „O nekim osobi-
kvalitetnu strukturu kontakata (glatki bez šiljaka
tostima vakuumskih sklopnih aparata“,
i risova koji smanjuju dielektričnu čvrstoću), Cr
2. Savjetovanje CIRED, Umag 2010.
spušta maks. vrijednost rezane struje od 16A kod
[6] I. Uglešić: „Tehnika visokog napona“,
čistog Cu na manje od 5A. Idealan omjer je 1:1 -
FER, Zagreb 2002.
kod nižeg udjela Cr je iskrenje, a višeg: krhkost,
manja el. i termička vodljivost. Od sintera se
33
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
AUTORI
Dr. sc. Krešimir Meštrović- nepromjenjena
biografija nalazi se u časopisu Polytechnic &
Design Vol. 1, No. 1, 2013.
Branimir Galić rođen 01.10.1956. godine u Za-
grebu, Hrvatska. Srednju elektrotehničku školu u
Zagrebu - Klaićeva ulica, završio 1976 godine, a
na višoj elektrotehničkoj školi u Zagrebu diplomi-
rao 1979. godine (jaka struja).
Nakon diplome zaposlio se u „Končar-
srednjenaponski aparati“, koji su sada „Končar-
Električni aparati srednjeg napona“ gdje radi i
danas. Na Tehničkom veleučilištu je diplomirao
2012. godine na katedri sklopni aparati Dr.sc.
Krešimira Meštrovića te stekao titulu stručnog
specijaliste inženjera elektrotehnike. Tijekom
radnoga staža radio je dvije godine u pripremi
specijalnih malouljnih prekidača, četiri godine u
završnoj kontroli kvalitete posebno na razvojnom
ispitivanju vakuumskih sklopnika nazivnog na-
pona 7,2 kV, te svestrano izoliranih postrojenja.
Više od 23 godine operativno vodi servis i logis-
tiku sklopnih aparata srednjega napona u tvornici
i postrojenjima u Hrvatskoj i svijetu. Zadnje
vrijeme je rukovoditelj odjela kontrole kvalitete i
servisa. Više od 24 godine vodi poslove remonta
srednjenaponskih aparata u NE Krško.
Pohađao niz specijaliziranih seminara i tečajeva
iz područja nuklearne energetike, za vodeće
inženjere montaže, auditore sustava kontrole
kakvoće i dr. Autor je i koautor nekoliko članaka
objavljenih u knjizi, časopisima, znanstvenim i
stručnim konferencijama i skupovima.
34
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
PRIMJENA PROCESNIH RAČUNALA U AUTOMATIZACIJI POSTRO-
JENJA ZA FILTRIRANJE VODE
Dario Matika¹, David Blažević²
¹MORH -Institut za istraživanje i razvoj obrambenih sustava
²Tehnički fakultet u Rijeci
Sažetak
filtriranja i čišćenja uslijed čega bi ona postala
pogodna za piće i upotrebu u kućanstvima, neo-
U članku je prikazan razvoj upravljačkog pro-
phodna je analiza vode. Analizu uzoraka vode
grama za automatizaciju postrojenja za filtrac-
provodi Hrvatski zavod za javno zdravstvo iz Za-
iju vode. Upravljački program mora osigurati
greba. Rezultati analize vode bunara „Campanož“,
izvođenje traženih algoritamskih sekvenci u
iz kojeg bi se voda crpila i priređivala kao voda
ručnom i automatskom režimu rada, osigurati
za piće, ukazuje na povremeno povišen sadržaj
detekciju nedozvoljenih stanja i alarmiranje. Sta-
nitrata i neodgovarajuću mikrobiološku kakvoću
tuse, alarme i proizvodne podatke mora prenijeti
bunara, te samim time voda iz takvog bunara ne
nadređenom HMI sustavu (HMI - eng. Human
zadovoljava uvjete za puštanje u vodoopskrbnu
Machine Interface - sučelje čovjek stroj). Vizual-
infrastrukturu, već je potrebna njena filtracija
izacijski panel HMI sustava realiziran je prema
određenim filtrima i uređajima. Dakle, prema po-
pripadajućim zahtjevima za vizualizaciju procesa.
dacima iz analize vode glavni problem pri opskrbi
Upravljački program realiziran je kao sastavni dio
vode za piće iz podzemnih bunara na lokaciji
idejnog projekta pripreme vode za piće bunara
„Campanož“ je neodgovarajuća mikrobiološka
„Campanož“ u Puli [1].
kvaliteta sirove vode i povišen sadržaj nitrata.
Za osiguranje izlazne kvalitete vode odnosno
Ključne riječi: automatizacija postrojenja,
za uklanjanje povišene količine nitrata kao i
upravljački program, programibilni logički kon-
mikrobiološkog onečišćenja iz vode u idejnom se
troler, sučelje čovjek-stroj
projektu [1] predlaže obrada sirove vode bunara
primjenom membranskog procesa ultrafiltracije
Abstract
[2], a nakon toga naknadna obrada tako ultrafil-
trirane vode (UF)[3] procesom reverzne osmoze
In this paper a development of control program for
(RO) [4]. Prednost membranskih procesa nad
automation system for water filtration is shown.
ostalim procesima u tehnologiji pripreme vode
The control program must provide the required per-
za piće je u tome što se na malom prostoru mogu
formance of algorithmic sequences in manual and
obraditi velike količine vode, dobivena voda je
automatic mode, to ensure detection of unauthor-
vrlo visoke kakvoće, bakteriološki ispravna, a
ized status and alarms. Status, alarms and produc-
ujedno proces troši male količine servisne vode.
tion data must be transferred to the higher-level
Kao najprikladniji sustav za uklanjanje nitrata
system HMI (Human Machine Interface). The visu-
predlažen je sustav reverzne osmoze s dvostrukim
alization panel of HMI system is realized accord-
prolazom koncentrata [1]. U procesu reverzne os-
ing to the corresponding requirements for process
moze ioni prisutni u vodi uklanjaju se potiskivan-
visualization. The control program is implemented
jem vode kroz polupropusnu reverzno osmotsku
as an integral part of the conceptual design of
membranu pri čemu voda prolazi kroz membranu
drinking water wells “Campanož” in Pula.
dajući permeat (filtrat), a ioni zaostaju koncen-
trirani na samoj membrani dajući koncentrat [4].
Key words: automation of plant, control programs,
Uklanjanje nitrata postiže se izlaganjem vode
programmable logic controller, man-machine
u modulu za reverznu osmozu tlaku većem od
interface
osmotskog tlaka nitrata. Proces reverzne osmoze
nije selektivan prema ionima prisutnim u vodi pa
1. UVOD
je rezultat procesa reverzne osmoze ukupno sman-
jenje mineralnog sastava vode, pa tako i prisutnih
Kako bi se voda iz bunara mogla tretirati
nitrata. Na slici 1.1 prikazan je prijedlog idejnog
određenim uređajima i sredstvima u svrhu njenog
rješenja postrojenja za reverznu osmozu [1].
1Institut za istraživanje i razvoj obrambenih sustava, Zagreb
2Tehnički fakultet u Rijeci
35
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
da se u svakom trenutku može točno odrediti u
kojem se dijelu postrojenja provode aktivnosti,
kao i u kojem se modu proces nalazi.
2. OPIS TEHNIČKOG RJEŠENJA
Priprema vode za piće koja se obavlja membran-
skim procesom ultrafiltracije i membranskim
procesom reverzne osmoze nominalnog je kapac-
iteta 1.900 m3/dan, a obrađena voda se skuplja u
rezervoaru obrađene vode. Otpadna voda nastala
pri procesu kondicioniranja vode za piće proce-
som ultrafiltracije i procesom reverzne osmoze
Slika 1.1. Prijedlog idejnog rješenja
pušta se u sustav javne odvodnje. Postrojenje za
filtriranje vode sastoji se od sljedećih elemenata:
Reverzna osmoza uklanja i sve ostale zagađivače
eventualno prisutne u vodi kao što su pesticidi,
• Samoperivi mikrofilter područja
zatim organsku tvar kao prekursora (kemijskog
separacije 200 μm
reaktanta) stvaranja trihalometana, te viruse i
• Membranske jedinice za ultrafiltraciju sirove
mikroorganizme. Predloženo idejno rješenje sas-
bunarske vode
toji se od tri stupnja filtracije, prvi stupanj filtraci-
• Rezervoara permeata UF vode
je je filtracija mikrofiltrom gdje se filtriraju čestice
• Membranske jedinica za reverznu osmozu
do reda veličine 200 μm, drugi stupanj filtracije
• Rezervoara vode za piće
je ultrafiltracija koja se koristi za uklanjanje
• Elektro-ormara s PLC-om i HMI-om
zamućenosti, neotopljenih tvari i mikrobiološkog
onečišćenja., a treći stupanj filtracije izvodi se
Shema sustava filtracije vode prikazana je na slici
metodom reverzne osmoze i uklanja se iz vode
2.1.
95-99% svih onečišćenja.
Projektni zadataka, a čiji se rezultati prezentiraju
u ovom članku, bio je automatizirati proces fil-
tracije vode opisan na slici 1.1, a to znači:
• odrediti sklopovsku i programsku podršku
potrebnu za upravljanje, kontrolu i regulaciju
sustava za filtraciju vode, koju čini programa-
bilni logički kontroler tvrtke Siemens te
pripadni panel osjetljiv na dodir,
• odrediti programsku podršku potrebnu za re-
alizaciju programskog dijela odnosno izradu
Slika 2.1. Shema sustava filtracije vode
vizualizacije za prikaz na upravljačkom
panelu.
Sirova bunarska voda dovodi se do postrojenja
za kondicioniranje sirove bunarske vode u svrhu
Programsko rješenje mora omogućiti dva moda
uklanjanja nitrata, suspendiranih tvari i dobivanja
(načina) rada i to: automatski način rada i ručni
bakteriološki ispravne vode za piće uz primjenu
(manualni) način rada. Osim toga, programsko
tlačnog membranskog procesa ultrafiltracije vode
rješenje mora omogućiti da alarmi i obavijesti
i procesa reverzne osmoze za uklanjanje nitrata.
daju uvid u rad sustava. Prilikom pojave alarma
Proces reverzne osmoze predviđen je s dvos-
na jednoj od pumpi, sustav ne prestaje raditi, već
trukim prolazom koncentrata čime se povećava
obavještava korisnika o stanju u sustavu i elemen-
iskoristivost membranskog procesa.
tu koji je ispao iz rada. U slučaju ispada, njegovu
funkciju preuzima drugi element, njemu redun-
dantan. Prilikom otklanjanja kvara potrebno je
Automatski način rada (mod)
potvrditi alarm kako bi sustav nastavio s normaln-
im radom. Praćenje rada ostalih elemenata sustava
Prilikom aktiviranja automatskog načina rada
signalizira se putem obavijesti i statusa, na način
korisnik ima na raspolaganju samo pokretanje i
36
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
zaustavljanje procesa. Kao što i samo ime kaže
u sustavima gdje se zahtijeva manji broj kom-
sustav se nalazi u automatskom načinu rada i ko-
binacija upravljačkog rješenja, te se primjenjuju
risniku je omogućeno samo nadgledanje sustava
na nižim razinama vođenja u tehničkim sustavima
i njegovih karakterističnih vrijednosti koje utječu
[6]. PLC sadrži razne module (ulazno-izlazne,
na rad samog procesa obrade i filtracije vode. Ko-
komunikacijske, memorijske, itd...), čijim se
risnik može pratiti stanja otvorenosti odnosno za-
povezivanjem omogućava izgradnja upravljačkog
tvorenosti pojedinog ventila, zatim stanja protoka
sustava željenih svojstava. Na slici 3.1 prikazan je
koji utječu na rad pojedinih elemenata sustava,
ukupni upravljački sklop [7, 8].
stanja tlakova koji direktno utječu na mod uprav-
ljanja sustavom te signaliziraju stanje zaprljanosti
UF filtra. Nadalje korisnik može pratiti stanja
uređaja za reverznu osmozu kao i vrijednosti
vodljivosti pojedinog uređaja za RO.
Sustav radi potpuno automatski te se informira o
stanju procesa pomoću odgovarajućih senzora i
varijabli stanja koje su korištene prilikom pro-
gramiranja samog automatskog načina rada.
Ručni (manualni) način rada (mod)
Prilikom aktiviranja ručnog (manualnog) načina
Slika 3.1. PS 307 napajanje, PLC S7 CPU 314IFM s SM321
rada korisnik nakon pokretanja sustava ima na
i SM322 modulima
raspolaganju četiri moda rada. Pokretanjem moda
1 korisnik aktivira mod za punjenje spremnika
Kako PLC omogućava modularnu konfiguraciju
UF vode koja se naknadno koristi prilikom pov-
svakog kontrolera, on se povezuje prema namjeni.
ratnog pranja UF filtera. Nakon što se spremnik
Modul izvora napajanja odabire se prema potreb-
UF vode napunio do maksimuma što nam je
noj snazi za napajanje. Modul kontrolerske jedin-
signalizirano lampicom sustav automatski prekida
ice odabire se prema potrebnom vremenu uzorko-
mod 1 da ne bi došlo do oštećenja sustava. U
vanja, te prema veličini memorije za spremanje
ovom trenutku korisnik ponovno može birati
varijabli, prema potrebnom broju, vrsti i namjeni
između ponuđenih modova za upravljanje. Uko-
ulaza/izlaza odabiru se ulazno-izlazni moduli.
liko korisnik izabere pokrenuti mod 2 to znači
da je izabrao mod u kojem se bunarska voda
Na slici 3.2 vidljiva je konfiguracija sklopovlja u
obrađuje mikrofiltrom, UF filtrom i na posljetku
HW Config alatu, kao i fizički izgled sklopovlja.
sa sustavom reverzne osmoze te tako obrađena
sprema u spremnik pitke vode. Treći ponuđeni
mod je mod čišćenja UF filtra. Aktivacijom ovog
moda sustav pokreće proces pranja UF filtra.
Aktivacijom zadnjeg, četvrtog moda sustav se
postavlja u „Stand By“ način rada. Korištenjem
ručnog upravljanja korisnik ima pregled nad svim
stanjima ventila, tlakova i protoka kao i u auto-
matskom načinu rada.
3. KONFIGURACIJA SKLOPOVLJA
Za automatizacija postrojenja za filtraciju vode
koristio se PLC Siemens SIMATIC S7 CPU
314IFM, s jednim ulaznim modulom SM321 DI
Slika 3.2. Konfiguracija hardvera PLC-a
16xDC24V i jednim izlaznim modulom SM322
DO 16xDC24V/0,5A. Sklopovlje se napaja napa-
janjem tipa Siemens PS 307 2A. [5]
Programabilni logički kontroleri (PLC) koriste se
37
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
PLC Siemens S7-300 koristi se za automatizaciju
integrirani u jedinstveni programski paket i čine
decentralnih procesa srednjeg stupnja
jednu cjelinu. Početni prozor Siemens SIMATIC
složenosti [8].
TIA Portal v.11 programskog paketa prikazan je
Blokovi koji se koriste kod programiranja PLC-a
na slici 4.1.
314 IFM su: podatkovni, organizacijski i funkci-
jski, te funkcije povezane s podatkovnim bloko-
vima. Podatkovnih DB (Data Block) blokova ima
ukupno 127, od kojih jedan može biti veličine
do 8Kbyte-a. Organizacijski OB (Organization
Block) blokovi su izvršne datoteke, ima ih max.
255. OB1 je obavezan blok, a ostali se pozivaju iz
njega prema potrebi. FB (Function Block) služi za
podfunkcije, a FC su funkcije vezane DB-ovima.
Ulazi se označavaju velikim slovom I, a izlazi
Slika 4.1. Početni ekran TIA Portal programskog paketa
velikim slovom Q. Primjerice I124.4 jednoznačno
označava da se radi o ulazu, potom slijedi redni
SIMATIC Manager (kao dio programa pod TIA
broj bajta i bita međusobno odijeljenih točkom.
Portal programskim paketom) je standardni
Glavni program izvršava se sa ciklusom od 100ms
programski paket koji se koristi za konfiguraciju i
s time da su kod procesora 314 IFM moguće kore-
programiranje SIMATIC PLC-a.
kcije od 770 - 1340ms. Obnavljanje stanja ulaza i
SIMATIC Manager je integrirani grafički alat za
izlaza iznosi približno 150μs. Svojstva procesora
online i offline rad sa S7 objektima kao što su pro-
314 IFM prikazana su u tablici 3.1 [9, 10, 11].
jekti, blokovi, alati, sklopovske stanice, datoteke
s korisničkim programima. Ovaj alat omogućava
Tablica 3.1. Svojstva PLC-a Siemens SIMATIC S7 CPU
izradu cjelovitog projekta automatizacije u svim
14IFM
fazama kao što su: rad s programima i bibli-
otekama, pokretanje STEP 7 alata, konfiguriranje i
parametrizaciju uređaja, pristup PLC-u, testiranje
sustava automatizacije, dijagnosticiranje i ispravl-
janje pogrešaka.
Na slici 4.2 prikazan je početni ekran SIMATIC
Managera unutar TIA Portal programskog
paketa [7].
Sl. 4.2 - Početni ekran SIMATIC Managera unutar TIA
Portal programskog paketa
Često korišteni alati unutar SIMATIC Manager-a i
njihove posebnosti su:
4. PROGRAMSKA PODRŠKA
• Symbol editor - alat koji služi za upravljanje
simbolima. Njime se postavljaju simbolička
Za programsku podršku korišten je programski
imena, komentari za varijable korištene u više
paket SIEMENS Simatic TIA Portal V11 (Totally
blokova, te imena za same blokove
Integrated Automation). TIA Portal zasniva se na
• Hardware configuration - koristi se za konfig-
programskom paketu SIMATIC Manager STEP 7
uriranje sklopovlja i dodjeljivanje parametara
i SIMATIC WinCC programskom paketu, koji su
sklopovlju projekta. Prilikom konfiguracije
38
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
najprije je potrebno izabrati uređaje (PLC) iz
palete uređaja.
• LAD/STL/FBD Editor - moguće je pisanje
programa u 3 različita programska jezika,
a to su: ljestvičasti dijagram (LAD, Ladder
Diagram), lista instrukcija (STL, Statement
list), te funkcijski blokovski dijagram (FBD,
Function Block Diagram).
Na slici 4.3 prikazan je ljestvičasti dijagram.
Slika 5.1 Dijagram toka organizacijskog bloka OB1
Slika 4.3. LAD/STL/FBD Editor - Prikaz ljestvičastog
Programski blok FC_9 (Alarmi)
dijagrama
SIMATIC S7-PLCSIM - simulira fizički PLC
Programski blok funkcije FC_9 u kojoj se provjer-
uređaj za potrebe testiranja korisničkih blokova i
avaju alarmi i koji služi za prikazivanje istih na
programa PLC-a. Omogućuje ručno postavljanje
HMI aplikaciji, te također prikazivanje statusa na
svakog pojedinog digitalnog ulaza u PLC-u, te
HMI aplikaciji. Dijagram toka programskog bloka
postavljanje svake memorijske lokacije na željenu
FC_9 (Alarmi) prikazan je na slici 5.2. slikom
vrijednost, te omogućava praćenje stanja digital-
su prikazani samo karakteristični dijelovi pro-
nih izlaza PLC-a. SIMATIC S7-PLCSIM prikazan
gramskog bloka, po jedan za svaki tip alarma ili
je na slici 4.4.
obavijesti.
Slika 4.4. SIMATIC S7-PLCSIM
5. UPRAVLJAČKI PROGRAM PLC-A
ORGANIZACIJSKI BLOK OB_1
Cijela logika upravljačkog programa je smještena
u Organizacijskom bloku OB_1. To je ujedno i
glavni blok cijelog upravljačkog programa iz ra-
zloga što se svi ostali programski blokovi upravo
pozivaju iz bloka OB_1. Na slici 5.1 je prikazan
dijagram toka organizacijskog bloka OB_1 iz koje
se može zaključiti i sam princip rada programa.
Slika 5.2 Dijagram toka programskog bloka FC_9 Alarmi
39
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Programski blok FC_10 (Manualno
Programski blok FC_13 (Upravljanje)
upravljanje)
Programski blok FC_10 služi za ručno upravl-
Programski blok funkcije FC_13 (upravljanje),
janje samim procesom. Na slike 5.3 je prikazan
je programski blok u kojem je smještena cijela
dijagram toka iz kojeg možemo vidjeti princip rad
logika upravljanja procesom. Od upravljanja
ručnog moda.
ventilima do upravljanja pumpama i alarmima.
Dijagram toka za programski blok funkcije FC_13
je prikazan na slici 5.5 iz koje je jasno vidljiva
logika funkcioniranja samog programskog bloka.
Slika 5.3 Dijagram toka programskog bloka FC_10 manu-
alno upravljanje
Programski blok FC_12 (Automatsko
Slika 5.5 Dijagram toka programskog bloka FC_13 upravl-
janje
upravljanje)
Programski blok FC_12 je zaslužan za komu-
Programski blok FC_5 (Skaliranje ulaza)
nikaciju s PLC-om i organizacijskim blokom
OB_1 u vidu automatskog upravljanja procesom
Programski blok FC_5 (skaliranje ulaza), služi
obrade i filtracije bunarske vode. Sam proces se
za skaliranje ulaznih vrijednosti sa senzora. Iz
zasniva na upravljanju pomoću raznih definiranih
slike 5.6 je vidljiva struktura programa koja je
senzora, od senzora nivoa tekućina u spremniku
jasno čitljiva i iz koje se može jasno i jednostavno
do pomoćnih varijabli koje su definirane kao
zaključiti princip skaliranja vrijednosti.
pomoćni uvjeti radi boljeg funkcioniranja samog
procesa. Na slici 5.4 je prikazan dijagram toka
programskog bloka FC_12 iz kojeg se može jasno
zaključiti sistem funkcioniranja automatskog
upravljanja procesom.
Slika 5.6 Dijagram toka programskog bloka FC_5 skaliranje
ulaza
Slika 5.4 Dijagram toka programskog bloka FC_12 automat-
sko upravljanje
40
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
6. VIZUALIZACIJA PROCESA AUTOMAT-
računala kada radi u korisničko-poslužiteljskom
SKOG FILTRIRANJA VODE
(eng. multi-user) načinu rada. Jedno-korisnički
(eng. single-user) način rada je uobičajen za
manje projekte, kao u ovome slučaju [12].
Vizualizacija procesa automatskog filtriranja vode
Na slici 5.2 prikazan je početni ekran WinCC pro-
izvedena je preko ekrana osjetljivog na dodir
gramskog bloka unutar TIA Portal programskog
SIEMENS HMI KTP1000, 10" Touch, koji je
paketa.
prikazan na slici 5.1.
Slika 6.2 Početni ekran WinCC programskog bloka unutar
TIA Portal programskog paketa
Na slici 5.3 prikazan je razvojna okolina unutar
Win CC programskog bloka unutar TIA Portal
Slika 6.1 Prednja i bočna strana HMI panela KTP1000,
programskog paketa
10’’, Gornja strana: 1-utor za memorijsku karticu, 2-ekran
osjetljiv na dodir, 3-montažne rupe, 4-montažni okvir Donja
strana: 1-sučelje, 2-montažne rupe
Preko ovog sučelja korisnik ima uvid u sustav i
prima informacije o njemu, a moguće je i uprav-
ljanje sustavom. Sve se postavke sustava unose
ručno, a prikazi na sučelju omogućavaju nadzor
postrojenja uvidom u alarme i statuse određenih
uređaja.
WinCC programski blok
Slika 6.3 Razvojna okolina unutar WinCC programskog
bloka unutar TIA Portal programskog paketa
WinCC je industrijski i tehnološki neutralan
sustav za rješavanje vizualnih i upravljačkih
Prema tome, WinCC programski blok predstav-
zadataka u proizvodnji i automatizaciji procesa.
lja sučelje između operatera i procesa, a njegovi
On omogućava operateru interaktivno grafičko
su glavni zadaci: vizualizacija procesa, kontrola
praćenje procesa. Slika na ekranu obnavlja se
procesa, prikazivanje alarma i pohrana procesnih
svaki put kada se dogodi promjena u sustavu.
vrijednosti i alarma.
WinCC dozvoljava operateru kontrolu nad proce-
som tako da se iz sučelja može direktno upravljati
procesom. Nudi funkcijske module za prikaz
7. HMI KORISNIČKO SUČELJE
grafike, osigurava poruke, spremanje podataka,
kao i izvješća prikladna za primjenu u industriji.
WinCC flexible (dalje WinCC) sastoji se od raz-
HMI aplikacija omogućava korisniku uvid u stan-
vojne okoline (eng. WinCC flexible Engineering
je procesa i informacija o procesu, te omogućava
System) i od modula za rad u stvarnom vremenu
upravljanje procesom. Procesom se upravlja
(eng. WinCC flexible Runtime). Program slijedi
preko računala pokretanjem WinCC Runtime-a
podjelu projekta na objekte i podobjekte, slično
(ako je računalo spojeno s PLC-om u Online
kao i osnovni program SIMATIC Manager.
načinu rada) ili direktno preko HMI Touch Panela
WinCC može biti informacijski server za druga
spojenog na PLC.
41
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Automatsko upravljanje
Na slici 7.1 prikazane su navigacijske tipke HMI
aplikacije.
Pritiskom na tipku „Auto“ aktivira se prozor auto-
matskog upravljanja koji je vidljiv na slici 7.2.
Slika 7.1 Navigacijske tipke HMI aplikacije
Legenda:
Početni ekran: Prikazuje početni
ekran HMI aplikacije.
Automatski mod: Prikazuje prozor
automatskog moda HMI aplikacije.
Ručni (manualni) mod: Prikazuje
prozor ručnog (manualnog) moda
HMI aplikacije.
Alarmi i obavijesti: Prikazuje alarme
i obavijesti sustava.
Slika. 7.2. Prozor Automatsko upravljanje HMI aplikacije
Sistemski prozor: Prikazuje prozor iz
kojeg je moguće doći do dva sistem-
U prozoru automatskog upravljanja korisnik ne
ska prozora. Prvi je prozor Informa-
može upravljati pojedinim elementima sustava
cije o projektu a drugi Administracija
već samo može pokrenuti odnosno prekinuti
korisnika.
sustav filtracije vode, i pratiti trenutne parametre
koji utječu na rad cjelokupnog sustava. U ovom
Log In: Pritiskom na tipku Log In
prozoru korisnik može pratiti stanja otvorenosti
korisniku se prikazuje Log In pro-
/ zatvorenosti pojedinog ventila, stanja protoka,
zor u koji se unosi korisničko ime i
stanja minimuma i maksimuma pojedinog rez-
lozinka.
ervoara, stanja vodljivosti pojedinog sustava
reverzne osmoze, kao i stanja pumpi.
Log Off: Pritiskom na tipku Log Off
Prema slici 7.2 vidljivo je da jedna pumpa u
korisnik se automatski odjavljuje.
bunaru svijetli zelenom bojom, što govori da ta
pumpa radi. Druga pumpa je u alarmu što pokazu-
Alarm Reset: Tipka Alarm Reset služi
je mali crveni kružić iznad pumpe, a tipka Alarm
da bi se resetirali trenutni alarmi
reset svijetli žutom bojom. Sustav se trenutno
nalazi u modu u kojem se puni spremnik UF vode
I/O tipka: Pritiskom I/O tipku gasi se
(ista se koristi kod ispiranja UF filtra).
HMI aplikacija.
Indikacija otvorenosti pojedinog ventila očituje
se time što je ventil obojen zelenom bojom, dok
su preostali zatvoreni i označemi su crvenom
Uključenjem HMI aplikacije pojavljuje se prozor
bojom. Iz spomenute slike još se može zaključiti
“Početni ekran“. On služi kako bi uveo korisnika
da se spremnici UF vode i pitke vode nalaze na
u samu HMI aplikaciju, i samo je informativnog
razini minimum (označeno žutim lampicama na
karaktera.
samim spremnicima). Senzori protoka pokazuju
Kako je u uvodu naglašeno, programsko rješenje
protok vode Q [l/s], dok tlakomjeri prikazuju
mora omogućiti dva moda (načina) rada i to: auto-
tlak p [bar]. Sve navedene vrijednosti samo su
matski način rada i ručni (manualni) način rada.
informativnog karaktera, i ne predstavljaju stvarne
Osim toga, programsko rješenje mora omogućiti
i realne vrijednosti.
da alarmi i obavijesti daju uvid u rad sustava. U
nastavku će pozornost biti usmjerena na
spomenuta pitanja.
42
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Ručno upravljanje
Na ekranu se još nalazi tipka „Natrag“ koja vraća
korisnika na početni ekran HMI aplikacije.
Pritiskom na tipku „Manual“ aktivira se prozor
HMI aplikacije ručno (manualno) upravljanje,
koji je vidljiv na slici 7.3.
U ovom prozoru korisnik smije upravljati pokre-
tanjem/zaustavljanjem procesa, te s četiri pod
- moda upravljanja. Odabirom moda 1, koji je
vidljiv na slici 7.3, sustav se postavlja tako da ot-
vara ventile i pali pumpu kako bi napunio sprem-
nik UF vode (istu će kasnije koristiti kod povrat-
nog pranja UF filtra). Mod 2 služi kod normalnog
rada sustava odnosno filtracije bunarske vode i
spremanje obrađene vode u spremnik pitke vode.
Mod 3 služi kod ispiranja i pranja UF filtra.
Slika 7.4. Ekran alarmi i obavijesti HMI aplikacije
Osim navedenih preglednika u HMI sučelju, razv-
ijen je i „Sistemski prozor“ (System Screen) s dva
pod prozora: „Informacije o projektu“ (Project
Information) i „Administracija korisnika“ (User
administration), kako je prikazano na slici 7.5.
Slika. 7.3 - Prozor Ručno (manualno) upravljanje HMI
aplikacije
Kada se UF filtar zaprlja aktivira se signalizacija
koja signalizira da je filter zaprljan i tada je na
korisniku zadaća da aktivira mod 3.
Mod 4 služi kako bi korisnik stavio cijeli proces
u „Stand By“ način rada odnosno kako bi sustav
stavio u čekanje. U ovom režimu rada svi ventili
su zatvoreni, a pumpe ugašene.
Alarmi i obavjesti
Slika 7.5. Sistemski prozor HMI aplikacije
Pritiskom na tipku „Alarmi i obavijesti“ akti-
Sistemski prozor „Project information“, u koji
vira se ekran u kojem se zapisuju alarmi i statusi
korisnik može pristupiti iz prozora „system
prilikom izvođenja programa. Izgled ekrana HMI
screen“, prikazuje osnovne informacije o projek-
aplikacije Alarmi i obavijesti prikazan je na
tu. Ova stranica sadrži ime projekta, zatim datum
slici 7.4.
i vrijeme kada je projekt kreiran, autora projekta i
Alarmi su označeni crvenom bojom dok su statusi
kratki opis samog projekta.
bijele boje. Na ekranu je vidljiv datum i vrijeme
Korisnik aktivacijom ekrana „Administracija
nastanka alarma ili statusa, status alarma i tekst u
korisnika“ ima uvid u tablicu prijavljenih koris-
kojem piše o kakvom je alarmu ili statusu riječ.
nika iz koje je vidljivo tko od prijavljenih koris-
43
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
nika ima kakva prava prilikom korištenja same
[3]
Membranska filtracija, dostupno na,
HMI aplikacije. Administrator ima dodatna prava
http://www.cwg.hr/membranska.asp,
dodavanja novih korisnika prilikom čega koristi
15.02.2014
mogućnost određenom korisniku odrediti grupu
[4]
Prof.dr.sc. Tratik Ljubica, Primjena
kojoj pripada iz čega proizlaze i prava prilikom
tlačnih membranskih procesa, dostupno
korištenja same aplikacije. Isto tako administra-
na: www.pbf.unizg.hr/hr/content/.../
tor može postojećem korisniku promijeniti grupu
N03_MEMBRANSKI_POSTUPCI.pdf,
kojoj pripada pa samim time i prava.
15.02.2014.
[5]
PLC S7-300, CPU Specifications CPU
312 IFM to CPU 318-2 DP, Reference
8. ZAKLJUČAK
manual
[6]
Power Plastics, dostupno na: http://www.
powerplastics.cz/membranski-sistemi-i-
Cilj ovog članka bio je praktično pokazati izradu
reverzne-osmoze/, 15.02.2014
upravljačkog programa za PLC i HMI aplikacije
[7]
Siemens Industry Online Support,
na primjeru automatizacije sustava za filtriranje
dostupno na: http://support.automation.
vode. Nakon proučavanja procesa filtracije vode
siemens.com/, 15.02.2014
iz bunara, a u sklopu idejnog riješenjea filtrac-
[8]
Srpak D., Opravdanost primjene PLC-a
ije vode za piće iz bunara „Campanož“ u Puli,
kod jednostavnih izvedbi upravljanja,
definirano je rješenje te je predložena upotreba
Technical Gazette 15, 4(2008), 49-53
membranskog procesa ultrafiltracije, a nakon toga
[9]
Procesna automatizacija, Fakultet ele-
naknadna obrada tako ultrafiltrirane vode proce-
ktrotehnike i računarstva, dostupno na :
som reverzne osmoze.
http://www.fer.unizg.hr/predmet/proaut,
Predložen je i realiziran upravljački program
15.02.2014.
PLC-a, te je realizirana HMI aplikacija za vi-
[10]
Automatiazcija postrojenja i procesa,
zualizaciju i upravljanje procesom. Cjelokupni
Materijali s laboratorijskih vježbi,
upravljački program višestruko je testiran uz
Tehnički fakultet Rijeka dostupno na :
pomoć S7-PLCSIM simulira i WinCC flexible
http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/
Runtime-a.
zae/app/materijali.php, 15.02.2014.
Upravljački program osigurao je izvođenje
[11]
Petrović I., Jurčević D., Automation of
traženih algoritamskih sekvenci u ručnom i
Sewage Pump station, Techical Journal
automatskom režimu rada, generirao je i prika-
7, 1(2013), 8-12
zao statuse, te je detektirao nedozvoljena stanja i
[12]
Srpak J., Primjena vizualizacije procesa
prikazao ih u obliku alarma. Generirane varijable
u dijagnostici kvarova, Tehnički glasnik
i statusi uspješno su preneseni u HMI aplikaciju
7, 4(2013), 359-362
gdje su i vizualizirane.
U izradi upravljačkog programa i vizualizacije
AUTORI
primjenjena su suvremena znanja iz područja
automatizacije procesa i postrojenja, te su ista
primjenjena u rješavanju realnog problema iz
automatizacije mehatroničkih sustava.
9. LITERATURA
Dario Matika, Redovni profesor doktor čije je
uže područje djelovanja automatizacija i robotika.
Nastavnu djelatnost čine kolegiji iz automatiza-
[1] Idejno tehnološko rješenje pripreme vode
cije procesa i postrojenja, robotike i mehatronike,
za piće bumara Campanož i Tivoli Pula,
te sustava digitalnog upravljanja i regulacijske
Sveučilište u Zagrebu, Prahrambeno -
tehnika. Znanstvena istraživanja protežu se od
biotehnološki Fakultet, Laboratorij za
istraživanja pouzdanosti kritične energetske in-
tehnološke i otpadne vode, Zagreb, ožujak
frastrukture do podvodnih autonomnih sustava i
2012.
tehnologija za pretraživanje i mapiranje opasnih
[2] Filtracija vode Hydrolux, dostupno na:
entiteta na morskom dnu. Objavio je više od 70
http://www.hydrolux.info/english/home.
znanstvenih radova, vodio je znanstvene projekte
htm, 15.02.2014
i sudjelovao na pet međunarodnih znanstvenih
44
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
projekata financiranih od strane EU-a i NATO-
a. Ravnatelj je Instituta za istraživanje i razvoj
obrambenih sustava unutar Ministarstva obrane
Republike Hrvatske. Osim znanstveno-nastavnog
djelovanja u području tehničkih znanosti, izabran
je u znanstveno zvanje znanstvenog savjetnika
u znanstvenom polju sigurnosne i obrambene
znanosti.
David Blažević mag. ing. el., Studirao je na
Tehničkom fakultetu u Rijeci, na preddiplom-
skom studiju elektrotehnike te se tu više zanima
za smjer automatike, od 2007. do 2010. godine.
Diplomski studij također nastavlja u Rijeci na
istom fakultetu pod modulom Elektrotehnika /
Automatika. U ljeto 2012. godine odlazi u SAD-e
gdje usavršava engleski jezik u sklopu programa
work and travel agencije za mobilnost CCUSA.
Početkom 2013. godine odlazi u Slovačku u grad
Žilina u sklopu program mobilnosti i razmijene
studenata CEEPUS, gdje uz pomoć i stručno
vodstvo profesora sa Strojnicka fakulta Žilinska
univerzita v Žiline radi na svojem diplomskom
radu. Povratkom u Hrvatsku završava diplomski
rad te magistrira. Trenutno je zaposlen u Riječkoj
firmi RITEH d.o.o. kao inženjer projektant
45
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
PRIJEDLOG OPSEGA PODATAKA ZA MONITORING PROIZVODNIH
JEDINICA U PRIMARNOJ REGULACIJI FREKVENCIJE
Ognjen Kuljača1, Krunoslav Horvat1, Tomislav Plavšić2, Darko Nemec3, Milan Stojsavljević3
Brodarski institut
1
Hrvatski operator prijenosnog sustava
2
Institut za energetiku i elektroprivredu
3
Sažetak
control. Primary frequency control provides suf-
ficient amounts of active power reserve in case of
Stabilan pogon elektroenergetskog sustava temelj
a sudden loss of the certain amount of production
je za sigurnu i pouzdanu opskrbu potrošača
in power system and subsequent frequency decay.
električnom energijom. Frekvencija, kao mjera
Monitoring of production units participation in
usklađenosti između proizvodnje i potrošnje
primary frequency control improves supervision
električne energije, ključan je parametar za osig-
of control systems.
uranje stabilnosti elektroenergetskog sustava. Sve
proizvodne jedinice priključene na elektroenerget-
Key words: power system, primary frequency con-
ski sustav opremljene su sustavima za regulaciju
trol, droop, turbine governor
djelatne snage i frekvencije, češće zvanima turbin-
ski regulatori. Turbinski regulatori reagiraju na
1. UVOD
promjenu frekvencije elektroenergetskog sustava
na način da reguliraju dotok pogonskog medija,
Operator prijenosnog sustava (eng. Transmission
pare ili vode, na turbinu agregata. Ovaj se regu-
System Operator, skraćeno: OPS) zadužen je,
lacijski proces naziva primarna regulacija frek-
između ostaloga, za osiguranje sistemske usluge
vencije. Primarna regulacija frekvencije osigurava
regulacije frekvencije. Pri radu u povezanom ele-
brzu injekciju djelatne snage u elektroenergetski
ktroenergetskom sustavu - interkonekciji, svaka
sustav u slučaju iznenadnog gubitka određene
članica interkonekcije obvezna je sudjelovati u
količine proizvodnje djelatne snage bilo gdje u
primarnoj regulaciji frekvencije proporcionalno
elektroenergetskom sustavu, i posljedičnog pada
svojem udjelu. Taj se udjel određuje u svakoj
vrijednosti frekvencije. Monitoring sudjelovanja
interkonekciji prema određenoj metodologiji.
proizvodnih jedinica u primarnoj regulaciji frek-
U interkonekciji Kontinentalne Europe, čija je
vencije unapređuje mehanizme nadzora elektroen-
članica i Hrvatska, sve članice zajedno moraju
ergetskog sustava i njegovih podsustava, a samim
u svakom trenutku moći nadoknaditi hipotet-
time i povećava sigurnost pogona elektroenerget-
ski ispad 3000 MW proizvodnje, a udio svake
skog sustava.
članice proporcionalan je ukupnim instaliranim
proizvodnim kapacitetima na njenom teritoriju.
Ključne riječi: elektroenergetski sustav, primarna
Sukladno tim obvezama, HOPS (Hrvatski operator
regulacija frekvencije, statičnost, turbinski
prijenosnog sustava d.o.o.) kao operator hrvatskog
regulator
elektroenergetskog sustava dužan je osigurati da
u svakom trenutku ima na raspolaganju propisani
Abstract
iznos snage primarne regulacije. Iznos i dinamika
angažiranja snage primarne regulacije propisani su
Power system stability is the basis for the safe
Pogonskim priručnikom interkonekcije [1].
and reliable supply of electricity. Frequency, as a
Za ostvarenje te zadaće OPS treba trajno pratiti
measure of the balance between production and
stvarno raspoloživu rezervu snage za primarnu
consumption of electricity, is a key parameter of
regulaciju u trenutno angažiranim proizvodnim
the power system stability. All production facili-
jedinicama u okviru elektroenergetskog sustava
ties are equipped with active power and frequency
(EES) pod svojom nadležnošću. Pri poremećajima
control systems, the so-called turbine controllers.
s odstupanjem frekvencije operator treba pratiti di-
Turbine controllers react to a change of frequency
namiku angažiranja primarne regulacijske rezerve.
power system in a way that they control the sup-
Davatelji usluge primarne regulacije frekvencije
ply of operating media, steam or water to the
su proizvodne jedinice koje su osposobljene za tu
turbine. This process is called primary frequency
funkciju. Prema Mrežnim pravilima elektroener-
46
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
getskog sustava ([2], točka 4.3.4.7.1) , u primarnoj
dostave „sve zahtijevane informacije za provedbu
regulaciji frekvencije dužne su sudjelovati hidro
proračuna stacionarnih i dinamičkih stanja
proizvodne jedinice nazivne snage veće od 10 MW
sustava“ te „pregledna shema zaštite proizvodne
i termo proizvodne jedinice nazivne snage veće
jedinice s podešenjima uključivo s blok shemama
od 30 MW (iako je predviđeno da po dogovoru s
sustava regulacije agregata“ (točka 7.1). U ovim
operatorom prijenosnog sustava za tu zadaću budu
se zahtjevima implicitno propisuje da se opera-
osposobljene i jedinice manjih nazivnih snaga).
toru prijenosnog sustava mora dostaviti strukturni
Navedeni zahtjev odnosi se na nove i revitalizirane
blok-dijagram sustava turbinske regulacije s
proizvodne jedinice.
podešenjima parametara.
Za uspješno i kvalitetno ispunjavanje zahtjeva koji
Nadalje, u točki 4.3.4.5 zahtijeva se da
se postavljaju na osiguranje primarne regulacijske
proizvođač (subjekt za proizvodnju) mora dostav-
rezerve nužan je preduvjet da OPS ima točne infor-
ljati upravljačkom centru procesne informacije u
macije o izvedenom stanju i stvarnim podešenjima
stvarnom vremenu, i to mjerene vrijednosti aktu-
sustava turbinske regulacije proizvodnih jedinica,
alnih pogonskih veličina proizvodne jedinice:
a idealno bi bilo da raspolaže i dokazima o ispun-
javanju kriterija za sudjelovanje u primarnoj regu-
• napon
laciji. U svjetskoj praksi, proizvodna jedinica koja
• frekvencija
se kvalificira za pružanje usluge primarne regu-
• djelatna snaga
lacije frekvencije mora deklarirati tražena svojstva
• jalova snaga
i dokazati svoju sposobnost koja se provjerava
odgovarajućim pokusima [3].
dok se iz centra vođenja, od podataka važnih za
U radu je uvodno opisana svjetska praksa u
primarnu regulaciju frekvencije, proizvođaču
provođenju i nadzoru primarne regulacije frekven-
prosljeđuju najmanje:
cije EES-a. Opisani su postupci koji omogućuju
procjenu kvalitete primarne regulacije, kao što je
• postavna vrijednost djelatne snage
analiza odziva sustava, pojedinih regulacijskih
• nalog za uključivanje / isključivanje prima-
područja i proizvodnih jedinica u slučajevima
rne regulacije
poremećaja koji rezultiraju znatnijim odstupanjem
frekvencije od zadane vrijednosti.
Za ostale signale i informacije koji se razmjen-
juju između operatora prijenosnog sustava i
proizvođača predviđeno je da se reguliraju
2. MONITORING AGREGATA U PRIMA-
ugovorno u svakom konkretnom slučaju. Nisu
RNOJ REGULACIJI FREKVENCIJE -
specificirani nikakvi zahtjevi na procesne signale
TEHNIČKI ZAHTJEVI
(točnost, frekvencija uzorkovanja, sinkroniziran-
ost sa signalom točnog vremena).
2.1. Tehnički zahtjevi iz mrežnih pravila hrvat-
skog elektroenergetskog sustava
3. MONITORING AGREGATA U PRIMA-
RNOJ REGULACIJI FREKVENCIJE -
Prema Mrežnim pravilima ([2], točka 7.1, str. 122),
SVJETSKA PRAKSA
definiran je minimalni opseg tehničkih podataka
i tehničke dokumentacije koji je korisnik dužan
Posljednjih godina uočavaju se nastojanja operato-
dostaviti operatoru sustava u pojedinoj fazi realiza-
ra prijenosnih sustava da razviju metodologiju i us-
cije priključka na sustav. Za elektrane se, između
postave kriterije za vrednovanje pomoćnih usluga,
ostalog, posebno zahtijeva da dostave podatke o:
između ostaloga i sudjelovanja proizvodnih jedi-
nica u primarnoj regulaciji frekvencije([4],[5],[6]).
•udjelu u održavanju frekvencije
Nadzor i ocjena kvalitete primarne regulacije u
•primarnoj / sekundarnoj regulaciji
principu se odvija na dva plana:
•komunikacijskim uređajima elektrana - mreža
• trajno praćenje stanja i ocjena rezerve primarne
regulacijske snage u stvarnom vremenu (on-line)
U Mrežnim pravilima nisu detaljnije razrađeni
• ocjena kvalitete odziva davatelja usluge prima-
zahtjevi na vrstu i opseg podataka koji su
rne regulacije frekvencije naknadnom obradom
proizvođači dužni dostaviti operatoru prijenosnog
pohranjenih zapisa (off-line)
sustava za svoje proizvodne jedinice. Za prima-
Metodologija ocjene kvalitete primarne regulacije
rnu regulaciju od interesa je još zahtjev da se
frekvencije na temelju pohranjenih zapisa razvija
47
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
se u dva načelna pravca:
koja se predaje u sustav.
• analiza zapisa prilikom pogonskih događaja sa
Glavna je značajka novog prijedloga da on zahti-
značajnijim odstupanjem frekvencije
jeva da sve jedinice, dakle i jedinice tipa A i tipa
• ispitivanje uvođenjem simuliranih signala frek-
B sudjeluju u regulaciji frekvencije. Jedinice su
vencije s točno određenim zakonom vremenske
podijeljene u tipove samo na osnovu snage, a ne i
promjene na turbinske regulatore proizvodnih
po tipu proizvodne jedinice (to se doduše odnosi
jedinica koje sudjeluju u primarnoj regulaciji
na nove jedinice, ne na postojeće jedinice).
frekvencije
ENTSO-E dokument [7] zahtijeva real time moni-
Prvi postupak je prikladan jer se koriste samo
toring slijedećih veličina kod djelovanja primarne
pogonski zapisi koji se iz proizvodnih objekata
regulacije frekvencije:
mogu prikupljati automatski, putem sustava
daljinskih mjerenja.
• signal koji pokazujel mod rada uključenosti
Za razliku od prvog postupka, u ciljanim is-
regulacije frekvencije
pitivanjima provjerava se pojedinačni agregat
• postavnu djelatnu snagu
/ proizvodna jedinica. Budući da simulirana
• stvarnu vrijednost djelatne snage
promjena frekvencije ima točno određeni vremen-
• stvarnu postavnu vrijednost za frekvencijski
ski tijek (tipično: linearna promjena u 10 sekundi
odziv
od nazivnog iznosa do iznosa za koji se zahtijeva
• područje frekvencijskog odziva
angažiranje kompletne rezerve primarne regulaci-
• statizam
je), moguće je na konzistentan način provjeravati
• zonu neosjetljivosti
dinamička svojstva pojedinog agregata. Ovakav
• maksimalnu raspoloživu snagu
postupak iziskuje uvođenje simuliranog signala
frekvencije u turbinski regulator (što mora biti
Dokument ne propisuje duljinu mjerenja niti
tehnički izvodljivo) i stoga se tretira kao ispiti-
vrijeme uzorkovanja za mjerenja kod monitoringa
vanje.
kod djelovanja primarne regulacije frekvencije.
U nastavku su dani neki primjeri zahtjeva iz svjet-
ske prakse.
3.2. Kontinentalna europa
3.1. Tehnički zahtjevi entso-e za priključak
U tehničkoj regulativi interkonekcije Kontinen-
proizvodnih jedinica na elektroenergetski
talne Europe (KE, prije znana kao UCTE - Union
sustav
for Coordination of Transmission of Electricity)
[8] navedeni su signali koji se za proizvodne
Dokument ENTSO-E (European Network of
jedinice u primarnoj regulaciji frekvencije trebaju
Transmission System Operators for Electric-
prenositi u nadležni upravljački centar:
ity) Tehnički zahtjevi za priključak proizvodnih
jedinica na elektroenergetski sustav, [7] završen
• status primarne regulacije (uključeno/
je u listopadu 2011, a propisuje kod priključka u
isključeno)
elektroenergetski sustav za kontinentalnu Europu,
• način rada turbinskog regulatora (regulacija
nordijske zemlje. Irsku, Veliku Britaniju i baltičke
djelatne snage, regulacija brzine vrtnje, regu-
zemlje, dakle prema postojećim interkonekcijama.
lacija temperature za plinsko-parne blokove u
Kod kategorizira proizvodne jedinice i na njih
spojnom procesu,...)
postavlja različite zahtjeve. Dokument definira
• stvarna mjerena vrijednost djelatne snage
četiri tipa proizvodnih jedinica, tip A, B, C, i
• stvarna vrijednost referentnog signala turbin-
D. Svaki tip jedinice ima drugačije zahtjeve za
skog regulatora (primarnog regulatora)
priključenje u sustav, pa tako i u slučaju regulacije
• ostali signali po dogovoru između operatora
frekvencije. U kontinentalnoj Europi proizvodne
prijenosnog sustava i proizvođača
jedinice tipa B su sve proizvodne jedinice od
minimalno 0.1 MW do maksimalno 10 MW.
Potrebni interval osvježavanja (vrijeme uzorko-
Proizvodne jedinice tipa C su sve jedinice s naj-
vanja) mjerenih podataka nije naveden u [8].
manjom snagom od 10 MW, a koje su priključene
U dodatku 1 priručnika interkonekcije KE
na mrežu ispod 110 kV. Tip A su jedinice manje
[9] pobliže je opisan način mjerenja perform-
od 0.1 MW a tip D su jedinice koje su spojene na
ansi primarne regulacije regulacijskog područja
110 kV nivou u sustav. Također. Kod TE-TO jedi-
postupkom određivanja mrežne frekvencijske
nica se njihov tip određuje na osnovu radne snage
karakteristike iz odziva karakterističnih veličina
48
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
pri poremećajima sa značajnim odstupanjem
pojedinog pružatelja usluge primarne regulacije
frekvencije. Angažirana snaga primarne regulacije
frekvencije. Za on-line praćenje veličina važnih
u regulacijskom području / bloku se određuje iz
za primarnu regulaciju propisan je interval
promjene zbroja djelatnih snaga na vodovima raz-
osvježavanja podataka od deset (10) sekundi ili
mjene. Preporučuje se analizirati svaki poremećaj
kraći (iznimno je za slučaj da su objekti pružatelja
s ispadom od 1000 MW ili više. Ni u ovom
usluge opremljeni starijim akvizicijskim sustavi-
dokumentu se ne postavljaju zahtjevi na interval
ma prihvatljiv interval osvježavanja do 1 minute).
osvježavanja (vrijeme uzorkovanja) mjerenih
Za razliku od on-line praćenja, off-line analiza
veličina.
zapisa provodi se na razini pojedinačnog agregata
U pogonskom priručniku interkonekcije KE [9]
/ proizvodne jedinice. Pružatelj usluge primarne
u točki A-S5.3 navodi se vrijeme uzorkovanja
regulacije dužan je dostaviti odgovarajuće zapise
za potrebe nadzora frekvencije u regulacijskom
za svaku svoju proizvodnu jedinicu u primarnoj
području (od preporučene vrijednosti od 1
regulaciji. Propisani su:
sekunde do maksimalno 10 sekundi). Performanse
primarne regulacije određuju se iz analize odziva
• mjerene veličine (Pg, f), međusobno sinkro-
na poremećaj (metodom mrežne karakteristike) i
nizirane, svaka točka s vremenskom oznakom
statističkom obradom mjerenja.
(markicom), odnosno barem jednoj točki zapisa
pridružena vremenska oznaka sinkronizirana sa
signalom točnog vremena
3.3. NERC (North American electric reliability
• format podataka (CSV), po jedan signal u
corporation)
stupcu
• minimalna frekvencija uzorkovanja (maksi-
U dokumentu [10] definiraju se karakteristične
malno vrijeme uzorkovanja 2 s)
vrijednosti koje se dobivaju analizom vremenskog
• duljina zapisa (30 minuta, od čega 2 minute
tijeka frekvencije prilikom registriranog frek-
prije nastupa poremećaja)
vencijskog poremećaja (Frequency Measurable
• trajanje čuvanja pohranjenih zapisa
Event - FME) na temelju kojeg se ocjenjuje odziv
• način dostave - po zahtjevu swissgrid-a, u roku
sustava primarne regulacije frekvencije. Posebno
od 5 dana
su navedeni kriteriji za zapis poremećaja. Pret-
postavlja se da se za analizu koriste mjerni signali
U dokumentu [3] razrađuju se zahtjevi na ispiti-
iz sustava vođenja na razini operatora prijenosnih
vanja injekcijom simuliranog signala (odstupanja)
sustava (Energy Management System - EMS)
frekvencije u sumacijsku točku kruga regulacije
s vremenima uzorkovanja od 2 do 6 sekundi.
brzine vrtnje/frekvencije turbinskog regulatora.
Trajanje zapisa nije strogo propisano i ovisi o
Ovdje je interesantna specifikacija zahtjeva na
vremenskom tijeku frekvencije u periodu nakon
snimanje:
poremećaja, tj. o oporavku frekvencije i postizan-
ju novog stabilnog stacionarnog stanja.
• vrijeme uzorkovanja: 100 ms
• trajanje snimanja: 30 minuta
3.4. Swissgrid
• klasa točnosti mjernih transformatora: 0,5
(poželjno: 0,1)
U metodologiji koju predlaže Swissgrid, švicarski
operator prijenosnog sustava, nadzor i ocjena
Budući da se radi o specijalnim namjenskim
primarne regulacije frekvencije provode se putem
ispitivanjima, postavljeni su znatno stroži zahtjevi
on-line praćenja i off-line analize zapisa pri
na vrijeme uzorkovanja nego što je to slučaj u
poremećajima.
ostalim preporukama iz svjetske prakse.
On-line praćenje rezerve primarne regulacijske
U istom se dokumentu kao alternativna metoda za
snage usmjereno je na trajni nadzor stvarnog
ocjenu svojstava agregata/elektrane s obzirom na
iznosa zbirne rezerve na razini pružatelja us-
zahtjeve primarne regulacije frekvencije predlaže
luge primarne regulacije (pool-a) koji u općem
analiza frekvencijskih propada snimljenih tijekom
slučaju raspolaže s više proizvodnih jedinica
redovnog pogona. Ova pojednostavljena metoda
osposobljenih za primarnu regulaciju frekvencije.
provodi se u slučaju kad ispitivanje s injekcijom
Podaci koji se prikupljaju u stvarnom vremenu
simuliranog signala frekvencije nije tehnički
(on-line) namijenjeni su za korištenje u vođenju
provedivo ili je previše složeno.
sustava, ali i za naknadnu statističku obradu u
svrhu ocjene raspoloživosti regulacijske rezerve
49
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
3.5. TRE / ERCOT (Texas Reliability Entity /
nica i nadležnog centra vođenja. U svrhu trajnog
The Electric Reliability Council of Texas)
praćenja dinamike rezerve primarne regulacije u
nadređeni centar potrebno prenositi sljedeće infor-
Texas Reliability Entity, Inc. (TRE) je izdao
macije o proizvodnoj jedinici:
dokument pod naslovom „Primary Frequency
• granična djelatna snaga Plim
Response Reference Document“, BAL-001-
• bazna djelatna snaga Pco (zadana snaga za
TRE-1 Performance Metric Calculation [5] kao
stanje pri nazivnoj frekvenciji)
regionalni NERC standard BAL-001-TRE-01. U
• stvarna (trenutna) djelatna snaga P
tom dokumentu je detaljno razrađen postupak za
• udio proizvodne jedinice u sekundarnoj regu-
evaluaciju (kvazistacionarnog) odziva proizvodne
laciji frekvencije i snage razmjene, Pr
jedinice u primarnoj regulaciji frekvencije iz
zapisa vremenskog tijeka djelatne snage snim-
U navedenom dokumentu nije specificiran traženi
ljenih prilikom tzv. registriranog frekvencijskog
interval uzorkovanja.
poremećaja (Frequency Measurable Event -
U dokumentu u kojem se razrađuje vrednovanje
FME). Iz rezultata analize više frekvencijskih
proizvodnih jedinica u pružanju pomoćnih usluga
poremećaja izračunavaju se prosječni pokazatelji
[12] navedeni su, između ostalog, i zahtjevi s
odzivnosti svake proizvodne jedinice u prima-
obzirom na primarnu regulaciju frekvencije. U
rnoj regulaciji frekvencije usrednjeno na razini
privitku 1 (Annexe 1) tog dokumenta specificirani
odabranog vremenskog perioda promatranja (12
su podaci koji se odnose na sudjelovanje u prima-
mjeseci). Pritom se pretpostavlja da je u periodu
rnoj i sekundarnoj regulaciji frekvencije i djelatne
promatranja registrirano najmanje osam (8) frek-
snage. Glede primarne regulacije, potrebno je
vencijskih poremećaja (FME) iz kojih se izvodi
navesti:
prosječni pokazatelj odzivnosti.
Metodologija uzima u obzir mrtve zone turbin-
• Pmax (MW)
skih regulatora i promjene snage po rampi koje
• pojačanje primarnog regulatora (MW/Hz) -
mogu biti u tijeku kad nastupi frekvencijski
recipročna vrijednost statizma
poremećaj. Pokazatelj odzivnosti svodi se na
• mod rada turbinskog regulatora (npr. regulacija
omjer stvarnog odziva i očekivanog (računskog)
djelatne snage, regulacija otvora,...)
odziva. Pritom se razlikuje početni (initial) i
trajni (sustained) odziv na promjenu frekvencije.
U privitku 6 istog dokumenta (Annexe 6 Perform-
U izrazima za računanje očekivanih i stvarnih
ances mesurees par RTE et seuils de notification)
odziva vrlo se detaljno razrađuju neki dodatni
definirani su kriteriji za provjeru udovoljavanja
utjecaji, npr. utjecaj promjene brzine vrtnje na
zahtjevima primarne regulacije frekvencije.
snagu plinskih agregata ili promjene tlaka pare
Definiraju se statički (statizam i angažirana
kod parnih agregata.
snaga za primarnu regulaciju) i dinamički kri-
Gornja i donja granica trajno raspoložive djelatne
teriji (brzina odziva, posebno za termo a posebno
snage (High / Low Sustained Limit - HSL / LSL)
za hidro jedinice). Period promatranja odziva
proizvodne jedinice definirane su kao vrijednosti
na frekvencijski poremećaj je 900 sekundi (15
koje se ažuriraju u realnom vremenu. Plinsko-
minuta), a registriraju se frekvencijski poremećaji
parna proizvodna postrojenja u spojnom procesu
s odstupanjem
(kombi postrojenja) tretiraju se kao ekvivalentna
proizvodna jedinica ukupne snage jednake zbroju
frekvencije većim od 50 mHz u trajanju duljem
nazivnih snaga plinske i parne turbine.
od 120 sekundi. U ovom dokumentu ne navode se
Metodologija obrađena u ovom dokumentu
zahtjevi na uzorkovanje mjerenja.
implementirana je u obliku tabličnog proračuna
u Excel formatu [11]. Pretpostavljeni interval
3.7. Terna
uzorkovanja je dvije (2) sekunde. Maksimalno
predviđeno vrijeme promatranja pojedinačnog
U dokumentu [13] operator talijanskog prijenos-
događaja (FME) iznosi 60 minuta.
nog sustava TERNA precizno specificira zahtjeve
na interval osvježavanja signala u sustavu daljin-
skog vođenja. Za mjerenja djelatne snage jedinica
3.6. RTE
koje sudjeluju u regulaciji frekvencije i djelatne
U mrežnim pravilima francuskog operatora
snage traži se kontinuirano cikličko osvježavanje
prijenosnog sustava RTE navedeni su zahtjevi na
s maksimalnim vremenom uzorkovanja od dvije
razmjenu podataka između proizvodnih jedi-
(2) sekunde.
50
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
3.8. Zaključni pregled primjera iz svjetske prakse
U sljedećoj tablici rezimirani su rezultati pregleda prethodno iznijetih primjera iz svjetske prakse:
Tablica 1. Usporedba zahtjeva na podatke za primarnuregulaciju iz svijetske prakse (osim ESCOT draft)
IZVOR
VELIČINE
TSAMP
DULJINA
NAPOMENA
Kontinentalna
Pg, f
1-10 s
nije
preporuka: Tsamp=1 s
Europa
specificirano
analizirati ispade ≥1000MW
TRE/ERCOT
Pg, f
2 s
max. 60
duljina prema tabl. proračunu
minuta
[11]
SWISSGRID
Pg, f
≤10 s (1 min)
trajno
on line
Pg, f
≥2 s
30 min
off line, 2 min pretrigger
Pg, f
0,1 s
30 min
pokus injekcije simul. ∆f(t)
NERC
f
2-6 s
ovisi o
U [10] se razmatra samo odziv
dinamici
frekvencije radi definiranja
prijelazne
karakterističnih vrijednosti
pojave
frekvencije i vremena
TERNA
Pg
2 s
trajno
RTE
Pg, f
nije
900 s (15 min)
evaluacija odziva pri
specificirano
poremećaju.
uzorkovanja mjerenja iz proizvodnih jedinica za
Pg, je djelatna snaga, a f je stvarna frekvencija.
potrebe monitoringa agregata u primarnoj regu-
ENTSO dokument [7] zahtijeva real time moni-
laciji frekvencije, može se zaključiti sljedeće:
toring većeg broja veličina, a u njih su uključeni i
djelatna snaga i frekvencija.
• uglavnom se zahtijeva registriranje signala
U svim razmatranim primjerima za praćenje u
djelatne snage, frekvencije, stvarne postavne
stvarnom vremenu (on-line) predviđeno je trajno
vrijednosti djelatne snage, maksimalne i mini-
registriranje djelatnih snaga proizvodnih jedinica
malne djelatne snage (raspoložive za primarnu
s vremenom uzorkovanja od jedne (1) do de-
regulaciju)
set (10) sekundi. U jednom slučaju (TRE) se u
• Tipična zahtijevana i prihvatljiva perioda
tabličnim proračunima za ocjenu ispunjavanja
uzorkovanja za on-line nadzor je dvije (2)
zahtjeva primarne regulacije izričito zahtijeva
sekunde (samo u preporukama KE se navodi
fiksno vrijeme uzorkovanja od dvije (2) sekunde.
1s)
Općenito, veća frekvencija uzorkovanja stvara
•zapisi moraju biti sinkronizirani sa signalom
preduvjete za kvalitetnije filtriranje i prikaz signa-
točnog vremena
la. Ograničenja na interval osvježavanja podataka
• za kvalitetnije snimanje dinamike relevantnih
mogu biti uvjetovana:
veličina pri frekvencijskim poremećajima ili
namjenskim testovima preporučljivo je mjer-
• vremenskim odzivom mjernih kašnjenjima u
enja uzorkovati s periodom od 100 ms
lokalnim procesno-informacijskim sustavima u
• zahtjevi na razlučivost i točnost mjerenja u
elektrani
pravilu nisu navedeni
• ukupnih kašnjenjima u sustavu daljin-
• u slučaju promatranja frekvencijskih
skog prijenosa podataka u nadređeni centar
poremećaja zahtijeva se duljina zapisa od 15
mogućnostima akvizicije podataka u samom
do 60 minuta (tipično: 30 minuta), a frekven-
centru
cijski poremećaj se detektira za odstupanje od
0,05-0,1% nazivne frekvencije
Posebno važno za koreliranje podataka je sinkro-
niziranost mjerenja sa zajedničkom vremenskom
referencom. U tu svrhu danas se
najčešće koristi sinkronizacija s nekim od izvora
signala točnog vremena (GPS, DCF).
Zaključno, na temelju provedene usporedbe
zahtjeva iz svjetske prakse glede frekvencije
51
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
4. PODACI POTREBNI ZA MONITORING
pretvornika djelatne snage
AGREGATA U PRIMARNOJ REGULACIJI
• tipično vrijeme odziva vrijeme osvježavanja
FREKVENCIJE
izlaznog signala mjernog pretvornika djelatne
snage
4.1. Podaci o sustavima turbinske regulacije
• mjerni opseg i klasa točnosti mjernog
proizvodnih jedinica
pretvornika frekvencije
• tipično vrijeme odziva ili vrijeme osvježavanja
izlaznog signala mjernog pretvornika frekven-
Za realizaciju funkcije monitoringa agregata u
cije
primarnoj regulaciji frekvencije operator prijenos-
• sinkronizacija sa signalom točnog vremena
nog sustava mora imati na raspolaganju potrebne
informacije o izvedenom stanju sustava turbinske
regulacije i relevantnih mjerenja.
4.1.1. Podaci za kontinuirano praćenje u stvar-
Podaci o proizvodnoj jedinici / agregatu:
nom vremenu (on line)
• nazivna djelatna snaga
Podaci proizvodnih jedinica / agregata za praćenje
• tehnički minimum
u stvarnom vremenu prikupljaju se u svrhu:
• eventualna ograničenja maksimalne djelatne
snage ovisno o uvjetima u postrojenju
• evaluacije trenutnih rezervi primarne regulaci-
jske snage
Podaci o stvarnoj izvedbi sustava turbinske regu-
• evaluacije odziva agregata u primarnoj regu-
lacije:
laciji prilikom registriranih frekvencijskih
poremećaja u sustavu
• vrsta turbinskog regulatora
Za realizaciju monitoringa ključno je utvrditi:
• proizvođač i tipska oznaka turbinskog regula-
• vrstu i količinu signala koji se prikupljaju
tora
• učestalost i način osvježavanja podataka
• strukturni blok-dijagram sustava turbinske
regulacije
Podaci predviđeni za kontinuirano praćenje mogu
• osnovne tehničke karakteristike servo uređaja
se okvirno svrstati u sljedeće skupine:
za upravljanje turbinom
• funkcijska specifikacija turbinskog regulatora
• statusni podaci koji opisuju režim rada regula-
• mod regulacije aktivan u redovnom paralel-
tora
nom radu na elektroenergetski sustav i način
• promjenjivi parametri turbinskog regulatora
prijelaza između različitih modova rada turbin-
ključni za funkciju primarne regulacije
skog regulatora
• procesna mjerenja relevantnih veličina
• lista podešenja parametara turbinskog regula-
tora
• grafički prikaz podešene zone neosjetljivosti
4.1.2. Statusni podaci i parametri regulatora
turbinskog regulatora
• način povezivanja s procesno-informacijskim
sustavom u elektrani i razmjene signala
Sustav za nadzor agregata u primarnoj regulaciji
• način sinkronizacije sustava turbinske regu-
frekvencije mora imati informaciju da je agregat
lacije sa signalom točnog vremena
u pogonu i u redovnom paralelnom radu s elektro-
• vremenski odziv sustava turbinske regulacije
energetskim sustavom.
s agregatom u paralelnom radu na EES i u
Mogući režimi rada sustava turbinske regulacije
redovnom pogonskom režimu na odgovarajuću
ovise o izvedbi turbinskog regulatora, točnije
brzu promjenu frekvencije
o njegovoj strukturi i funkcijskoj specifikaciji.
Turbinski regulator može sadržavati više funkcija:
Podaci o raspoloživim mjerenjima djelatne snage i
frekvencije agregata:
• regulaciju brzine vrtnje / frekvencije
• regulaciju djelatne snage
• mjesto mjerenja
• nadređenu regulaciju neke druge veličine (npr.
• klasa točnosti naponskih i strujnih mjernih
protoka)
transformatora
• regulacijska ograničenja
• mjerni opseg i klasa točnosti mjernog
52
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Očekivani režim regulacije s agregatom u pa-
ralelnom radu na elektroenergetski sustav u
f
normalnom pogonu jest regulacije djelatne snage
f
n
s
=
100%
s utjecajem promjene frekvencije. Za potrebe pri-
P
marne regulacije frekvencije važni su podaci
P
n
• da li je turbinski regulator ispravan i u funkciji
• radi li turbinski regulator u režimu automatske
Na temelju statizama i nazivnih snaga svih agre-
regulacije i po kojoj reguliranoj veličini
gata u regulacijskom području određuje se uku-
• radi li turbinski regulator u režimu „s
pna regulacijska konstanta nekog regulacijskog
osjetljivošću po frekvenciji“.
područja.
Podešeni statizam agregata u turbinskom regula-
Odgovarajući signali trebaju biti pripremljeni na
toru deklarirani je podatak koji se za paralelni rad
razini agregata u obliku prikladnom za prijenos u
agregata na sustav zadaje prema zahtjevima op-
nadređeni centar vođenja.
eratora prijenosnog sustava i na temelju kojega se
procjenjuje očekivani doprinos agregata korekciji
4.1.3. Statizam
odstupanja frekvencije. Statizam se u pravilu ne
mijenja u pogonu sve dok je agregat u paralelnom
radu na elektroenergetski sustav.
Statizam ili nagib vanjske karakteristike snaga-
Podatak o statizmu nije nužno periodički prenositi
frekvencija jedan je od ključnih parametara turbin-
u nadređeni centar nego je samo potrebno prosli-
skog regulatora. U paralelnom radu na elektroener-
jediti novu vrijednost u slučaju da je došlo do
getski sustav, agregat pri odstupanju frekvencije od
promjene.
nazivne/zadane vrijednosti sudjeluje u korekciji tog
Mrtva zona sustava turbinske regulacije ix definira
odstupanja proporcionalno nagibu svoje statičke
se kao područje između dviju vrijednosti regu-
karakteristike. Ovisno o izvedbi turbinskog regula-
lirane veličine unutar kojega promjena regulirane
tora, statizam se u pravilu realizira kao:
veličine ne izaziva djelovanje turbinskog regula-
tora [4]. Neosjetljivost turbinskog regulatora ix/2
• utjecaj brzine vrtnje / frekvencije u režimu auto-
definira se kao polovica mrtve zone. U poj-
matske regulacije djelatne snage
movniku Mrežnih pravila [2] razlikuje se opseg
• utjecaj djelatne snage u režimu automatske
neosjetljivosti regulacije frekvencije, „određen
regulacije brzine vrtnje / frekvencije
zajedničkim nesavršenim djelovanjem regulatora
i pogonskog stroja“, od mrtve zone regulatora
Statizam se izražava u relativnim jedinicama ili
kao namjerno postavljene neosjetljivosti regula-
postocima normirano na nazivnu vrijednost frek-
tora. U smislu monitoringa primarne regulacije
vencije i nazivnu djelatnu snagu proizvodne
frekvencije, pretpostavlja se da je inherentna
neosjetljivost sustava regulacije uslijed konstruk-
cijskih nesavršenosti točno poznata i minimizirana
u okviru tehničkih mogućnosti, a prati se samo
namjerno uvedena mrtva zona regulatora. Podatak
o ukupnoj neosjetljivosti turbinskog regulatora
treba biti na raspolaganju operatoru prijenosnog
sustava, a može se provjeriti pri puštanju u pogon
sustava turbinske regulacije. U kasnijem pogonu
će se posredno očitovati u odzivima djelatne
snage agregata na promjenu frekvencije i može se
pratiti / snimiti u trajnom pogonu.
Zona neosjetljivosti (mrtva zona) sustava turbin-
ske regulacije podešena u turbinskom regula-
toru mora biti dostupna operatoru prijenosnog
sustava u obliku statičke karakteristike s jasno
indiciranom histerezom ako je primijenjena. Ak-
tualno podešenje parametara mrtve zone treba biti
Slika 1 Načelni prikaz statičke karakteristike agregata /
Static charactestic of power unit
dostupno operatoru prijenosnog sustava.
53
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Podatke o podešenoj mrtvoj zoni u sustavu za
mjernog pretvornika ako se koristi uzorkovani
monitoring agregata u primarnoj regulaciji frek-
analogni signal)
vencije potrebno je osvježavati samo u slučaju
promjene podešenja ili statusa uključenosti mrtve
Kao izvori mjerenja mogu se koristiti:
zone.
Maksimalna trenutno raspoloživa djelatna snaga
• signali iz turbinskih regulatora
potrebna je za izračunavanje trenutnog iznosa
• signali iz namjenskih mjernih pretvornika
rezerve primarne regulacije za slučaj smanjenja
frekvencije sustava (primarna regulacija na više).
Za mjerenje frekvencija mogli bi se načelno
Podatak mora biti pripremljen na razini proiz-
koristiti postojeći signali raspoloživi u NDC-u.
vodne jedinice / agregata ili elektrane (turbinski
Nužan uvjet je da signali djelatnih snaga iz proiz-
regulator ili procesno-informacijski sustav na
vodnih objekata budu sinkronizirani sa signalom
razini agregata ili elektrane), a prenosi se u obliku
točnog vremena i da budu uzorkovani s istom
iznosa maksimalne trenutno raspoložive djelatne
frekvencijom jer je za analizu reakcije primarne
snage u [MW].
regulacije na poremećaj s odstupanjem frekvenci-
Podatak o trenutnoj maksimalno raspoloživoj
je nužno osigurati sinkroniziranost signala snage i
djelatnoj snazi potrebno je osvježavati samo u
frekvencije. Alternativno, signal frekvencije može
slučaju promjene.
se prenositi iz proizvodnog objekta, uz uvjet da
Minimalna trenutno raspoloživa djelatna snaga
se mjerni pretvornik za frekvenciju odgovarajuće
potrebna je za izračunavanje trenutnog iznosa
preciznosti (rezolucije), točnosti i vremena odziva
rezerve primarne regulacije za slučaj porasta
odnosno vremena osvježavanja izlaznog signala.
frekvencije sustava (primarna regulacija frekven-
Mjerenje frekvencije treba zadovoljiti sljedeće
cije s promjenom djelatne snage agregata na niže).
minimalne zahtjeve:
Podatak mora biti pripremljen na razini proiz-
vodne jedinice / agregata ili elektrane, a prenosi
• mjerni opseg najmanje 45-55 Hz
se u NDCu obliku minimalne trenutno raspoložive
• točnost mjerenja: 10 mHz ili bolje
djelatne snage u [MW]. Potrebno ga je osvježavati
• ciklus osvježavanja 100 ms (odnosno vrijeme
samo u slučaju promjene.
odziva ako se koristi uzorkovani analogni
Pod procesnim mjerenjima podrazumijevaju se
signal)
mjerene veličine proizvodnih jedinica / agre-
gata koje se u stvarnom vremenu trajno prate s
Pregled podataka za nadzor u realnom vremenu
odgovarajućom periodom uzorkovanja (interva-
dan je u tablici 2.
lom osvježavanja).
Minimalno se u centar trebaju prenositi sljedeća
mjerenja:
• stvarna trenutna djelatna električna snaga
agregata
• postavna djelatna snaga (referentni signal) u
turbinskom regulatoru
• frekvencija napona generatora ili sabirnica na
koje je priključen
Postavljaju se sljedeći zahtjevi na mjerne
pretvornike djelatne snage:
• klasa točnosti 0,3 ili bolja za mjerenje
djelatne snage, priključeni na strujne i napon-
ske mjerne transformatore klase 0,5 ili bolje
(po mogućnosti klasa 0,3 ili bolja - klasa
obračunskih mjerenja)
• ciklus osvježavanja mjerenja djelatne snage
100 ms (odnosno odgovarajuće vrijeme odziva
54
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Tablica 2. Pregled podataka za monitoring u realnom vremenu
PODAT-
OZNA-
JEDINI
OSVJEŽAVAN
IZVOR
SIGN-
NAPOME-
AK*
KA
-CA
JE
SIGNALA
AL
NA
Status
MR
-
po promjeni
SCADA u
binarni
agregata -
NDC-u
rad na
mreži
Status
TR_UK
-
po promjeni
turb.
binarni
regulatora
regulator
agregata
Regulacijs
TR_MO
1 -
po promjeni
turb.
cjelobroj
kategoriju
ki režim
D
regulaci
regulator
ni
„ostalo“
(mod rada
ja ω / f
agregata
moguće
regulatora)
2 -
detaljnije
regulaci
razraditi
ja P
3 -
ostalo
Statizam
s
% na
po promjeni
turb.
realni
podešena
po
bazi Pn
regulator
vrijednost
frekvenciji
i fn
agregata
Status
S_UK
-
po promjeni
turb.
binarni
uključenos
regulator
ti statizma
agregata
Konstanta
K
MW/Hz
po promjeni
procesno-
realni
izračunata
regulacije
inform.sust
veličina
(pojačanje
av
)
Mrtva
DZP
Hz
po promjeni
turb.
realni
podešena
zona po
regulator
vrijednost
frekvenciji
agregata
, pozitivni
prag
Mrtva
DZN
Hz
po promjeni
turb.
realni
podešena
zona po
regulator
vrijednost
frekvenciji
agregata
, negativni
prag
Status
DZ_UK
-
po promjeni
turb.
binarni
uključenos
regulator
ti mrtve
agregata
zone
Trenutna
PMAXT
MW
po promjeni
turb.
realni
izvedeni
maksimaln
regulator
podatak
a snaga
agregata ili
(npr. iz
agregata
procesno-
status i praga
inf. sustav
prorade
ograničenja)
Trenutna
PMINT
MW
po promjeni
turb.
realni
izvedeni
minimalna
regulator
podatak
*Svi podaci moraju biti sinkronizirani sa signalom točnog vremena i prenijeti s vremenskom oznakom
(„markicom“)
55
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
2. ZAKLJUČAK
entsoe.eu/fileadmin/user_upload/_li-
brary/news/Technical_Paper-Require-
Članak je iznio opis problematike monitoringa
ments_to_generators.pdf)
primarne regulacije frekvencije u elektroener-
[9]
„UCTE Operation Handbook, A1 - Ap-
getskom sustavu. Analizirana je svjetska praksa
pendix 1: Load Frequency Control and
monitoringa i zaključak je da ne postoji realizirani
Performance“ [E] V1.9, 16.06.2004
model monitoringa u realnom vremenu. Obzirom
[10]
„NERC Frequency Response Initiative
na rastuću složenost elektroenergetskih sustava
(FRI) Draft Terminology as of 5-30-10“
pojavljuje se potreba za monitoringom primarne
http://www.nerc.com/docs/pc/Attach-
regulacije frekvencije kako bi se u najkraćem roku
ment%201%20-%20FRI%20Terminol-
moglo reagirati na moguće problem. U članku je
ogy%205-30-10.docx
razrađen prijedlog skupa mjerenja i podataka koji
[11]
Armke, E. BAL-001-TRE-1 “Excel
moraju biti na raspolaganju sustavu monitoringa.
Primary Frequency Response Evaluation
Na osnovu ovdje iznesene analize moguće je pris-
Model Version 1.9, - Manual“ http://
tupiti izradi tehničkog koncepta sustava monitor-
texasre.org/Standards%20Tracking%20
inga primarne regulacije frekvencije.
Documents/Evaluation%20Model%20
Manual%20Final%20Clean%20
6. LITERATURA
20100831.pdf
[12]
„Documentation tehcnique de référence,
[1]
„UCTE Operation Handbook, P1 - Pol-
Chapitre 8 - Trames-type, Article 8.10
icy 1: Load Frequency Control and Per-
- Modèle de contrat de participation
formance“ [C] V3.0 rev15 01.04.2009
aux services système“, RTE 1. 3. 2011.
[2]
„Mrežna pravila elektroenergetskog
http://clients.rte-france.com/htm/fr/me-
sustava“, „Narodne novine“, 31. 3. 2006.
diatheque/telecharge/reftech/01-03-11_
[3]
„Test for primary control capability“,
article_8-10__v1.pdf
Ver. 1.1, swissgrid, April 2011 https://
[13]
„Guida tecnica - Criteri di telecon-
www.swissgrid.ch/dam/swissgrid/ex-
trollo e di acquisizione dati“, N° DR-
perts/ancillary_services/prequalification/
RTX02034. Rev. 00, GRTN, 28-11-2002
D110426_test-for-primary-control-capa-
http://www.terna.it/LinkClick.aspx?fileti
bility_V1R1_EN.pdf
cket=YXGOsVnwEVA%3D&tabid=381
[4]
„Requirements fort monitoring dana“
&mid=458
Ver. 2.0, swissgrid, January 2010 https://
www.swissgrid.ch/dam/swissgrid/ex-
perts/ancillary_services/prequalification/
AUTORI
D100104_requirements-for-monitoring-
data_V2R0_en.pdf
[5]
„Primary Frequency Response Refer-
ence Document BAL-001-TRE-1“,
Texas Reliability Entity, July 2011 (svi
dokumenti vezani uz TRE standard
BAL-001-TRE-1 dostupni su na stranici:
http://www.texasre.org/standards_rules/
Ognjen Kuljača je diplomirao i magistrirao na
standardsdev/rsc/sar003/Pages/Default.
Fakultetu elektrotehnike i računarstva Sveučilišta
aspx)
u Zagrebu u 1994. i 1998. Godini. Doktorirao je
[6]
„Référentiel Technique, Chapitre 4, Con-
na The University of Texas ar Arlington 2003.
tribution des utilisateurs aux perform-
Između 2003. i 2010. radio je kao docent na
ances du RPT“, Article 4.7 - Echanges
Alcorn State University, Mississippi, SAD, gdje
d'information et système de téléconduite,
je također bio i zamjenik direktora Laboratorija za
RTE, 15. 7. 2006
senzore i automatiku, Systems Research Institute.
[7]
ENTSO-E „Draft Requirements for Grid
Od 2010. je ponovo u Brodarskom institut kao
Connection Applicable to all Genera-
vodeći istraživač. Njegovi istraživački interesi su
tors“, October 2011
u području neizrazitog upravljanja, neuronskih
[8]
„UCTE Technical Paper - Definition
of a Set of Requirements to Generating
mreža i upravljanja energetskim sustavima.
Units“, September 2008 (https://www.
56
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
magistar elektrotehnike, smjer elektrostrojarstvo i
atomatizacija 1980. godine na Elektrotehničkom
fakultetu Sveučilišta u Zagrebu. 1969. godine se
je zaposlio u Elektrotehničkom institutu "Rade
Končar", Zagreb u Zavodu za regulaciju. Sud-
jelovao je i vodio realizaciju velikog broja projeka-
Krunoslav Horvat diplomirao je na Fakulteti
ta na području stabilnosti i regulacije elektroener-
za elektrotehniko, računalništvo in informatike,
getskih sistema i postrojenja. U Elektrotehničkom
Sveučilište u Mariboru, 1996., a magistrirao
institutu "Rade Končar", Zagreb bio je direktor
je i doktorirao na Fakultetu elektrotehnike i
Sektora za postrojenja i elektroenergetske sisteme
računarstva, Sveučilište u Zagrebu 2000. i 2006.
od 1984 do 1991. Od 1991 do kraja 2013. bio je
Od 1996 radi u Brodarskom institutu iz Zagrebu
zaposlen u Institutu za elektroprivredu i energetiku
gdje je trenutno vidjevši istraživač. Dr. Horvat je
d.d., Zagreb na mjestu direktora Odjela za analize
bio voditelj projekta za više od deset projekata
elektroenergetskih postrojenja i sistema.
izvođenja sustava turbinske regulacije u Hrvat-
Bio je stalni član CIGRE, Pariz i član radne grupe
skoj i svijetu. Dr. Horvat je dobitnik Državne
38.01.09 Zahtjevi i svojstva sustava uzbude. Sada
godišnje nagrade za znanost za znanost Republike
je angažiran od Instituta za elektroprivredu i ener-
Hrvatske. Autor je mnogobrojnih radova. Njegovi
getiku, d.d. Zagreb kao savjetnik.
istraživački interesi su u turbinskoj regulaciji, sus-
tavima upravljanja otpornim na kvar, neuronske
mreže i neizraziti sustavi.
Darko Nemec je rođen 1961. godine u Zagrebu,
Hrvatska. Diplomirani inženjer elektrotehnike,
smjer elektrostrojarstvo i automatizacija postao
Tomislav Plavšić rođen je 1971. godine u Za-
je 1983. godine a magistar elektrotehnike, smjer
grebu. Doktorirao je na Fakultetu elektrotehnike
energetika 2000. godine na Elektrotehničkom
i računarstva u Zagrebu 2008. godine. Od 2013.
fakultetu Sveučilišta u Zagrebu. Od 1983. do
godine predaje na Tehničkom veleučilištu u Za-
1991. godine radio je u Elektrotehničkom insti-
grebu u naslovnom nastavnom zvanju predavača.
tutu "Rade Končar", Zagreb na području mod-
Radi u Hrvatskom operatoru prijenosnog sustava,
eliranja, analiza i ispitivanja elektroenergetskih
u Sektoru za vođenje elektroenergetskog sustava i
postrojenja i sistema. Od 1991. godine zaposlen
tržište, kao pomoćnik direktora sektora. Područja
je u Institutu za elektroprivredu i energetiku, d.d.,
znanstvenog i stručnog interesa su mu vođenje,
Zagreb Glavno stručno područje su mu dinamički
analiza i optimizacija elektroenergetskog sus-
modeli, analiza dinamike elektroenergetskih sis-
tava, tržište električne energije, napredne mreže,
tema i regulacija.
i drugo. Objavio je više znanstvenih i stručnih
radova u domaćim i međunarodnim časopisima,
te znanstvenim i stručnim skupovima. Član je
stručnih udruženja IEEE i CIGRE, te tajnik HRO
CIGRE Studijskog odbora C2. Pogon i vođenje
EES-a.
Milan Stojsavljević je rođen u Velikoj Popini,
Hrvatska. Diplomirani inženjer elektrotehnike,
smjer elektroenergetika postao je 1969. godine a
57
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
ANALYSIS OF THE POSSIBILITY OF UTALIZATION OF HONEY BEES
IN EXPLOSIVE DETECTION
Slavica Ćosović Bajić
Tehničko veleučilište u Zagrebu
Sažetak
led Biological and Biomimetic Systems. The
honey of honey bees was known and approved
Činjenica da pčele mogu otkriti eksploziv nadale-
in Croatia in 1994, 1997, 1999, 2002, as the
ko je poznata još od kraja 90-tih, osobito od kada
sensitive indicator of the nuclear pollution (after
je Američka agencija za istraživačke projekte
Chernobyl). The application of the honey bees for
(DARPA) 1999. prikupila prijedloge na temu kon-
the detection of the explosive and the land mines
troliranih bioloških i biomimetričkih sustava.
was treated in several scientific research and
Pčelinji med je u Republici Hrvatskoj još od
development projects. There are two main aspects
1994., 1997., 1999., 2002., poznat i odobren kao
of the application of the honey bees: biological
osjetljiv pokazatelj nuklearnog zagađenja (nakon
and technical. The biological aspects are among
Černobila). Primjena pčela za otkrivanje ek-
others, the conditioning, training of honey bees,
sploziva i nagaznih mina korištena je u nekoliko
and assessment of their sensitivity for the various
znanstveno-istraživačkih i razvojnih projekata.
explosives and methods of their application and
Postoje dva glavna aspekta primjene pčela:
will not be considered. In this paper we consider
bioloških i tehničkih. Biološki aspekti su, između
technical aspects regarding the application of the
ostalih, obuka pčela, procjena njihove osjetljivosti
honey bees for explosive and landmine detection,
na različite eksplozive i metode njihove primjene
particularly methods, techniques and technologies
te ih u ovom članku nećemo razmatrati. U ovom
of gathering data and information from honey
članku ćemo razmatrati tehničke aspekte primjene
bees smelling the explosive. For the detection
pčela za otkrivanje eksplozivnih naprava i naga-
of the honey bees over explosive samples were
znih mina, posebne metode, tehniku i tehnologiju
used several methods and techniques: locating the
prikupljanja podataka i informacija od pčela koje
honey bees by lidar, locating the honey bee car-
njuše eksploziv.Za otkrivanje pčela iznad ek-
ing the microwave dipole and detecting the third
splozivnih uzoraka korišteno je nekoliko metoda
harmonic of the radar waves, detecting honey
i tehnika: lociranje pčela pomoću lidara, lociranje
bees by spectral features. This technique is very
pčela koje nose mikrovalni dipol i otkrivaju
complicated and alternative approach was re-
harmoničnost radarskih valova, otkrivanje pčela
searched and approved in Croatia for assessment
pomoću spektralnih značajki. Ova tehnika je vrlo
of the bees’ distribution over wide area: detecting
komplicirana te je u Hrvatskoj istražen i odo-
the honey bees from air by electro optical sen-
bren alternativni pristup za procjenu šire dis-
sors, using long wave thermal camera and digital
tribucije pčela: detekcija pčela iz zraka pomoću
image processing. Third direction of research and
elektro optičkih senzora, korištenjem termalne
development is aimed for the handheld sensor for
kamere i digitalne obrade fotografije. Treći smjer
detection of the explosive and one system is avail-
istraživanja i razvoja namijenjen je ručnom sen-
able (VASOR136).
zoru za detekciju eksploziva i jedan takav sustav
je dostupan (VASOR136).
Key words: honey bees, detect explosive, land
mines, training of honey bees, explosive and land-
Ključne riječi: pčele, detekcija eksploziva, na-
mine detection
gazne mine, obuka pčela, otkrivanje eksploziva i
mina
1. INTRODUCTION
Abstract
The honey bees are like the dogs the best friends
The fact that honey bees can detect explosive is
to the humankind. It is not embarrassing that their
widely known since late ’90, particularly when
role is not limited only to the honey production and
US Defense Advanced Research Projects Agency
the pollination. A very interesting analysis of the
(DARPA) solicited in 1999 proposals on Control-
military application of the honey bees [20] pro-
58
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
vides a novel view on bees and has strong anchor-
bees cannot be detected on the ground surface.
age in programs of the US Defense Advanced
The lower height of the detection in vegetation
Research Projects Agency (DARPA) [23,27] since
free space is 60 cm above the ground.
2000 (SRI 2000). The (hy)story of the honey bees
and the detection of the explosive, unexploded
ordnance (UXO) and the landmines has several
phases and milestones. The basic research of the
transport of chemical signatures from buried land-
mines, UXO, models and prediction started in late
‘90 by support of DARPA [15, 16, 17, 23, 27] and
is crucial for understanding the application of the
honey bees for the considered purpose. The ap-
plication of the honey bees for the estimating the
impact on the environment by chemicals and other
agents of harm are presented in [11,22,19,12]. The
very important application of the honey bees is
assessment of the impact of the nuclear contami-
nation after the nuclear plant’s accident. It was
Figure 1. The aerial nadir imaging by electro optical sensors
example of Chernobil [5], of course the applica-
and digital processing enables imaging of bees on and above
tion for Japanese nuclear plant Fukushima is
the surface, [3]. The sideward detection of the honey bees
by Lidar requires flat terrain; bees cannot be detected on the
possible too.
surface.
2. SIDEWARD DETECTION OF THE HON-
3. AERIAL ELECTRO OPTICAL NADIR
EY BEES
IMAGING OF THE HONEY BEES
The training and conditioning the honey bees to
The aerial nadir imaging of the honey bees on and
find trace level of explosives was successful and
above the terrain, announced at DARPA brain-
romising. [6,22] Due to former references about
storming [3], is competitive to sideward detection
nuclear contamination assessment by honey [5]
of the honey bees in rather all aspects. The detec-
and new achievement regarding explosive detec-
tion of the honey bees on and above the ground
tion by honey bees [6], the Scientific Committee
surface is possible by digital cameras in the vis-
of Croatian Mine Action Centre (CROMAC)
ible and near infrared wavelengths, although the
supported Prof. N. Kezic proposal to start own
greatest potential has long wave infrared remote
research about land mine detection with the honey
sensing, while the honey bees have generally
bees. Despite several attempts to get grant for this
large thermal contrast in comparison to the
research [2,3], it was finally recognized in 2011
terrain, Fig.2.
and supported in FP7 project (TIRAMISU 2011).
In 2003 DARPA organized a dedicated brain-
storming meeting (Rudolph 2003) and invited and
supported N. Kezic and M. Bajic to participate
[9,10,3]. At this brainstorming M. Bajic and N.
Kezic for the first time presented new concept
of the assessment the space-time distribution
of honey bees over the area of interest by aerial
nadir imaging by electro optical sensors and
digital processing, Fig. 1. In Bromenshenk’s team
approach bees were detected by video cameras,
visually and by Lidar [5,6] while the search and/
or scanning was done sideward in the horizontal
Figure 2. Histograms of the temperatures of honey bees (blue)
plane. The sideward detection of the honey bees
and the environment (red) [10].
by Lidar in the horizontal plane has significant
disadvantage and forces to increase the technical
Probability of the detection, recognition and
complexity [18,19]. The crucial limitation is that
identification of the honey bees is defined by
the considered terrain has to be flat and the honey
Johnson’s criteria (Johnson 1958) and can serve
59
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
as guidance for the selection of the operational
4. HANDHELD SENSOR WITH HONEY
parameters of the electro optical sensor. But the
BEES
more serious problem is the clutter produced by
the vegetation on the ground surface and the brute
The honey bees can be used as the sensors in the
-force detection is rarely satisfactory. The solution
handheld detector for the security checks. The
was derived by use of the principal components
first example is VASOR 136 [13], Fig. 6. The in-
analysis [8] and was developed to the applicable
formation about this new system is not available,
level [9]. Method starts with aerial image acqui-
but it should be considered as a tool for quality
sition in visible, or in near infrared, or in long
control after the clearing operations on the mine
wave (thermal) in frared wavelengths, Fig. 1,
field.
whereas thermal infrared provides better detection
in clutter, Fig. 2. The processing of images, the
Principal Component Analysis, enables detection
of movement of bees even if the spatial resolution
and signal to clutter ratio are low and direct detec-
tion of bees is not possible, Fig. 3. Output of the
Figure 5. The unmanned aerial vehicles (UAV) with electric
method is map that defines the spatial temporal
engines, available in Croatia for the considered purpose. All
distribution of honeybees over the target area, Fig.
are radio controlled and provide route on the digital moving
4. Although the suitable method was developed
map. a) Blimp, payload 1 kg, endurance 1 h. b) UAV helicop-
in 2006. the main obstacle for its deployment was
ter, endurance 10 min. c) Hexacopter, endurance 20 min.
the lack of availability of the suitable aerial plat-
form. In this domain happened changes in several
last years and now are available several options
for aerial platforms that are suitable for applica-
tion over the area where honey bees travel and
search the targets. The unmanned radio control-
led helicopter, hexacopters and blimp are cheap
and their application is no longer obstacle for the
deployment of the considered technology, Fig. 5.
Figure 6. a) The VASOR136 contains b) 36 cartridges each
containing one bee. [26]: “Filtered in by a standard gas
mask cartridge is a constant supply of clean air. When an
operator presses a button on the VASOR, an air sample is
taken from the environment that exposes the bees to ambient,
unfiltered air. If the bees have been trained to respond to a
vapor in that air, the bees will exhibit a proboscis extension
reflex response and the response will be translated by the VA-
SOR into a simple result shown on the screen display”.
Figure 3. Processing the Images Ii and I i+1 into the princi-
pal components PC1i, i+1 & PC2i, i+1 [9]
Figure 7. a) The flights of the honey bees were investigated
by the harmonic radar. b) The honey bee carries the small
antenna. c) Route in the orientiring flight. d) Route in the
foraging flight. [7]
5. THE BASIC TECHNICAL CHARACTER-
ISTICS AND THE PARAMETERS OF THE
HONEY BEES
The basic characteristics of the honey bees that
Figure 4. The temporal - spatial density of the honeybees, as-
are important from technical point of view are
sessed by all (N-1) processed PC2. [9]
following:
60
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
• one hive has from 20,000 to 40,000 bees, 50%
airborne remote sensing of honeybees
of them are foraging,
clusters, project aimed to operational
• the radius of the foraging is from 1 to 3 km,
system implementation, Workshop at
• the speed of the bees is 3.66 m/s in the ori-
the International Trust Fund, Ljubljana,
entiring flights, and 5,61 m/s in the foraging
Slovenia, 24.01.2003.
flights, Fig. 7,
[3]
(Bajic & Kezic 2003b) Bajic M., Kezic
• bee detect drop of scent at area 100 m2 in 15
N., 2003b, Discussion at DARPA Bee
minutes.
Brainstorming Meeting, Defense Science
• density of bees above the target terrain is
Office, DARPA, Arlington, VA, USA, 29
controlable by changing number and positions
January, 2003.
of hives.
[4]
(Balch et al. 2001) Balch T., Khan Z.,
Veloso M., 2001, Automatically Track-
The research of the honey bees is continuing,
ing and Analyzing the Behavior of Live
Insect Colonies, School of Computer
there are several very interesting examples. In
Science Carnegie Mellon University,
“Balch et al. 2001” was applied automatic track-
Pittsburgh, PA 15213, trb@cs.cmu.edu
ing and the dancing of bees was analysed [4]. A
[5]
(Barisic et al. 2002) Barisic D., Bromen-
study [1] shows that it is possible for honeybees to
shenk J.J., Kezic N., Vertacnik A., 2002,
both learn to discriminate between similar human
The role of honey bees in environmental
faces and to subsequently recognize a target face
monitoring in Croatia, In: Honey Bees:
when it is presented in conjunction with novel
Estimating the Environmental Impact of
distracters faces. DARPA again focuses resources
Chemicals, J. Devillers and M. Pham-
towards insects in a new program Hybrid Insect
Delegue, Taylor and Francis, New York,
Micro Electromechanical Systems (MEMS) [15].
pp. 160-185.
Program is aimed at developing tightly coupled
[6]
(Bromenshenk et al. 2003) Bromenshenk
machine-insect interfaces by attaching electronic
J.J, et al., 2003, Can Honey Bees Assist
payloads to the muscle or neural systems during
in Area Reduction and Landmine Detec-
the early stages of metamorphosis. The purpose
tion?, Journal of Mine Action, Issue 7.3,
of the MEMS payload will be to guide the insect’s
2003, pp. 24-27.
locomotion, determine its position, and extract
[7]
(Capaldi et al. 2000) Capaldi E.A., Smith
power to operate the electronic systems.
A.D., Osborne J.L., Fahrbach S.E., Far-
ris S.M., Reynolds D.R., Edwards A.S.,
Martin A., Robinson G.E., Riley G. M.
Acknowledgement
P. & J. R., 2000, Ontogeny of orienta-
tion flight in the honeybee revealed by
International Symposium “Humanitarian Dem-
harmonic radar, NATURE,VOL 403, 3
ining 2012”
February 2000, pp. 537- 540.
24th to 26th April 2012, Šibenik, Croatia
[8]
(Cosovic Bajic et al. 2004) Cosovic Ba-
Editor-in-Chief
jic et al., 2004, Hyper-temporal remote
Nikola Pavković
sensing in the biometrics, Proceedings
of the 24th EARSeL Symposium, New
Strategies for European Remote Sensing,
Dubrovnik, Croatia, 25 - 27 May 2004,
6. REFERENCES
Millpress, Rotterdam, 2005,
pp. 729-736.
[1]
(A.Dyer et al. 2005) Adrian G. Dyer,
[9]
(Cosović Bajic 2006) Cosović Bajic S.,
Christa Neumeyer, Lars Chittka, 2005,
2006, Image processing techniques for
Honeybee (Apis mellifera vision can
hybrid remote sensing using honeybees
discriminate between and recognise
as multitude of acquisition sensors,
images of human faces, The Journal of
Proceedings 26th EARSeL Symposium
Experimental Biology 208, 4709-4714,
New developments and challenges in re-
Published by The Company of Biologists
mote sensing, May 29 - June 2, Warsaw,
2005. doi:10.1242/jeb.01929
Poland, on CD.
[2]
(Bajic & Kezic 2003a) Bajic M., Ke-
[10]
(Cosovic Bajic et al. 2003) Cosovic Ba-
zic N., 2003a, Minefield detection by
jic S., Bajic M., Kezic N., 2003, Thermal
61
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
infrared signatures of the bees as poten-
2005, Polarization lidar measurements
tial biosensors for explosive detection,
of honey bees in flight for locating land
Int. Conf. Requirements and Technolo-
mines, OPTICS EXPRESS, 25 July
gies for Detection, Removal and Neu-
2005, Vol. 13, No. 15, pp. 5853-5863.
tralization of Landmines and UXO,
[19]
(K. Repasky et al. 2006), Kevin S. Re-
15-18 September 2003, VUB, Brussels,
pasky, Joseph A. Shaw, Ryan Scheppele,
Belgium, Vol. 2, pp. 430-434.
Christopher Melton, John L. Carsten,
[11]
(Devillers et. al. 2002) Devillers J.,
Lee H. Spangler, 2006, Optical detection
Pham-Delegue M, 2002, Honey Bees:
of honeybees by use of wing-beat modu-
Estimating the Environmental Impact
lation of scattered laser light for locating
of Chemicals, Taylor and Francis, New
explosives and land mines, 10 March
York, 2002.
2006, Vol. 45, No. 8, APPLIED OPTICS
[12]
(Ficklen 2003) Ficklen D., 2003, Honey-
[20]
(L. Delaney 2011) Lois Delaney, 2011,
bees for Detection of Chemical Explo-
Military Applications of Apiculture: The
sives and Environmental Contaminants,
(other) Nature of War, MMS Execu-
2003 AFCEE Technology Transfer
tive Summary, link in Bees and Battles,
Workshop, San Antonio, Texas, USA.
Loudoun Beekeepers Association News
[13]
(E. Zolfagharifard 2011) Elie Zolfa-
letter, November 2011, Volume 2,
gharifard, 2011, UK engineers develop
Issue 6
bee-based security device, The engineer,
[21]
(R. Carson, 2006) R. Carson, 2006, Anti-
28 March 2011, http://www.theengineer.
Terror Sting - UK, Hands On, Series 7:
co.uk/sectors/military-and-defence/in-
Programme 1 (of 8) - ‘Animal Magic’,
depth/ uk-engineers-develop-bee-based-
March 28, 2006, http://www. handsontv.
security-device/ 1008007.article
info/series7/02_animal_magic_reports/
[14]
(Johnson 1958) J. Johnson, 1958, Analy-
report2.html
sis of Image Forming Systems, Proc.
[22]
(Rodacy et al. 2002) Rodacy P.J., Bender
Image Intensifier Symposium, US Army
S.F.A., Bromenshenk J.J., Henderson
Engineer Research and Development
C., Bender G., 2002, The Training and
Laboratories, Fort Belvoir, Va., 6-7 Oct.
Deployment of Honeybees to Detect Ex-
1958 (AD220160).
plosives and other Agents of Harm, Pro-
[15]
(J. Judy 2012) Jack Judy, 2012, Hybrid
ceedings SPIE Aerosense Conference,
Insect Micro Electromechanical Sys-
Detection and Remediation Technologies
tems (HI-MEMS), DARPA, USA, http://
for Mines and Minelike Targets VII,Vol.
www.darpa.mil/Our_Work/MTO/Pro-
4742, [4742-54], 1-5 April 2002.
grams/ Hybrid_Insect_Micro_Electro-
[23]
(Rudolph 2003) Rudolph A., 2003,
mechanical_ Systems_(HI-MEMS).aspx
DARPA Bee Brainstorming Meeting,
[16]
(J. Phelan & Webb 1999) James M. Phe-
Defense Science Office, DARPA, Ar-
lan and Stephen W. Webb, 1999, Chemi-
lington, VA, USA, 29 January, 2003.
cal soil physics phenomena for chemical
[24]
(TIRAMISU 2011) Seventh Framework
sensing of buried UXO, Sandia National
Programme, 2011, Toolbox Implemen-
Laboratories for Strategic Environmen-
tation for Removal of Anti- person-
tal Research and Development Program
nel Mines, submunitions and UXO,
and DARPA, Contract DE-AC04-
TIRAMISU, SEC 2011.4.2-2, Project
94AL85000.
number 284747, Version 0.3, November
[17]
(J. Phelan et al. 1999) James M. Phelan,
2011.
Matt Gozdor, Stephen W. Webb, Mark
[25]
(SRI 2000) SRI, 2000, DARPA Insect
Cal, 1999, Laboratory Data and Model
Tracking Workshop, Southwest Research
Comparison of the Transport of Chemi-
Institute, Aug. 2-3, 2000, 6220 Culebra
cal Signatures From Buried Landmines/
Road, San Antonio, TX, USA.
UXO, Sandia National Laboratories for
[26]
(T. Goodman 2010) Ted Goodman,
Strategic Environmental Research and
2010, New Bee Sniffing Technology
Development Program and DARPA,
Can Detect Many Dangerous Vapors At
Contract DE-AC04-94AL85000., SPIE
Once, Physorg.com, March 28, 2010.
Paper 1999.
Accessed 30.03.2012. http://www.phys-
[18]
(J. Shaw et al. 2005) J. A. Shaw et al.,
org.com/ news188894292.html
62
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
[27]
(Webb 1998) Stephen W. Webb, Stefan
A. Finsterle, Karsten Pruess, James M.
Phelan, 1998, Prediction of the TNT
Signature from Buried UXO/Landmines,
Sandia National Laboratories for Strate-
gic Environmental Research and Devel-
opment Program and DARPA, Contract
DE-AC04-94AL85000.
AUTOR
Dr. sc. Slavica Ćosović Bajić - nepromjenjena
biografija nalazi se u časopisu Polytechnic &
Design Vol. 1, No. 1, 2013.
63
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
ENERGETSKI PRETVARAČ UPRAVLJAN U REALNOM VREMENU
PREKO PROFINET I/O MREŽE
Goran Malčić, Danijel Maršić, Ljubivoj Cvitaš
Tehničko veleučilište u Zagrebu
Sažetak
This paper shows the results of a research con-
ducted into the implementation of Profinet I/O
Osnovni zahtjev koji se postavlja ispred in-
industrial network together with voltage and fre-
dustrijskih računalnih sustava je njihov rad u
quency converter in three different configurations
realnom vremenu. To je temeljni razlog koji
controlled by master industrial computers.
je onemogućavao prodor ethernet tehnologije
In order to get an insight into all variations and
u područje industrijskih računalnih mreža. Uz
possibilities, the program configuration and the
određene prilagodbe, kako u sklopovskom tako
control program have been carried out in two
i u programskom konceptu, više proizvođača
different environments - STEP 7 and TIA Portal
industrijske računalne opreme uspjelo je izraditi
V12. The Profinet network hardware configuration
mrežne tehnologije, koje uz sigurnost prijenosa
has been done with an energy converter contain-
informacija i ostale zahtjeve, rade unutar kritičnog
ing an Ethernet card. The converter is controlled
vremena.
by a separate PLC device in three specific modes:
U ovom radu prikazan je istraživački rad na im-
by a PLC device containing an Ethernet port,
plementaciji industrijske računalne mreže Profinet
by a PLC device containing a separate Ethernet
I/O u sprezi s pretvaračem napona i frekvencije u
communication module and by a program PLC
tri različite konfiguracije upravljane nadređenim
device whose work is emulated on a PC. No mat-
industrijskim računalima.
ter which mode, communicatin has been made
Programska konfiguracija i upravljački program
possible in real time, on the equipment of various
su izvedeni u dva različita programska okruženja -
manufacturers.
STEP 7 i TIA Portal V12, kako bi se uočila razlika
Key words: energy converter, real time, PROFI-
i mogućnosti. Sklopovska konfiguracija Profinet
NET I/O
mreže izvedena je sa energetskim pretvaračem na
koji je ugrađena ethernet kartica, a njime preko
mreže upravlja nadređeni PLC uređaj i to u tri
1. UVOD
slučaja - PLC sa integriranim Ethernet portom,
PLC uređaj sa zasebnim ethernet komunikaci-
Razloge zbog kojih je ethernet mrežna tehnologija
jskim modulom, te programski PLC čiji se rad
važna za industriju i zbog kojih se zadnjih desetak
emulira na PC računalu. U sva tri slučaja je ost-
godina probija u područje industrijskih računalnih
varena komunikacija unutar kritičnog vremena na
mreža treba tražiti u njenoj relativno jednostavnoj
opremi ražličitih proizvođača.
primjeni i sveopćoj prisutnosti u društvu. Ethernet
je sigurno najrašrenija mrežna tehnologija koja se
Ključne riječi: energetski pretvarač, realno vri-
danas aktivno koristi u svijetu - relativno stabilna,
jeme, PROFINET I/O
razvijena, relativno jednostavna za uporabu te,
što je najvažnije, dobro poznata sklopovska i
programska infrastruktura koja se svakim danom
Abstract
nadograđuje novim proizvodima i idejama. Osim
toga, postala je u širkom smislu riječi 'svakodnev-
The main request set upon an industrial computer
na' mrežna infrastruktura jer osim što je svugdje
system is to work in real time. This is the very rea-
prisutna, za konfiguraciju takve računalne mreže
son why Ethernet technologies were not applied in
potrebna nisu potrebna velika stručna znanja koje
industrial computer networks. Nevertheless, some
posjeduje veliki broj ljudi.
manufacturers have managed to introduce certain
Ideja jedne mrežne infrastrukture na nivou cijele
hardware and software adjustments and have come
tvornice, počevši od pogonske do nadzorne i
up with network technologies which meet all
upravljačke razine, prisutna je odavno (Siemens
requests for highly secure real time information
mrežna struktura ProfiBus tehnologije PA, DP,
transfer.
FMS [4]). Iznad tih razina bila je uvjek prisutna
64
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
ethernet tehnologija koja se neovisno razvijala u
posjedujete integrirani Profinet port na samom
odnosu na industrijske računalne mreže. Prije de-
procesoru ili što učiniti ako već imate postojeći
setak godina na tržištu su se pojavili prvi proizvo-
upravljački sustav kojemu uz procesor S7 serije
di koji su nudili kompletna riješenja industrijskih
dodate zasebnu Profinet komunikacijsku karticu.
računalnih mreža temeljenih na ethernet sklopov-
Takav pristup je prikazan u drugom dijelu rada
lju odnosno infrastrukturi, ali sa vlastitim pro-
i pokazuje da se može upogoniti i takav sus-
tokolima (AllenBradley Ethernet/IP tehnologija
tav. Specifično i najsloženije riješenje dano je u
[5]). Naime, temeljna zapreka kod razvoja ether-
trećem dijelu rada gdje se koristi programski PLC
neta na pogonskom nivou je uvjet da mreža mora
čiji se rad emulira na PC računalu (eng. Soft PLC
raditi unutar kritičnog vremena (eng. Real time).
- software PLC) i koji pristupa Profinet mreži
Realno vrijeme znači da sustav procesuira vanjske
preko ethernet mrežne kartice sa posebnim proce-
događaje unutar definiranog vremena
sorom (eng. chipset). Također se u trećem dijelu
Definirano vrijeme odziva je uglavnom ≤ 5ms za
rada pokazalo da postoji razlika u konfiguraciji
standardne aplikacije u procesnoj industriji.
sustava pomoću STEP 7 i TIA Portal V12.
Tvrtka Siemens razvila je svoju tehnologiju na-
Sustav je u sva tri slučaja izveden koristeći Profi-
ziva Profinet (PROcess FIeld NET) koja se bazira
net I/O komunikacijski koncept za implementaci-
na ethernet tehnologiji kao podloge. Profinet nije
ju modularnih, distribuiranih aplikacija baziranih
samo robusnija inačica etherneta prilogođena za
na industrijskom ethernetu.
rad u industrijskim uvjetima. Inteligentni vanjski
uređaji daju veliku količinu podataka za prijenos
2. KOMUNIKACIJSKI MODUL FENA-11
koja prelazi mogućnosti postojećih sabirničkih
mreža i time ovoj tehnologiji pomalo daje pred-
nost u odnosu na postojeće pogonske mreže.
Kako bi se pretvarač napona i frekvencije ACS
Profinet koristi optimizirani komunikacijski kanal
880 (ABB) mogao spojiti na ethernet mrežu na
za komunikaciju u realnom vremenu, što garantira
njega je potrebno ugraditi komunikacijski modul
prijenos vremensko kritičnih podataka između
FENA-11 za ethernet mrežu. Modul je kompati-
različitih stanica u mreži, unutar definiranog
bilan s mrežnim standardima IEEE 802.3 i IEEE
intervala. Real-time kanal može se implementirati
802.3u i podržava tri protokola: Modbus/TCP,
na standardnim Ethernet kontrolerima primjenom
EtherNet/IP i PROFINET IO. FENA-11 modul
programskih rješenja ili u formi specijalnog sklo-
kao medij podržava upletene parice čiji odsječak
povskog riješenja, a bazira se na 2 sloju ISO/OSI
mora biti kraći od sto metara. Komunikacijski
referentnog modela (Real-time protokol - RTC
modul FENA-11 služi za slanje upravljačke
1-3 [1]). Za potrebe Profinet real-time komunikac-
riječi pretvaraču (start, stop), zadavanje refer-
ija kod procesa gdje je potrebna vrlo brza reakcija
ence pretvaraču, čitati statusne informacije i
sustava upravljanja, nužan je bio razvoj ERTEC
stvarne vrijednosti pretvarača te ukloniti greške
400 i 200 (eng. Enhanced Real Time Ethernet
na pretvaraču. Komunikacijski modul podržava
Controller) ASIC procesora.
10 Mb/s i 100 Mb/s brzine prijenosa podataka te
U literaturi se navodi da je rad sa Profinet teh-
automatski detektira korištenu brzinu u mreži.
nologijom moguć nabavom palete Siemens
Na modulu se nalaze tri LED indikatora (HOST,
proizvoda te se dobiva dojam kako je to rela-
MODULE, NETWORK) koji služe za dijagnos-
tivno zatvorena tehnologija. Zbog toga je ovom
tiku (Slika 1.).
radu prikazano povezivanje pretvarača napona i
frekvencije tvrtke ABB ACS880 na različita PLC
računala serije S7 preko Profinet mreže. Prema
uputama proizvođača ABB, takvo povezivanje i
rad u realnom vremenu je moguć samo ako pos-
jedujete PLC S7 sa integriranim Profinet komu-
nikacijskim portom na procesoru. Takav sustav je
objašnjen u prvom dijelu rada i svi problemi koji
dolaze takvom implementacijom jer sva korištena
oprema nije od tvrtke Siemens, a ABB uputstva
su bila nedostatna. Nadalje, ono što se nigdje
ne navodi kao moguće, a niti se ne objašnjava,
je konfiguracija i rad sa sustavom ako PLC ne
Slika 1. Komunikacijski modul FENA-11
65
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
3. S7-300 SA INTEGRIRANIM ETHERNET
PORTOM
3.1. Idejno rješenje
U prvoj izvedbi sustava ostvareno je povezivanje
nadređenog PLC uređaja sa integriranim Eth-
ernet portom (CPU 315-2 PN/DP) i pretvarača
napona i frekvencije ACS880 preko industrijske
računalne mreže Profinet I/O. Razlog korištenja
Slika 3. Korištena struktura procesnih podataka (PPO) Type 7
konfiguracije S7-300 (CPU 315-2 PN/DP) u
prvoj izvedbi sustava jest integrirani Ethernet port
Upravljačka riječ je skupina od 16 internih bi-
na samoj procesorskoj jedinici, što omogućava
narnih signala, čija stanja određuje program
direktnu komunikaciju s podređenim uređajem
PLC uređaja, koji moraju biti dostupni internoj
(pretvaračem frekvencije) preko Profinet I/O
sekvenci sustava upravljanja odnosno regulatoru
protokola. To je ujedno i izvedba principa komu-
pretvarača napona i frekvencije. U ovom rješenju
nikacije predložena u priručniku proizvođača
adresa MW100 sadrži upravljačku riječ čiji
komunikacijskog modula FENA-11. Sve IP adrese
pojedinačni bitovi imaju značenje prikazano na
u sustavu moraju biti statičke.
Slici 4.
Slika 2. Idejno rješenje povezivanja prve izvedbe sustava
Slika 4. Struktura upravljačke riječi PZD1
Za upravljanje pogonom putem Profinet I/O mreže
3.2. Princip komunikacije
koriste se digitalni upravljački signali OFF1 do
OFF3. U ovom slučaju za pokretanje i zaustavl-
Pretvarač frekvencije ACS880 može za komu-
janje motora prema rampi koristit će se pozitivni
nikaciju sa nadređenim PLC uređajem koristiti
brid upravljačkog signala ON/OFF1 što znači
više struktura procesnih podataka (eng. Param-
da je upravljačke signale OFF2 i OFF3 potrebno
eter Process data Object, skraćeno PPO) defin-
deaktivirati postavljanjem u logičko stanje 1.
iranih prema PROFIdrive profilu 2.0. U ovom
Jednako tako, potrebno je i neke od ostalih bitova
slučaju za prijenos podataka između PLC uređaja
upravljačke riječi postaviti u logičko 1 kako bi
i pretvarača frekvencije koristi se PPO Type 7
pretvarač bio spreman za pokretanje. Kako bi se to
struktura podataka.
postiglo u upravljačku riječ mora biti upisana kom-
Odabrana struktura procesnih podataka (PPO)
binacija 047Ehex što u stanje logičkog 1 postavlja
ima 12 procesnih riječi (PZD). Izlazne riječi služe
pojedinačne bitove kako je prikazano na Slici 4.
za upravljanje radom, dok ulazne služe za nadg-
U ovom rješenju statusnu riječ može se nadgle-
ledanje statusa pretvarača frekvencije. Opis struk-
dati i analizirati korištenjem adrese MW200 čiji
ture procesnih podataka PPO TYPE 7 korištenih u
pojedinačni bitovi imaju značenje prikazano na
ovoj izvedbi je prikazana na Slici 3.
Slici 5.
66
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Kako bi komunikacijski modul FENA-11 mogao
komunicirati sa PLC uređajem potrebno je podes-
iti i njegove parametre. U ovom rješenju odabrana
je IP adresa 192.168.81.131, maska podmreže
255.255.2550 i naziv uređaja na mreži fena.
Važno je napomenuti da IP adresa PLC-uređaja
i adresa komunikacijskog modula FENA-01/11
mora biti u istoj mreži, te da IP adresa u sklo-
povskoj konfiguraciji mora odgovarati IP adresi
podešenoj u parametrima pretvarača.
Kako bi se Profinet I/O parametri dodijelili
komunikacijskom modulu FENA-01/11 potrebno
je pritisnuti na virtualno sučelje FENA modula
(IE 1) te u Ethernet addresses postavkama odab-
rati izrađenu virtualnu Profinet I/O mrežu (PN/
Slika 5. Struktura ulazne statusne riječi PZD1
IE_1) i upisati IP adresu nadređenog kontrolera
(192.168.81.130). Kao što se može primijetiti na
Slici 6. maska podmreže mora biti ista kao i na
3.3. Implementacija u step 7/tia portal v12
procesorskoj jedinici (255.255.255.0) te ju nije
moguće mijenjati.
Prilikom testiranja sustava utvrđeno je da ne pos-
toje značajnije razlike u postupku implementacije
programskog rješenja sustava između program-
skih paketa STEP 7 i TIA Portal V12. Zbog toga
je postupak implementacije prikazan u razvojnoj
okolini TIA Portal V12 s obzirom da se radi o
novijoj generaciji programske podrške za sustave
automatizacije tvrtke Siemens.
Prije izrade programske podrške u TIA Portal-
u potrebno je prvo na energetskom pretvaraču
podesiti parametre za komunikaciju preko
Profinet I/O mreže. Na taj način će pretvarač
biti vidljiv nadređenom PLC uređaju na mreži
Slika 6. Dodjeljivanje Profinet I/O parametara modulu
odnosno u upravljiv preko Profinet I/O mreže.
FENA-11
Parametri pretvarača za mrežnu komunikaciju
su podešeni sukladno uputama u priručniku
Posljednji korak u konfiguriranju pretvarača
proizvođača.
frekvencije za rad i slušanje zahtjeva sa Profinet
Nakon izrade novog projekta u TIA Portal-u
I/O mreže jest definiranje ulazno - izlaznih adresa
potrebno je odabrati korištenu procesorsku
pretvarača kojima će se slati odnosno primati
jedinicu, a potom u prozoru za izradu sklopo-
poruke odabrane strukture podataka. Dvostrukim
vske konfiguracije podesiti parametre ethernet
klikom na FENA modul otvara se ekran za pregled
porta. U ovom rješenju odabrana je IP adresa
uređaja. Pomoću „povuci/ispusti“ metode umeće
192.168.81.130, maska podmreže 255.255.2550 i
se već opisana PPO Type 7 struktura podataka u
naziv uređaja na mreži pn-io.
FENA komunikacijski modul.
Kako je PLC uređaj u stvarnosti jednim krajem
Zadnji korak je izrada upravljačkog programa
spojen na (X2) ethernet sučelje procesorske jedin-
u organizacijskom bloku OB1. Upravljačka
ice a sa druge strane na komunikacijski modul
(PQW256) i statusna riječ (PIW256) se nalaze u
pretvarača, potrebno je u prozoru sklopovske
perifernoj izlaznoj (PQ) odnosno ulaznoj memoriji
konfiguracije prvo definirati virtualnu Profinet I/O
(PI) PLC uređaja kod kojih nije moguće pristupati
mrežu na koju se potom dodaje virtualni komu-
pojedinačnim bitovima u ladder dijagramu. Kako bi
nikacijski modul pretvarača FENA-11. Prije toga
se to omogućilo, potrebno je uporabom naredbe za
je potrebno instalirati upravljački program (GSD
premještanje podataka (MOVE) prebaciti sadržaj
datoteku) za Profinet I/O komunikacijski modul
upravljačke i statusne riječi iz periferne memorije
FENA-01/11 preuzet od njegovog proizvođača
u internu bit memoriju PLC uređaja kod koje je
(ABB).
moguće pristupati pojedinačnim bitovima.
67
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
4. S7-300 SA ZASEBNIM KOMUNIKACI-
u CP modul. Kada se FC11 poziva u OB1 potreb-
JSKIM MODULOM
no je unijeti parametre objašnjene na Slici 8.
4.1. Idejno rješenje
U drugoj izvedbi sustava ostvareno je povezivanje
nadređenog PLC uređaja sa zasebnim komunikaci-
jskim modulom (CP 343-1 Advanced) i pretvarača
napona i frekvencije ACS880 preko industrijske
računalne mreže Profinet I/O (Slika 7.). Za central-
nu procesorsku jedinicu odabran je CPU 315-2DP
iz serije SIMATIC S7-300 serije koji ima integrira-
ni PROFIBUS port. Kako bi CPU 315-2DP mogao
komunicirati preko Profinet I/O mreže korišten je
Slika 8. Objašnjenje izrađenog komunikacijskog bloka FC11
zasebni komunikacijski modul CP 343-1 Advanced
koji služi kao Profinet I/O kontroler za operacije sa
Komunikacijski blok FC12 prima podatke
distribuiranim I/O uređajima na mreži.
iz modula CP343-1 Advanced i upisuje ih u
korisnički program u CPU-u. Blok prihvaća
procesne podatke ulaznih uređaja kao i informa-
ciju o stanju od CP modula i pohranjuje u zadano
ulazno područje CPU-a. Kada se FC12 poziva u
OB1 potrebno je unijeti parametre objašnjenena
Slici 9.
Slika 7. Idejno rješenje povezivanja druge izvedbe sustava
4.2. Princip komunikacije
Kako bi PLC uređaj mogao komunicirati preko
Slika 9. Objašnjenje izrađenog FC12 komunikacijskog bloka
zasebnog komunikacijskog ethernet modula
sa pretvaračem frekvencije potrebno je u
Za komunikaciju u sustavu koristi se PPO Type 7
upravljačkom programu pozvati komunikacijske
struktura podataka, isto kao u slučaju konfiguracije
blokove:
S7-300 sa integriranim portom, ali se razmjena
FC11 „PNIO_SEND“ (za slanje podataka),
podatka vrši preko komunikacijskih blokova FC11
FC12 „PNIO_RECV“ (za primanje podataka).
i FC12 [6]. Slika 10. prikazuje principnu blok
Karakteristike komunikacijskih blokova FC11 i
shemu PROFINET I/O komunikacije u sustavu.
FC12 su sljedeće:
Kako bi pomoću komunikacijskog bloka FC11
FC11 i FC12 su sinkroni komunikacijski blokovi,
iz glavnog programa OB1 mogli poslati podatak
Za S7-300 kontrolere blokovi se nalaze u „SI-
komunikacijskom modulu FENA-11 potrebna
MATIC_NET_CP“ biblioteci,
su dva podatkovna područja unutar procesorske
Blokovi se moraju pozvati u OB1 organizacijskom
jedinice. Podatkovni blok DB1 (SEND) služi za
bloku,
upisivanje procesnih PZD riječi dok podatkovni
Završetak operacije prikazan je statusima „DONE“,
blok DB2 (IOCS) služi za spremanje informacija
„NDR“ ili „ERROR“
o stanju izlaznog područja. Prilikom upisivanja
Zadaća komunikacijskoga bloka FC11 je prenositi
vrijednosti varijable SEND potrebno je definirati
podatke iz korisničkog programa centralne proce-
podatkovni blok (u ovom slučaju DB1), početak
sorske jedinice u modul CP343-1 Advanced. Blok
izlazne Q adrese FENA modula (DBX0.0) te
prenosi podatke namijenjene izlaznim uređajima
njihovu ukupnu veličinu (BYTE 24) što se zajedno
(eng. IO devices) iz zadanih izlaznih adresa CPU-a
zapisuje u obliku pokazivača P#DB1.DBX0.0
68
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
BYTE 24. Komunikacijski procesor CP343-1
parametri (NDR, ERROR, STATUS. Itd.) u obje
Advanced preuzima podatke iz podatkovnog bloka
funkcije služe samo nadgledanje grešaka u komu-
DB1 i preko svojih izlaznih adresa ih prosljeđuje
nikaciji.
FENA-11 komunikacijskom modulu pretvarača.
Parametar CPLADDR označava početne izlazne
4.3. Implementacija u step 7/tia portal v12
adrese CP modula zapisane u heksadecimal-
nom obliku. Kako je početna izlazna adresa 256,
Postupak sklopovske konfiguracije u programskim
potrebno ju je pretvoriti u heksadecimalni broj
paketima STEP 7/TIA Portal V12 sadrži sve korake
što se zapisuje kao W#16#100. Modul FENA-11
koji su potrebni kod rada sa integriranim Profinet
dobiveni podatak od strane CP modula obrađuje i
portom. Naravno, u ovom slučaju se sva podešenja
šalje upravljačkoj jedinici pretvarača frekvencije
vrše na zasebnom komunikacijskom modulu
ACS800. Komunikacijski blok FC12 za primanje
CP343-1 Advanced za koji se definira virtualna
podataka od strane CP modula djeluje na istom
Profinet I/O mreža i dodaje virtualni komunikaci-
principu kao i FC11, jedino što se podaci šalju iz
jski modul pretvarača FENA-11. Kako se koristi
ulaznih I adresa FENA modula u ulazne adrese CP
zasebni komunikacijski modul početne ulazne i
modula. Nakon toga se podaci prosljeđuju po-
izlazne adrese pretvarača frekvencije moraju biti
datkovnom bloku (DB3) u procesorskoj jedinici,
postavljene na način da kreću od 0 (Slika 11.).
dok podatkovni blok DB4 služi samo za spremanje
informacija o stanju ulaznog područja. Ostali
Slika 10. Principna blok shema Profinet I/O komunikacije u sustavu
Upravljački program sadrži komunikacijski blok
FC11 koji koristi (DB1) podatkovno područje
za spremanje izlaznih PZD riječi sa pretvarača
veličine 24 bajta i (DB2) za spremanje informaci-
je o stanju izlaznog područja pretvarača veličine 4
bajta, dok FC12 blok koristi (DB3) za spremanje
ulaznih PZD riječi sa pretvarača veličine 24 bajta
i (DB4) za spremanje informacije o stanju ulaznog
područja pretvarača veličine 4 bajta.
Slika 11. Definiranje ulazno - izlaznih adresa pretvarača
(PPO 7)
69
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
5. PROGRAMSKI PLC KAO NADREĐENI
Tablica 1. IE_General Profinet I/O komunikacijske kartice za
WinLC RTX v4.6 kontroler
SUSTAV
5.1. Idejno rješenje
U ovoj izvedbi sustava ostvareno je povezivanje
nadređenog programskog PLC sustava i pretvarača
napona i frekvencije ACS880 preko industrijske
računalne mreže Profinet I/O (Slika 11.).
Kako bi WinLC RTX kontroler mogao komu-
nicirati preko Profinet I/O mreže sa pretvaračem
napona i frekvencije potrebno je koristiti zasebnu
Profinet I/O komunikacijsku karticu. U ovoj
izvedbi povezivanja korištena je Intel Gigabit
CT Desktop Adapte komunikacijska kartica
sa ugrađenim I82574L chipsetom. Najvažnija
karakteristika odabrane Intel Gigabit CT Desk-
top Adapter komunikacijske kartice jest MSI-X
podrška. Kako bi SIMATIC WinAC RTX pro-
gramska podrška mogla koristiti IE_General
Profinet I/O komunikacijske kartice potrebno je
Slika 12. Idejno rješenje povezivanja treće izvedbe sustava
postaviti ekskluzivan signal prekida (Exclusive
IRQ) u Windows operativnom sustavu na željenoj
Programski PLC sustav je izveden pomoću pro-
kartici. Komunikacijske kartice koje imaju MSI-
gramske podrške SIMATIC WinAC RTX 2010
X podršku ne trebaju imati ekskluzivan signal
koja služi za upravljanje rješenjima u automa-
prekida i nije potrebno dodatno podešavanje što
tizaciji temeljenim na osobnim računalima koje
bitno olakšava konfiguraciju sustava.
omogućuje izvršavanje determinističkih funkcija
Podešavanje sklopovskog PLC sustava i princip
upravljanja za rad u realnom vremenu. Programski
komunikacije
paket SIMATIC WinAC RTX 2010 u sebi sadrži
Kako bi se dobila mogućnost upravljanja
programski kontroler WinLC RTX v4.6 koji može
pretvaračem napona i frekvencije pomoću PLC
upravljati distribuiranim I/O uređajima preko
kontrolera baziranog na PC računalu potrebno
PROFIBUS DP i PROFINET I/O mreže. Sklopo-
je na tom računalu podesiti PLC konfiguracijsku
vska konfiguracija računala sa programskim PLC
stanicu pomoću alata Station Configuration editor.
sustavom je izvedena sa dvije ethernet mrežne
Prvo je potrebno u Windows operativnom sustavu
kartice. Jedna kartica je standardnog tipa i služi za
definirati statičke IP adrese unutar istog raspona
povezivanje sa računalom za konfiguraciju sustava
za obje ethernet kartice. Nakon toga je u prozor
na kojem je instalirana programska podrška STEP
konfiguracijske stanice potrebno dodati WinLC
7 odnosno TIA Portal v12. Druga kartica mora biti
RTX komponentu, koja predstavlja procesorku
namjenska ethernet kartica koja podržava Profinet
jedinicu programskog PLC sustava, te obje
I/O komunikacijski protokol. Moguće je koristiti
komunikacijske kartice. Posljednji korak je zada-
originalne komunikacijske kartice tvrtke Siemens
vanje naziva konfiguracijske stanice koje će biti
(CP1616/1604) dok je cjenovno puno povoljnije
potrebno prilikom upisati kod izrade sklopovske
rješenje upotreba IE_General komunikacijskih kar-
konfiguracije u programskoj podršci STEP 7/TIA
tica sa ugrađenim posebnim Profinet I/O chipsetom
Portal v12. Nakon izrade PLC konfiguracijske
izrađenim od strane tvrtke Intel. U sljedećoj tablici
stanice pomoću Station Configuration Editor alata
prikazane su sve podržane IE_General Profinet
potrebno je pokrenuti WinLC RTX kontroler čime
I/O komunikacijske kartice za WinLC RTX v4.6
je programski PLC sustav spreman za rad
kontroler.
(Slika 13.).
70
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
nivou bi trebao biti relativno jednostavan pos-
tupak primjenjujući norme i poštivajuću uputstva
proizvođača opreme. U ovom radu je prika-
zano kako podrška proizvođača, bez obzira na
poštivanje normi kod izrade komponenti i pro-
gramske podrške, sa ovakvim sustavima je više
nego nedostatna. Zbog toga je ovo provedeno
istraživanje Profinet tehnologije i njezinog načina
rada uzelo desetke sati rada u traženju riješenja
koje niti jedan proizvođač ne daje, a niti su kao
Slika 13. Prikaz WinLC RTX kontrolera u „RUN“ modu rada
takva navedena u normi.
U prvom dijelu rada je prikazan sustav koji bi se
Princip komunikacije je izveden kao u prvoj iz-
trebao moći konfigurirati i upogoniti u vremenu
vedbi sustava odnosno koriste se PPO 7 strukture
od najviše par sati, što se pokazalo nemoguće.
podataka i potpuno jednaki upravljački programi u
U drugom dijelu rada je prikazano koliko je za
organizacijskom bloku OB1.
naizgled jednostavan sklop, koji se razlikuje od
Implementacija u STEP 7/TIA Portal V12
prvoga samo po odvojenoj jedinici za komu-
Prije izrade programske podrške u TIA Portal-
nikaciju, potrebno uložiti vremena i znanja da
u potrebno je prvo na energetskom pretvaraču
bi sustav proradio. Takva rješenja bi trebala biti
podesiti parametre za komunikaciju preko Profinet
jednostavna, nadogradnje sustava omogućene
I/O mreže na jednak način kao što je to bio slučaj
i objašnjene od strane proizvođača opreme, no
u prvoj izvedbi sustava. Nakon toga je u prozoru
ovime se prikazalo da to nije tako. Prve dvije
skolpovske konfiguracije potrebno izraditi virtual-
sklopovske strukture su potakle istraživački rad
nu konfiguraciju programskog PLC sustava koja se
na trećem sklopu kojemu su je upravljački sklop,
sastoji od WinLC RTX kontrolera i dvije ethernet
odnosno PLC, emuliran kao programski paket na
komunikacijske kartice. Također je potrebno dodati
PC računalu. Time se htjela pokazati univerzal-
PPO 7 komunikacijski profil te definirati IP adrese
nost, odnosno da bi ovakav sustav, bez obzira na
ehhernet kartica i FENA-11 komunikacijskog
sklopovsko riješenje upravljačkog računala, koje
modula pretvarača napona i frekvencije (Slika 14.).
je ovime zamjenjeno emulacijom upravljačkog
računala, moralo uredno raditi. Nakon provedenog
testiranja, došlo se do riješenja nabavom zasebnih
ethernet mrežnih kartica sa posebnim kontrolerom
mreže i programom koji ga pogoni, da bi ost-
varili rad mreže u realnom vremenu. Također se
pokazalo da programska podrška sa dva editora
istog proizvođača ne radi jednako za emulirano
računalo. Kod trećeg sklopa je implementirano
iskustvo sa pretvaračem stečeno na prva dva sus-
tava tako da u tom dijelu nije bilo problema.
I jedan i drugi proizvođač su izradili mrežne
sklopove i programsku podršku koja je defin-
irana Profinet normom što dokazujemo ispravnim
Slika 14. Dodjeljivanje Profinet I/O parametara komunikaci-
radom sustava. Dakle poštivanje normativa
jskom modulu FENA-01/11
neminovno mora dati riješenje, koje se na kraju
pronašlo te je u radu objašnjeno. Kako i je li
Kako su ulazne i izlazne adrese za nadzor i uprav-
ta implementacija jednostavna, dokazuje ovaj
ljanje pretvaračem napona i frekvencije identične
rad. Svakako je nužno proučiti i baviti se ovim
kao kod prve izvedbe sustava u TIA Portalu, tako
područjem računalnih mreža, jer ovakvi sustavi će
je i upravljački program u organizacijskom bloku
se zasigurno masovnije primjenjivati kroz skoro
OB1 u potpunosti izrađen na jednak način.
vrijeme u industriji. Ta sama primjena, odnosno
konfiguracija računalne mreže i sklopova, u
6. ZAKLJUČAK
budućim aplikacijama se može referencirati na
ovaj rad, što je naš doprinos.
Sklopovska izgradnja te računalna konfiguracija
Profinet mrežne infrastrukture na pogonskom
71
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
automatizacije procesa uporabom PLC i SCADA
7.
LITERATURA
sustava za domaću i stranu industriju.
[1]
Pigan Raimond; Metter Mark: „Automa-
tisieren mit PROFINET: Industrielle
Kommunikation auf Basis von Industrial
Ethernet“; Publicis Corporate Publish-
ing; Auflage: 2. überarbeitete Auflage
(15. Februar 2008)
Dr. sc. Ljubivoj Cvitaš rođen 1952. godine u
[2]
„pi_white_paper_profinet_it_en_v1_0.
Zagrebu, diplomirao je 1976. i magistrirao 1982.
pdf“;PROFIBUS Nutzerorganisation
godine na Fakultetu elektrotehnike i računarstva
e.V.; December 2008
u Zagrebu, a doktorirao 2009. godine na
[3]
„B01_PROFINET_system_en.pdf“;
Elektrotehničkom fakultetu u Osijeku. Radio je u
PROFINET System Description Version
April 2009; PNO 4.132
KONČAR - Institutu za elektrotehniku kao speci-
[4]
Berger, Hans; „Automating with SI-
jalist za elektroniku. Godine 1986. zapošljava se
MATIC“; Publicis Corporate Publishing;
u firmi ATM Zagreb u Sektoru razvoja. Godine
2nd revised edition 2003
1991. postaje voditeljem Sektora razvoja. Os-
[5]
Goran Malčić, „Ethernet/IP - Industri-
nutkom Siemensa u Hrvatskoj, nastavlja rad kao
jski Ethernet“, članak za stručni časopis
voditelj razvoja u novo-nastaloj tvrci. Godine
Elektro, Zagreb 2004.
2002 organizira i vodi razvojno-istraživački centar
[6]
Julije Čučuk: „Upravljanje pretvaračem
za mjerenja temperature u industriji. Na TVZ
ACS880 preko ProfiNet I/O mreže
prelazi 2009. gdje radi na kao viši predavač te
sa PLC uređajima tvrtke Siemens“,
voditelj razvojno-istraživačkih projekata.
završni rad - diplomski/integralni
studij, Elektrotehnički odjel Tehničkog
veleučilišta u Zagrebu, 18.12. 2013
[7]
„B01_PROFINET_system_en.pdf“;
PROFINET System Description Version
April 2009; PNO 4.132
[8]
„SIMATIC NET NCM for Industrial
Danijel Maršić rođen je 1984. godine u Zaboku,
Ethernet“, Siemens AG, 2005
Hrvatska. Srednju školu završio je 2003. u
Sesvetama. Iste godine upisao je stručni studij
AUTORI
elektrotehnike na Tehničkom veleučilištu u
Zagrebu, a diplomirao je 2006. godine na Za-
vodu za automatizaciju i procesno računarstvo.
Nakon diplome zaposlio se kao laborant na
Elektrotehničkom odjelu Tehničkog veleučilišta
u Zagrebu. Pohađao je politehnički specijalistički
diplomski stručni studij elektrotehnike na
Tehničkom veleučilištu u Zagrebu, gdje je diplo-
Mr.sc. Goran Malčić rođen je 1972. godine u
mirao 2010. godine. Od 2011. godine prelazi na
Zagrebu gdje završava srednju elektrotehničku
radno mjestu asistenta gdje radi na predmetima
školu. Studij završava na temi upravljačke ap-
stručnog i specijalističkog studija elektrotehnike
likacije industrijskog robota, a poslijediplom-
iz područja industrijske automatizacije. Autor je
ski magistarski studij na temi automatiza-
nekoliko članaka objavljenih na stručnim konfer-
cije primjenom S88 norme. Viši predavač je na
encijama sa međunarodnom recenzijom.
Elektrotehničkom odjelu TVZ na kolegijima
vezanim za računalnu automatizaciju. Na TVZ je
voditelj Specijalističkog studija elektrotehnike.
Ima objavljeno preko 50 radova, recenzirane
nastavne materijale te je vodio preko dvije stotine
diplomskih i završnih radova. Nagrađen je nagra-
dom INOVA, te je pozivan na više predavanja.
Dulji niz godina je stručni suradnik na projektima
72
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
SIMULTANO VIDEO SNIMANJE U VIZUALNOM I INFRACRVENOM
SPEKTRU PROŠIRENE V/Z STVARNOSTI
Jana Žiljak Vujić, Ivan Rajković, Ivana Žiljak Stanimirović
Tehničko veleučilište u Zagrebu
Grafički fakultet u Zagrebu
Sažetak
ing and hiding in flora and fauna have been set.
This article presents methods of Z value meas-
Razvili smo dvostruko video snimanje flore i
urements obtained with ZRGB camera in video
faune s ZRGB kamerom u vizualnom i infracrven-
mode. The difference between visual and infrared
om spektru. U članku se pokazuju se sličnosti i
light absorption in the flora and fauna extends the
razlike apsorpcije svjetla s materije, objekta u
system design of camouflage in motion.
pokretu. Potvrđene su teze o jednakosti apsorpcije
Key words: infrared video capture, ZRGB cam-
bliske infracrvene radijacije (NIR) u cijeloj flori s
era, Z sizes, INFRAREDESIGN ®.
izuzetkom kore drveća. Sve latice cvijeća i listova
odbijaju infracrvenu zraku. Nasuprot, koža i dlaka
životinja različito apsorbira NIR i svaki njihov dio
1. UVOD
ima svoju vlastitu Z vrijednost. U fauni postoji
korelacija refleksije svjetla između vizualne i
Video tehnologija nije primjenjivana u zajedništvu
infracrvene apsorpcije. Video ZRGB kamera
vizualnog i infracrvenog spektra kroz postupka
omogućuje promatranje kretanja u „kameleon-
INFRAREDESIGN®-a. Nastoji se prikupiti
skom svijetu“ kroz „Z-kontrast“ i „RGB-kontrast“
višestruke informacije i svojstva prirode
sa dvostrukim istovremenim snimanjem. Postav-
drugačijim multimedijalnim pristupom. Video
ljaju se novi postupci odgonetavanja i sakrivanja
postavljamo u dvostruku ulogu snimanja i in-
u flori i fauni. U članku su dati načini mjerenja Z
formiranja za nevidljivo područje našeg oka.
vrijednosti postignuti s ZRGB kamerom u video
Priroda nosi mnoge svojstvene informacije. Mi
modu. Razlika vizualne i infracrvene apsorpcije
ih doživljavamo primarno kroz osjetila za miris,
svjetla na flori i fauni proširuje projektiranje sus-
sluh, dodir, oči, okus. U ovom članku pokazujemo
tava kamuflaže u kretanju.
da se mogu doživjeti i druge informacije koje pos-
toje u našoj okolini. Promatramo vizualna stanja
Ključne riječi: infracrveno video snimanje, ZRGB
flore i faune ako su obasjana sunčanom radijaci-
kamera, Z veličina, INFRAREDESIGN®,
jom koju ne prepoznaju naše oči.
Prvi puta se pokazuje dvostruki video snimak,
Abstract
paralelno snimanje u vizualnom i infracrvenom
spektru. Prikazuje se bilježenje ZRGB kamere
We have developed a double video recording of
preko mnogih elemenata u prirodi na nov način.
flora and fauna with ZRGB camera in both, visual
Multimedijalnom poglavlju se pristupa na način
and infrared spectrum. The article shows the
da se priroda podvrgava svjetlosti od 400 do
similarities and differences in the light absorption
1000 nm. Iznose se dvostruke informacije. In-
ability of various matters in motion. The theses
formacije koje nose objekti, biljke i živa bića u
on equality absorption of near infrared radiation
bliskom infracrvenom spektru, uspoređujući ih sa
(NIR) of flora have been confirmed, with the
doživljajem u spektru našeg golog oka.
exception of tree bark. All flower petals and leaves
Kako izgleda priroda u bliskom infracrvenom
reflect infrared beams. At the same time, anima
spektru?. Pokazuje su prednost video snimanja.
skin and fur differently absorb NIR. Each part has
Što se je do sada sve snimilo.
its own Z value.
Ovdje iznosimo drugačiji pristup izučavanja
There is a correlation between the visual reflec-
IRD-a. Cilj je dešifrirati prirodu. Njena svojstva
tions and infrared absorption of light within fauna.
apsorpcije NIR radijacije.
With double simultaneous recording ZRGB video
Kamera koja se koristila u istraživanju ima dva
camera allows observation of movement in the
objektiva, dva mehanizma za snimanje. Paralelno
"chameleon world". New procedures of decipher-
se bilježe video stanja u dva odvojena spek-
73
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
tralna područja. ZRGB [1] kamera je proširena
RGB vrijednosti lišća, grožđa i malina u tablici 1.
na mogućnost video snimanja, dvije snimke
Nijanse tamnijih i svjetlijih nijansi ovise o kon-
istovremeno potom njihovo montiranje u svrhe
trastu, tj. jačini sunčane svjetlosti, odnosno, njenih
paralelnog doživljaja gledanja i uspoređivanja
sjena. U svijetu flore nema korelacije između
dva svojstva prirode. Prvi sustav kamere bilježi
apsorpcije svjetlosti RGB (400 do 700 nm) i Z
Z vrijednosti [2] radijacije na 1000 nanometara,
vrijednosti. Izuzetak je odumrla površina kore
koristeći sunčevu NIR komponentu. Drugi sustav
trsa. Ta kora apsorbira Z valnu duljinu pa je kora
kamere je konvencionalna RGB elektronika.
na NIR slici tamna. Međutim, kora grane iz koje
ZRGB kamera funkcionira na sunčevu svjetlost
izlaze zeleni listovi je „ Z bijela“. Ima ista NIR
pa nije ovisna o udaljenosti snimanja po danu. Za
svojstva kao i lišće i plodovi; maline i grožđe.
noćno snimanje dodaje se IR izvor.
U članku o kamuflaži u prirodi [3] s vojnom
uniformom je pokazana metoda dvostrukih in-
formacija koje se raspoznaju sa ZRGB kamerom.
Metoda o IR obilježavanju uniforme, zasniva se
na upravljanju bojilima različitih porijekla ali
jednakih RGB vrijednosti. Cilj je postići kamu-
fliranje osobe koja se mora istovremeno sakriti
i u vizualnom i u infracrvenom spektru. S ovim
člankom uvodimo snimanje u vremenu s dvostru-
kom kamerom, S ciljem praćenja objekta, ljudi i
životinja koje bi se sakrile, kamuflirale. Postupci
IRD se primjenjuju na dokumentnim s dvostru-
kom slikom portreta [4]. INFRAREDESIGNR se
Slika 2. Vinova loza i početak zrenja grožđa
bazira na dualnosti bojila, gdje se za jednaki ton
boje određuju parovi Z bojila [5]. Blizanci bojila
3. FAUNA POD IR RADIJACIJOM
Z0 i Z40 su standard u određivanju regresivne
jednadžbe prepoznavanja infracrvene slike. Video
U ranijim radovima [3] je pokazano kako je dlaka
s ZRGB postupkom je ogroman izvor informacija
životinja (pas) potpuno jednaka u vizualnom
za podatke s kojima se provodi proračun IRD
infracrvenom spektru. Bijele i tamne površine
modela u matematičkom dijelu algoritma za simu-
dlake su jednako tako Z-bijele i Z- crne. Nešto je
laciju reprodukcije dvostruke slike.
drugačija situacija kod životinje čije dlake imaju
crvenkasti ton.
2. FLORA I VIDEO PRIKAZ U IN-
FRACRVENOM I VIDNOM PODRUČJU
U članku koji objavljuje Z veličinu [2] je poka-
zana pčela na cvijetu u V i Z stanju. Pčela je Z-
tamna dok su cvijet i lišće posve Z-bijeli.
Slika 3. Srna u Zoo
Boja srne je pretežno svjetlo narančasta. Većina
takovih bojila ne apsorbira NIR valno područje
radijacije. Srna se izvanredno sakriva od IR
Slika 1. Nasad malina u vizualnom i infracrvenom spektru
lovačkih naprava na puškama, u mraku, jer je
poistovjećena s florom oko nje. Opasnost vreba
Pomoću slike 1 se pokazuje odsustvo apsorpcije
u dnevnom svjetlu. Crna dlaka na srni (vrh repa,
NIR komponente na lišću, cvjetovima i plodovi-
njuška, nos i glava) jako apsorbiraju NIR valno
ma iz biljnog svijeta. Priložene su Z vrijednost te
područje radijacije.
74
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
naših istraživanja. Video snimanje je pogodilo to
zaključku jer su snimljene mnoge životinje, divlje,
domaće i kućni ljubimci. Do sada su objavljene
samo statičke ZRGB snimke [3]. Sa videom su
snimljene mnoge životinje u njihovom NIR svo-
jstvu.
S ZRGB kamerom „Pčela leti preko bijele
Slika 4. Gepard u Zagrebačkom Zoo
površine, bez sakrivanja.“ Let pčele i njeno
putovanje se detektira sa ZRGB dvostrukom
Gepard je tipičan primjer životinje koja se
kamerom koja pruža kontrast nerazmjerno veći
raspoznaje i danju i noću s ZRGB kamerama.
nego snimanje samo s RGB kamerom. Nije
Njegove crno dlakave pjege jako apsorbiraju NIR
dovoljna sam Z kamera jer Z-flora je za nju
valni spektar. Z kamera ih vidi danju i noću kao i
previše jednolična. Bila bi teška orijentacija.
RGB kamera po danu. Dok za naše oči je leopard
Pozicioniranje se obavlja s RGB kamerom. ZRGB
nevidljiv noću, Z kamera ga prepoznaje kao i po
digitalna video dvostruka sinkronizirana kamera
danu. Leopardova koža i dlaka je uvijek pre-
omogućuje utvrđivanje pozicije na razini piksa
poznatljiva. Dizajn uniforme s takovom imitaci-
u Z snimci i RGB snimci. Proširujemo snimanja
jom neće kamuflirati vojnika.
kretanja kukaca kroz vrt, cvjetnjak na nov način.
Tablica 1. RGB i Z vrijednosti s dlake životinja i flore
4. VIDEO: INFRARED I VIZUALNO;
U SLIKARSTVU, DIZAJNU I BOJANJU
ODJEĆE
Color grafika i color digitalni zapis se može trans-
latirati u sivu sliku konvencionalnim relacijama o
čemu je pisano kroz mnoge članke [6]. Infracrve-
na grafika se dizajnira kao transparentna grafika
na svili i polipropilenu [7]. Video snimanja će
Slika 5. Početak filma, umjetničke slike Nade Žiljak u dvos-
uveliko pomoći detekciji nevidljive slike koje su
trukom stanju, u infracrvenom i vizualnom spektru
na prozirnim materijalima snima pod različitim
Radovi u slikarstvu su objavljeni na stranicama http://www.
kutevima s namjerom izbjegavanja nevidljivosti
gallery-hr.com/NADAZILJAK.htm
tamo gdje otisak pokazuje tamnu linijsku grafiku.
Takove transformacije su u crno-bijeloj televiziji
Svojstava bojila za umjetničko slikarstvo objav-
na primjer. U tablic1 1 je dodana informacija o
ljena su [2] uz opis IRArt radova u monografiji
sivoj slici čime se potvrđuje razlika između sive
slika Nade Žiljak. Video snimanje je provedeno
slike i Z slike koja je namijenjen infrared teh-
pod različitim kutovima, različitim upadima IR
nologiji.
svjetla kako bi se zabilježili detalji koji pokazuju
Općenito se može tvrditi da tamnija područja
proširenu stvarnost umjetničkog djela. Rezultat
dlake imaju veću apsorpciju Z-NIR svjetla.
video ZRGB snimanja je velika količina slika
Kretanje Leoparda jako ga otkriva, posebno s IR
istog djela u dva spektra. Time se je postiglo
svjetiljkom i Z kamerom. Postoji jaka korelacija
ne samo višestruko informiranje o sadržaju
između apsorpcije RGB i Z vrijednosti. To bi bila
umjetničkog V/Z djela, već i nov način njegove
bitna razlika između flore i faune kao rezultat
zaštite.
75
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Posjeta studenata tvornici električnih automobila
kontrolirano. ZRGB video je novo antiterorističko
DOK-ING u Zagrebu snimljena je s dvostrukom
oružje i postupak utvrđivanja odnosa u proširenoj
ZRGB kamerom. Pedesetak studenata i nekoliko
stvarnosti. ZRGB video kamere su početak: Kao
inženjera u DOK-ING uniformi snimani su u
testni uređaji za utvrđivanje kvalitete postavljenog
obilasku tvornice. Namjera je pokazati različitost
zadatka prepoznavanja i sakrivanja u kretanju.
odjeljivanja, i infrared stanja njihove odjeće.
Nakon diskusije o flori i fauni, prva pomisao je da
su neki dijelovi odjeće bojani „biljnim bojama“
a neki s bojilima mineralnog i „životinjskog“
porijekla.
Slika 6. Kraj filma, reprodukcija IRArt u infracrvenom i
vizualnom stanju
Slika 7. Vizualni i infrared film o različitostima bojanja odjeće
video wmv - video za starije pretražnike
video wmv - video za starije pretražnike
http://www.infraredesign.net/video/A003%20tesla.html
http://www.infraredesign.net/video/A002%20doking.html
Na slici 7, posebno se pokazuje da crna jakna,
5. ZAKLJUČAK
crne hlače, plave traperice imaju jako odbijanje
NIR zrake pa su njihove Z vrijednosti jednake
nuli. Remen taške je „NIR crni“ a vesta „NIR
Učvrstili smo znanje da priroda nosi i drugačije
bijela“ premda su vizualno i remen i vesta crne.
informacije nego one spoznaje koje doživljavamo
Vizualno je remen „kamufliran“. U NIR spektru
s golim okom. Govorimo o proširenoj stvarnost,
je to jaki „Z-kontrast“. Pozicioniranje jednolično
o slikama koje postoje izvan dometa golog oka.
obojane uniforme detektira se nejednoličnošću u
To će se iskoristiti u vizualnoj umjetnosti, lijepoj
Z slici.
umjetnosti, dizajnu. Budućnost scene (u kazalištu
Kosa na glavama studenata je jednaka u vizual-
na primjer) imati će nove alate za umjetnički izraz.
nom i infracrvenom spektru. Crna kosa je „crna“ i
Predviđamo promjene u sastavljanju scenarija
u NIR spektru.
prikaza velikih djela. Isto se predviđa pisanje
ZRGB video tehnika pruža tisuću slikovnih po-
novih kazališnih i filmskih djela koja će uključiti
zicija odjeće u dva spektralna stanja. Jednoličnost
svojstva proširene stvarnosti. U ovaj posao se
u vizualnom RGB spektru, tipična za uniforme,
uključuju inženjeri, informatičari i umjetnici vi-
može se rastvoriti s IRD postupcima. Neka
zualne orijentacije.
akteri u uniformi imaju individualna Z obilježja
ZRGB video snimanje daje digitalni zapis dviju
prepoznatljiva sa Z kamerom s jakim „Z-
kamera svaka u svom spektru. Dobili smo novi
kontrastom“. Nasuprot, neka se RGB obilježja
alat s kojim utvrđujemo kretanje životinja u
jako razlikuju, kao kamuflažne vojne uniforme
prirodi uvodeći pojam „Z-kontrast“ u takove
i njihov „RGB-kontrast“. A istovremeno je Z
projekte. Dodajmo: nije dovoljna samo Z kamera
stanje tih istih uniformi poistovjećeno s okoli-
koja jednim dijelom povećava razlikovanje flore
nom. Time je kretanje objekata i ljudi posve
od faune ali sama, u mnogim slučajevima, ne
76
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
omogućuje utvrđivanje poziciju objekta. Potrebna
1360, doi>10.1007/s00371-009-0412-
je druga - RGB kamera koja sa svojim pred-
7 http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1
nostima pozicioniranja objekta. Ali, ona je slaba
871409&CFID=436944607&CFTOK
pred kamuflažom i kameleonskim situacijama
EN=21399054
poznatim iz odnosa flore i faune. Video ZRGB
[7] Martina Friščić, Olivera Međugorac,
snimanje naći će se u novim projektima vizualnog
Lidija Tepeš, Denis Jurečić, „Invisible
inženjerstva i umjetnosti.
information on the transparent polymer
food packaging with Infra V/Z technol-
ogy“, Technics Technologies Education
6.
LITERATURA
Management Vol 8/4,/ 2013; P: 1512
-1519, ISSN:1840-1503, e-ISSN 1986-
809X ; IF 0.414; http://www.ttem.ba/pdf/
[1]
Žiljak, Vilko; Pap, Klaudio; Žiljak-
ttem_8_4_web.pdf
Stanimirović, Ivana. „Development of
a prototype for ZRGB infraredesign
AUTORI
device.“ // Technical Gazette. 18 (2011) ,
2; 153-159 , IF 0,601
http://hrcak.srce.hr/index.
php?show=clanak&id_clanak_jez-
ik=103733
[2]
Žiljak, Vilko; Pap, Klaudio; Žiljak-
Stanimirović, Ivana; Žiljak-Vujić, Jana;
Dr. sc. Jana Žiljak Vujić, profesor visoke
„Managing dual color properties with
škole, znanstveni suradnik, u području tehničkih
the Z-parameter in the visual and nir
znanosti,voditeljica je Stručnog studija Informa-
spectrum“ // Infrared physics & tech-
tike te Pročelnica je Informatičko računarskog
nology. 55 (2012) ; 326-336 (CC, SCI,
odjela Tehničkog veleučilišta u Zagrebu. Diplomi-
SCI Expanded, IF 0.932). http://dx.doi.
rala je na Studiju dizajna Arhitektonskg fakulteta
org/10.1016/j.infrared.2012.02.009
Sveučilišta u Zagrebu Doktorirala na Grafičkom
[3]
Ivana Z. Stanimirović, Jana Ž. Vujić,
fakultetu Sveučilišta u Zagrebu. Dobitnica je
Nikolina Stanić Loknar; „Marketing
Godišnje državne nagrade za znanost, za zn-
of the camouflage uniform for visual
anstveno otkriće 2010.; Nagradu za izvrsnost
and near infrared spectrum“, Technins
MZOŠ-a, 2011.; Godišnju nagradu Nikola Tesla,
technologies education management;
2009.
vol 8, No.3 (2013), pp. 920 - 926, ISSN
Područje rada Jane Žiljak Vujić je: Grafike na
1840-1503; (SCI Expanded, SCOPUS,
sigurnosnim dokumentima, uvođenje sakrivenih
EBSCO: Education Research Index)
informacija koje dolaze pod naslovom Infrare-
IF 0,414.; http://www.ttem.ba/pdf/
Design. Dobitnica je 60 najviših nagrada širom
ttem_8_3_web.pdf
svijeta.
[4]
Klaudio Pap, Jana Žiljak Vujić, Ula
Leiner Maksan, Vesna Uglješić; „Metoda
izrade dualnog portreta na osobnim do-
kumentima“; Politechnic & Design; Vol.
I, No. I, 2013. p: 33 - 38; ISSN 1849 -
1995 ; http://polytechnicanddesign.tvz.
hr/?page_id=207
[5]
Darko Agić, Ana Agić, Aleksandra
Ivan Rajković rođen je u Zagrebu 1978. god-
Bernašek; „Blizanci bojila za proširenje
ine. Diplomirao je 1997. na Akademiji Dramske
Infra informacijske tehnologije“; Po-
Umjetnosti na smjeru Filmska i TV montaža.
litechnic & Design; Vol. I, No. I, 2013.
2002. završava Tehničko Veleučilište u Zagrebu
p: 27-32; ISSN 1849 - 1995; http://poly-
smjer elektroničko poslovanje. Executive Mas-
technicanddesign.tvz.hr/?page_id=202
ter of Business Administration (Cotrugli MBA)
[6]
Cui, Ming; Hu, Jiuxiang; Razdan,
uspješno završava 2012. godine, te zatim nastavlja
Anshuman; et al; „Color-to-gray conver-
obrazovanje na Carnetovoj E-learning akademiji
sion using ISOMAP“; Visual Computer ,
na smjeru E-learning management.
Volume: 26 Issue: 11; 2010; p: 1349-
Asistent je na TVZ-u na kolegijima Obrada slike
77
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
zvuka i videa, Integracija Medija, Multimedijski
Marketing. U toku mje izrada doktorskog rada
na smjeru grafičke tehnologije na Grafičkom
Fakultetu u Zagrebu.
Dr. sc. Ivana Žiljak Stanimirović, docentica
na Grafičkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu.
rođena je 1978. godine u Zagrebu. Studij diza-
jna pri Arhitektonskom fakultetu Sveučilišta u
Zagrebu završila je 2001. Magistarski rad obra-
nila je 2005.g. iz područja tehničkih znanosti,
polje grafička tehnologija s naslovom "Grafika
dokumenata sa spot bojama iz ultravioletnog
područja”, Doktorsku disertaciju "Projektiranje
zaštitne grafike s promjenjivim bojama digitalnog
tiska u vidljivom i nevidljivom dijelu spektra"
obranila je na Grafičkom fakultetu 2007. godine,
mentor: prof. dr. sc. Darko Agić. U znanstveno
zvanje znanstvenog savjetnika u znanstvenom
području tehničkih znanosti - polje grafička teh-
nologija, izabrana je 2013. ; u interdisciplinarnim
područjima znanosti / umjetnosti, polja Grafička
tehnologija i Informacijske znanosti izabrana
je 2014. Kao rezultat znanstvenih istraživanja
objavila šest (6) znanstvenih radova u A kategoriji
koji se indeksiraju u CC (4 rada), 6 radova u ISI
Web of Science SCI- Expanded bazama poda-
taka, 11 radova u B kategoriji (Inspec, Scopus), 6
radova u C kategoriji ; na međunarodnih zn-
anstvenih skupova objavila je četrdesetpet (45)
radova. U koautorstvu je izdala (3) znanstvene
knjige s međunarodnom recenzijom publicirane
na hrvatskom i engleskom jeziku. Dobitnica je
Državne nagrade za znanost za 2010. godinu za
znanstveno otkriće: „Kreiranje tiskarskih boja
za vidljivi i infracrveni spektar“ koju je dodjelio
Hrvatski Sabor
78
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
ZADAĆE NADZORNOG INŽENJERA
Lino Fučić
Ministarstvo graditeljstva i prostornog uređenja
Sažetak
će znanje i odgovornost te potreba za očuvanjem
vlastite profesije biti garancija da će se ova ob-
Nadzorni inženjer jedan je od profesionalnih sudi-
veza ispuniti.
onika u gradnji čije je zadaća kontrolirati gradi li
U tom smislu, unutar zadaća nadzornog inženjera,
se građevina u skladu s glavnim projektom i prop-
Zakonom o gradnji su uređene samo one koje
isima. U članku se donosi pregled zadaća i obveza
imaju utjecaj na ispunjenje javnog interesa. Dru-
nadzornog inženjera u provedbi stručnog nadzora
gim riječima, provedbom onoga što je Zakonom o
građenja, kako su uređene novim Zakonom o
gradnji uređeno da je zadaća nadzornog inženjera
gradnji čija primjena je započela 1. siječnja 2014.
- govorimo o njegovim propisanim obvezama -
godine. Ukazuje se i na odredbe podzakonskih
ispunit će se (iz područja odgovornosti nadzorng
akata koji još nisu usklađeni s novim Zakonom,
inženjera) propisani zahtjevi koji se odnose na
te se raspravlja o određenim odstupanjima u tim
građevine, razumljivo, u mjeri koja se smatra
propisima u odnosu na nova zakonska rješenja.
primjerenom tj. koja je kao takva propisana. Sva-
ka ostala aktivnost koju nadzorni inženjer poduz-
Ključne riječi: nadzorni inženjer, stručni nadzor
ima na gradilištu, kao što su obračuni, upravljanje
građenja, zakon, podzakonski akt
projektom itd., proizlazi iz njegovih ugovornih
obveza. Pri ispunjavanju svojih ugovornih obveza
Abstract
nadzorni inženjer ne smije doći u situaciju da
ispunjavanjem kakve ugovorne obveze dovede u
Supervising engineer is one of the professional
pitanje ispunjavanje svoje propisane obveze.
participants in construction, whose duty is to
Zadaće nadzornog inženjera propisane su Za-
control if the construction work is built in accord-
konom o gradnji (članci 58., 59. i 185.) i njegovim
ance with the design and regulations. The paper
podzakonskim aktima. U ovom trenutku, podza-
contains review of the duties and obligations of
konski akti su svi Tehnički propisi koji su done-
the supervising engineer in the surveillance activi-
seni temeljem ranije važećih Zakona o gradnji iz
ties, as they are regulated by the new Building act
2003. godine [2] i Zakona o prostornom uređenju
which is in force since January 1st 2014. Also,
i gradnji iz 2007. godine [3], te Pravilnik o
the provisions of the not yet updated subordinate
uvjetima i načinu vođenja građevnog dnevnika [4]
regulations are discussed, regarding some non-
i Pravilnik o tehničkom pregledu građevine [5].
conformity with new Building act.
Člankom 60. Zakona o gradnji predviđeno je
donošenje posebnog pravilnika kojim će se urediti
Key words: supervising engineer, construction
način provođenja stručnog nadzora, obrazac i
surveillance activities, act, subordinate regula-
način vođenja građevinskog dnevnika te sadržaj
tions
završnog izvješća nadzornog inženjera. U ovom
će se radu obraditi odgovarajuće odredbe u propi-
1. UVOD
sima koji su trenutno na snazi, uz osvrt o primjeni
tih propisa u odnosu na nedavno doneseni novi
Nadzorni inženjer jedan je od profesionalnih
Zakon o gradnji.
sudionika u gradnji. Njegova zadaća je nadzi-
rati građenje tako da ono bude u skladu s propi-
2. VOĐENJE STRUČNOG NADZORA
sima koji uređuju gradnju građevina. Postizanje
ove usklađenosti izvorno je obveza investitora
građevine, no kako se smatra da investitor suk-
U okviru propisivanja načina vođenja stručnog
ladno Zakonu o gradnji [1] nije osoba koja ima
nadzora, zakonom je uređeno da nadzorni
potrebna znanja te stoga ne može neposredno
inženjer smije biti osoba koja nosi strukovni naziv
preuzeti odgovornost, Zakon ga sili da ispunjava-
ovlaštenog inženjera građevinske, strojarske ili
nje ove obveze povjeri profesionalnoj osobi, čije
elektrotehničke struke odnosno ovlaštenog arhitek-
79
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
ta. Isto tako, ako se na gradilištu pojavljuje više
ali je zato primjenjiv u fazi građenja. Kako propis
od jednog nadzornog inženjera, bilo iz razloga jer
nije vezan za projektiranje, projektant ga neće
se radi o nadziranju radova različitih struka ili da
navoditi u projektu, no nadzorni inženjer mora
se radi o radovima jedne struke, ali povećanog
znati za njega i provjeriti je li građenje usklađeno
opsega, propisano je da se mora imenovati glavni
i s takvim propisom.
nadzorni inženjer koji je odgovoran za potpu-
Posebno zanimljivo u ovoj odredbi je obveza
nost (tj. da svi radovi budu „pokriveni“ stručnim
da nadzorni inženjer provjerava je li građenje
nadzorom) i usklađenost (tj. da se aktivnosti
u skladu s pravilima struke, premda se u uvod-
nadzornih inženjera na gradilištu provode bez
nim odredbama Zakona o gradnji obveza da se
međusobnog ometanja i sl.) provedbe stručnog
građevine grade (između ostaloga) i u skladu s
nadzora. Kako ne bi bilo nedoumice, propisano
pravilima struke nigdje ne spominje.
je i da glavni nadzorni inženjer osim svoje uloge
U nastavku rečenoga članka (stavak 2.), prop-
koordiniranja nadzornih inženjera može istovre-
isuje se da je nadzorni inženjer dužan „utvrditi
meno biti i nadzorni inženjer za jednu vrstu
ispunjava li izvođač i odgovorna osoba koja vodi
radova.
građenje ili pojedine radove uvjete propisane
Što se tiče građevina nad čijim građenjem je pro-
posebnim zakonom”. Posebni zakon na kojeg se
pisana provedba stručnog nadzora, on je obvezan
upućuje u ovoj odredbi je Zakon o arhitekton-
za sve građevine za koje se izdaje građevinska i/ili
skim i inženjerskim poslovima i djelatnostima
uporabna dozvola. Ovdje je važno naglasiti da je
u prostornom uređenju i gradnji [6]. Zadaća
novim Zakonom o gradnji predviđena mogućnost
nadzornog inženjera bi bila provjeriti ima li
da se neka građevina gradi samo na temelju
izvođač suglasnost Ministarstva graditeljstva i
izrađenog glavnog projekta (dakle bez izdavanja
prostornoga uređenja koja odgovara građevini
građevinske dozvole), ali da podliježe izdavanju
koju gradi, odnosno utvrditi da ta suglasnost nije
uporabne dozvole.
potrebna. U vezi osoba, treba provjeriti imaju li
Nadalje, kako su građevine novim Zakonom
inženjer gradilišta i voditelji pojedinih radova
o gradnji podijeljene na pet skupina po svojoj
odgovarajuću struku i visinu stručne spreme,
složenosti (pri čemu su građevine 1. skupine
položen stručni ispit za obavljanje poslova
najsloženije), propisano je da se za građevine 4. i
graditeljstva te propisani broj godina radnog
5. skupine obvezno provodi samo stručni nadzor
iskustva.
samo u pogledu mehaničke otpornosti i
Treći stavak istoga članka propisuje da je nad-
stabilnosti.
zorni inženjer dužan „utvrditi je li iskolčenje
U člancima 58. i 59. novog Zakona o gradnji
građevine obavila osoba ovlaštena za obavljanje
propisane su neposredne odredbe o tome kakvi
poslova državne izmjere i katastra nekretnina pre-
trebaju biti rezultati provedbe stručnog nadzora.
ma posebnom zakonu”. U ovom slučaju posebni
Tako se u stavku 1. članka 58. propisuje da je
zakon na kojeg se upućuje je Zakon o državnoj
nadzorni inženjer je dužan: „nadzirati građenje
izmjeri i katastru nekretnina [7].
tako da bude u skladu s građevinskom dozvolom,
Stavkom 4. članka 58. novog Zakona o grad-
odnosno glavnim projektom, ovim Zakonom,
nji propisano je da je nadzorni inženjer dužan
posebnim propisima i pravilima struke”. Ako se
„odrediti provedbu kontrolnih ispitivanja
promotri ova odredba, može se razaznati da je
određenih dijelova građevine u svrhu provjere,
opseg onoga što je nadzorni inženjer obvezan
odnosno dokazivanja ispunjavanja temeljnih
nadzirati vrlo širok i da obuhvaća praktički svaku
zahtjeva za građevinu i/ili drugih zahtjeva,
odredbu svakog propisa (pa time norma na čiju
odnosno uvjeta predviđenih glavnim projektom
primjenu upućuju propisi) koja je primjenjiva na
ili izvješćem o obavljenoj kontroli projekta i
građevinu čije građenje nadzire. U tom smislu,
obveze provjere u pogledu građevnih proizvoda”.
veliku pomoć nadzornom inženjeru činit će popis
Kad se govori o kontrolnim ispitivanjima treba
primijenjenih propisa koje projektant navodi u
razumjeti da se radi o kontrolnim postupcima
glavnom projektu, no nadzorni inženjer mora
koji mogu uključiti ispitivanja, računske provjere
obratiti pozornost i na činjenicu da neki propis
i druge metode kojima se može dokazati da dio
može biti primjenjiv u fazi projektiranja, ali da
građevine ili građevina u cjelini ispunjava neki
neće više imati utjecaja u fazi građenja (što je za
temeljni zahtjev. Što se tiče samih kontrolnih
nadzornog inženjera manji problem), ali i obratno,
postupaka, njih se provodi u skladu s onime što
da postiji mogućnost da neki propis nije primjen-
je određeno projektom građevine (dakle kada
jiv na konkretnu građevinu u fazi projektiranja,
projektant određuje da se u nekom trenutku ili
80
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
pribavi suglasnost ili dok na gradilištu poslove ne
nakon neke faze građenja mora provesti kontrolni
budu obavljale odgovorne osobe koje ispunjavaju
postupak), ili što je propisano nekim tehničkim
uvjete.
propisom (npr. provedba ispitivanja pod probnim
Međutim, mjere koje nadzorni inženjer treba
opterećenjem za konstrukcije koje imaju veći
poduzeti u prvom slučaju su daleko teže odredive,
raspon od graničnog određenog propisom), ili u
a ovise o stupnju odstupanja od traženih svojstava
slučaju sumnje. Provedbu kontrolnog postupka
dijelova građevine, proizvoda i/ili opreme. Moguće
u slučaju sumnje nadzorni inženjer mora dobro
je da će biti potrebno obustaviti izvedbu određenih
obrazložiti, kako se ne bi (u slučaju da se sum-
radova, da će se morati tražiti preprojektiranje
nja ne potvrdi) postavilo pitanje je li provedba
određenog dijela građevine (u kojem slučaju je
kontrolnog postupka i troškova koji su s time
vrlo vjerojatna potreba za izmjenom građevinske
povezani bila opravdana ili ne.
dozvole), a isto tako je moguće i da su nedostaci
Slijedećim stavkom istoga članka propisano je da
takve prirode da će se morati odrediti i rušenje ili
je nadzorni inženjer dužan „bez odgode upoznati
zamjena nekog dijela građevine. U svakom slučaju,
investitora sa svim nedostacima, odnosno ne-
obveza nadzornog inženjera je da odredi način
pravilnostima koje uoči u glavnom projektu i tije-
otklanjanja nepravilnosti, pri čemu on može tražiti
kom građenja, a investitora i građevinsku inspekc-
i mišljenje projektanta, revidenta, nekog trećeg
iju i druge inspekcije o poduzetim mjerama”.
neovisnog stručnjaka, može tražiti provedbu nekog
Premda bi se u vezi ove odredbe moglo postaviti
dopunskog ispitivanja itd. Mora se napomenuti
pitanje koliko je opravdano stavljati nadzornom
da ova odredba nipošto ne znači da je nadzorni
inženjeru u obvezu da provodi kontrolu nad
inženjer taj koji je ovlašten mijenjati tehničko
glavnim projektom (jer je obveza o nedostacima
rješenje građevine ili davati novo (iako će njegovo
glavnog projekta stavljena u istu razinu s obve-
poznavanje problema biti vrijedan ulazni podatak
zom koja podrazumijeva kontrolu nad građenjem,
za npr. preprojektiranje).
pri čemu je ova potonja obveza primjerena, jer
I u ovom slučaju, kao i u slučaju sumnje, nadzorni
je kontrola građenja izvorna funkcija nadzornog
inženjer svoje zahtjeve mora dobro obrazložiti, te
inženjera), uz ovu odredbu je potrebno pojasniti
mora provedbu otklanjanja nepravilnosti ukladiti s
da se pod „mjerama“ o kojima nadzorni inženjer
propisanim obvezama (osigurati da dopunu pro-
mora obavijestiti inspekcije misli prvenstveno
jekta izradi ovlaštena osobi, da se provede revizija,
na mjere koje se provode temeljem članka 59.
da se ishodi izmjena građevinske dozvole i sl.).
novoga Zakona o gradnji.
U dijelu u kojem se novim Zakonom o gradnji
Na koncu ovoga članka, stavlja se nadzornom
uređuje stručni nadzor nad uklanjanjem građevine,
inženjeru u obvezu da „sastavi završno izvješće
propisano je da se on provodi samo u odnosu na
o izvedbi građevine”, o čemu će više riječi biti
mehaničku otpornost i stabilnost te na očuvanje
kasnije.
zdravlja ljudi i zaštite okoliša, s time da se stručni
U drugom dijelu odredba novoga Zakona o
nadzor ne provodi kod uklanjanja jednostavnih
gradnji (u članku 59.), u kojima se određuje način
građevina
provođenja stručnog nadzora, određuje se obveza
nadzornog inženjera da odredi način na koji će se
otkloniti nedostaci odnosno nepravilnosti građenja
3. AKTIVNOSTI NA GRADILIŠTU
građevine, i to osobito u tri slučaja:
- ako se dokumentacijom o provedbi kontrolnih
postupaka ne dokaže sukladnost, odnosno kval-
Što se tiče aktivnosti na gradilištu svi tehnički
iteta ugrađenih građevina, proizvoda, opreme i/
propisi, pa tako i Tehnički propis za betonske
ili postrojenja,
konstrukcije [8] (iz kojega se navodi ovaj citat)
- ako izvođač, odnosno odgovorna osoba koja
sadrže odredbu da “ugradnju građevnog proiz-
vodi građenje ili pojedine radove ne ispunjavaju
voda odnosno nastavak radova mora odobriti nad-
uvjete propisane posebnim zakonom, te
zorni inženjer, što se zapisuje u skladu s posebnim
- ako iskolčenje građevine nije obavila osoba
propisom o vođenju građevinskog dnevnika.”
ovlaštena za obavljanje poslova državne izmjere
Ovdje je bitno napomenuti da se ova odredba u
i katastra nekretnina prema posebnom zakonu.
jednom dijelu odnosi na prethodno propisanu
Razumljivo je da će se mjere koje mora odrediti
obvezu izvođača da utvrdi je li građevni proiz-
nadzorni inženjer u drugom i trećem slučaju
vod uporabljiv za građevinu u koju se ugrađuje
odnositi na (najvjerojatnije) zabranu izvođenja ra-
(drugim riječima, jesu li mu svojstva bitnih
dova dok izvođač ne otkloni nedostatak - dok ne
značajki onakva kakva su određena projektom).
81
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
U drugom dijelu, odredba se odnosi i na situaciju
izrađuje završno izvješće kao i o dijelu građevine
da se nastavak radova odnosi upravo na ugradnju
i/ili radovima na koje se izvješće odnosi. Time
toga građevnog proizvoda, no treba ju promatrati
je točno određeno što je bio predmet stručnog
i kao obvezu da nadzorni inženjer odobri nastavak
nadzora i tko je bila osoba odgovorna za njegovo
radova nakon što provjeri da je priprema za neki
provođenje.
rad načinjena u skladu s projektom, primjenjivim
U nastavku nadzorni inženjer daje izjavu kojom
propisima i/ili pravilima struke itd.
potvrđuje da je građevina izgrađena u skladu s
građevinskom dozvolom i pripadnim glavnim
projektom i svim primjenjivim propisima. Ova iz-
4. UPISI U GRAĐEVINSKI DNEVNIK
java ima pravno-obvezujući karakter, tj. taj bi dio
završnog izvješća nadzornog inženjera u slučaju
Pravilnik o uvjetima i načinu vođenja građevnog
da se utvrdi da građevina nije izvedena u skladu s
dnevnika [4] sadrži veći broj odredbi koje se
građevinskom dozvolom i/ili propisima (pa bi to,
odnose na obveze nadzornog inženjera u smislu
između ostalog imalo materijalne ili kakve druge
toga što je dužan upisati i kako, te što je dužan
nepovoljne posljedice) predstavljao pravni temelj
potpisivati. Isto tako, Pravilnik sadrži i odredbe o
za utvrđivanje odgovornosti nadzornog inženjera.
tome na koji način je dužan postupati s paricama
U slijedećem dijelu završnog izvješća nadzorni
građevnog dnevnika.
inženjer se očituje o kontrolnim postupcima čiju
Ovom je prigodom potrebno napomenuti da je
provedbu je odredio tijekom građenja građevine,
trenutno važeći Pravilnik donesen još 2000. go-
ali i o onim kontrolnim postupcima čiju kontrolu
dine, te da je usklađen s rješenjima i s izričajima
je propustio odrediti. O svim kontrolnim pos-
iz tada važećeg Zakona o gradnji iz 1999. god-
tupcima se mora navesti temeljem čega su i kada
ine [9]. Uprkos tome, nedostaci ili bolje rečeno
provedeni, tko ih je proveo i kakvi su bili nji-
neusklađenosti toga Pravilnika s trenutno važećim
hovi rezultati, te da li se ti rezultati podudaraju s
Zakonom o gradnji nisu takve prirode da bi pos-
očekivanjima. Nadzorni inženjer se mora očitovati
tojale osobite teškoće u primjeni toga Pravilnika,
i o tome pokazuje li svaki kontrolni postupak
te da su zahtjevi prema nadzornom inženjeru i
i njegov rezultat zasebno, kao i svi provedeni
njegove obveze propisane tim Pravilnikom pre-
kontrolni postupci i njihovi rezultati zajedno je li
poznatljive, a same odredbe primjenjive.
građevina izvedena u skladu s projektom i propi-
sima. Nadzorni inženjer se mora očitovati i o svim
nedostacima koje je uočio tijekom građenja, te u
5. ZAVRŠNO IZVJEŠĆE NADZORNOG
kojoj mjeri i kako ti nedostaci utječu na projekti-
INŽENJERA
rana svojstva građevine.
Nadzorni inženjer daje podatke i o načinu vođenja
Završno izvješće nadzornog inženjera, čiji sadržaj
te o pohrani građevinskog dnevnika. Isto tako,
je propisan Pravilnikom o tehničkom pregledu
mora se očitovati i o izmjenama u dokumentaciji
građevine [5], jedan je od ključnih dokumenata
(ako ih je bilo) - kakve su izmjene bile i kada
koji služe za ocjenu je li građevina izgrađena u
su se dogodile. Nadzorni inženjer se očituje i o
skladu s građevinskom dozvolom i propisima koji
eventualno neizvedenim radovima i o utjecaju tih
su primjenjivi na tu građevinu.
neizvedenih radova na svojstva građevine.
Nadalje, sam propisani sadržaj zapravo upućuje
Ako je proveden pokusni rad, te ako je provedeno
nadzornog inženjera kako i na koji način treba
ispitivanje s pokusnim opterećenim, nadzorni
provoditi odredbe o provođenju stručnog nad-
inženjer se mora očitovati i o tim aktivnostima,
zora, da bi se na koncu moglo zaključiti da je sam
te o njihovim rezultatima, kao i o usporedbi tih
stručni nadzor proveden na propisani način.
rezultata s očekivanim vrijednostima.
Završno izvješće nadzornog inženjera započinje
Na koncu, nadzorni inženjer se mora očitovati i
podacima o građevini i o dokumentaciji kojom
o drugim okolnostima koje su bile od utjecaja na
je njezino građenje odobreno, te prema kojoj je
provedbu stručnog nadzora (uvođenje u posao,
građena. Razumljivo je da se ovakav dokument
primopredaju dokumentacije i sl.).
precizno referira na tu dokumentaciju, kako bi
Istinitost i točnost izjava, podataka, izvješća i
se otklonile dvojbe o tome prema kojoj dozvoli
očitovanja u završnom izvješću nadzorni inženjer
i prema kojem projektu se građevina gradila. U
potvrđuje potpisom završnog izvješća i žigom
nastavku općeg dijela završnog izvješća daju
ovlaštenog inženjera.
se podaci o samom nadzornom inženjeru koji
82
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
6. ZAKLJUČAK
AUTOR
Provedba stručnog nadzora nad građenjem
građevine uređena je i nedavno donesenim, novim
Zakonom o gradnji te njegovim podzakonskim
aktima. Danas su još u uporabi podzakonski akti
koji su doneseni temeljem ranije važećih zakona,
no nešto drugačija rješenja iz tih zakona i nešto
drugačiji izričaji koji se koriste u tom podza-
Dr.sc. Lino Fučić, dipl.ing.građ. načelnik je Sek-
konskim aktima nisu takvi da bi onemogućili
tora za graditeljstvo u Ministarstvu graditeljstva
primjenu tih propisa u radu nadzornih inženjera.
i prostornog uređenja. Radi na uspostavi sustava
Kako nadzorni inženjeri često uz svoje zakonom
i izradi građevno-tehničke regulative RH, na
propisane obveze na gradilištu u investitorovo
izdavanju upravnih i drugih akata iz područja gra-
ime provode i druge aktivnosti, temeljem ugovora
diteljstva, na suradnji s drugim upravnim tijelima
o stručnom nadzoru ili kao posljedica ugovora o
RH i s relevantim inozemnim tijelima, na surad-
građenju, nadzorni inženjeri moraju voditi računa
nji s gospodarskim subjektima te sa strukovnim
o tome da provedba tih drugih obveza ne bude
i drugim organizacijama u graditeljstvu; član je
u suprotnosti s obvezama koje imaju temeljem
radnih tijela Vlade RH i Ministarstva, te je pred-
Zakona o gradnji i propisa za njegovu primjenu.
stavnik RH u relevantim EU tijelima. Položio je
stručni ispit za obavljanje poslova u graditeljstvu
i upravni stručni ispit, magistrirao u interdiscipli-
7.
LITERATURA
narnom području tehničkih i društvenih znanosti
o poslovnom upravljanju u graditeljstvu (MBA),
doktorirao u području tehničkih znanosti, polje
[1]
„Zakon o gradnji“ (Narodne novine,
građevinarstvo
153/13)
[2]
„Zakon o gradnji“ (Narodne novine,
175/03)
[3]
„Zakon o prostornom uređenju i gradnji“
(Narodne novine, 76/07., 38/09., 55/11.,
90/11., 50/12. i 55/12.)
[4]
„Pravilnik o uvjetima i načinu vođenja
građevnog dnevnika“ (Narodne novine,
6/00.)
[5]
„Pravilnik o tehničkom pregledu
građevine“ (Narodne novine, 108/04.)
[6]
„Zakon o arhitektonskim i inženjerskipm
poslovima i djelatnostima u prostornom
uređenju i gradnji“ (Narodne novine,
152/08., 49/11., 25/13.)
[7]
„Zakon o državnoj izmjeri i katastru
nekretnina“ (Narodne novine, 16/07.,
124/10.)
[8]
„Tehnički propis za betonske konstruk-
cije“ (Narodne novine, 139/09., 14/10.,
125/10. i 136/12.)
[9]
„Zakon o gradnji“ (Narodne novine,
52/99. i 75/99.)
83
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
BESPLATNE UREDSKE APLIKACIJE - EASY ACCESS
Željko Kovačević
Tehničko veleučilište u Zagrebu
Sažetak
likacijama je još više izražena jer poslovni procesi
postaju sve složeniji. Bez uredskih aplikacija
Danas postoje razna rješenja besplatnih uredskih
teško je organizirati, analizirati te i predstaviti
aplikacija. Međutim, većina njih je fokusirana na
same podatke u odgovarajućoj formi i obliku.
aplikacije za uređivanje teksta, tablične kalku-
Stoga, i uredskih aplikacija postoji više vrsta,
kacije i prezentacije dok aplikacije za upravljanje
ovisno o njihovoj namjeni.
bazama podataka su poprilično zanemarene ili
Danas postoje razna rješenja besplatnih uredskih
čak nepostojeće. Drugi programski paketi pak
aplikacija. Međutim, većina njih fokusirana je na
nude svoja vlastita rješenja poput aplikacije Base
aplikacije za uređivanje teksta, tablične kalku-
(OpenOffice i LibreOffice) no niti jedno od njih
kacije i prezentacije dok su aplikacije za uprav-
nije u mogućnosti uređivati trenutno jednu od naj-
ljanje bazama podataka poprilično zanemarene
popularnijih baza - MS Access. Upravo zbog toga
ili čak nepostojeće. Drugi programski paketi pak
važno je spomenuti programsko rješenje Easy
nude svoja vlastita rješenja poput aplikacije Base
Access koje korisnicima nudi besplatnu alterna-
(OpenOffice i LibreOffice) (1) no niti jedno od
tivu za upravljama MS Access bazama podataka.
njih nije u mogućnosti uređivati trenutno jednu
Pomoću ovog programskog rješenja korisnici su u
od najpopularnijih baza - MS Access. Upravo
mogućnosti da bez posjedovanja MS Office pro-
zbog toga u ovom tekstu će se opisati program-
gramskog paketa kreiraju nove i uređuju postojeće
sko rješenje Easy Access koje korisnicima nudi
MS Access baze podataka.
besplatnu alternativu za upravljanje MS Access
bazama podataka. (2) Pomoću ovog program-
Ključne riječi: aplikacija, besplatna alternativa,
skog rješenja korisnici su u mogućnosti, bez
baza podataka, uređivač, Microsoft Access
posjedovanja MS Office programskog paketa,
kreirati nove i uređivati postojeće MS Access baze
Abstract
podataka.
Today there are various freeware office applica-
2. Alternativna rješenja
tions. However, most of them are focused on text
editing, table calculations and presentations while
S obzirom na veliki broj podržanih uredskih
applications for database managment are being
aplikacija i servisa ne čudi da je Microsoft Of-
neglected or not available at all. Other programme
fice danas najpopularniji set uredskih aplikacija.
packages offer their own software solutions such
Međutim, Microsoft Office nije besplatan te kao
as Base (OpenOffice i LibreOffice) but none
takav nije dostupan vrlo velikom broju koris-
of them enable editing one of the most popular
nika. Stoga, danas postoji i nekoliko alternativnih
databases - MS Access. For that reason alone it
(besplatnih) uredskih rješenja koje su našle svoje
is important to mention Easy Access. It provides
mjesto u svakodnevnoj upotrebi. U sljedećem di-
the users with a free alternative for MS Access
jelu teksta spomenut ćemo neke od njih te vidjeti
database managment. This application allows its
koji set aplikacija one nude, te koje od tih ap-
users to create new and edit existing MS Access
likacija se mogu koristiti kao alternativna rješenja
databases without actually owning MS Office suit.
Microsoft uredskim aplikacijama, s posebnim na-
Key words: software, free alternative, database,
glaskom na alternative za rad s bazama podataka.
editor, Microsoft Access
2.1. Apache Open Office
1. UVOD
Apache Open Office vjerojatno je i najpoznatiji
Uredske aplikacije u današnje vrijeme postale su
alternativni set uredskih aplikacija. Riječ je o
nužne za bilo kakav oblik organiziranog rada. U
projektu otvorenog koda (eng. open source) koji
poslovnim okruženjima potreba za takvim ap-
podržava Windows, Linux i OS X platforme.
84
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Ubrzo nakon preuzimanja od strane korporacije
bude gotovo“. U vrijeme pisanja ovog teksta
Oracle, u rujnu 2010. godine većina programera
trenutna inačica je 4.0.1.
izašla je iz tog projekta zbog zabrinutosti da će
Ono što je nama u ovo setu alata najzanimljivije
Oracle promijeniti smjernice projekta kao i njegovu
jest aplikacija Base. Ona predstavlja svojevrsnu
licencu. U travnju 2011. Oracle je zaustavio razvoj
alternativu aplikaciji Microsoft Access. Međutim,
Open Officea te raspustio preostali razvojni tim.
vrlo ograničenih je mogućnosti. Korisnici aplikac-
Ubrzo nakon toga Open Office je pridodan kor-
ije Base nisu u mogućnosti kreirati nove Microsoft
poraciji Apache Software Foundation pod Apache
Access baze podataka, niti mijenjati strukturu već
licencom.
postojećih Microsoft Access baza. Slično vrijedi
Prikazani set aplikacija sasvim je dovoljan za
i za predefinirate SQL upite - moguće je vidjeti
većinu manjih i dio srednjih korisnika koji nemaju
njihov rezultat no ne i njihovu definiciju, niti je
potrebe za online i cloud integracijom te servi-
definiciju SQL upita uopće moguće mijenjati. Sve
sima. Međutim, iako se Apache Office i dalje
ovo ukazuje na tek minimalnu podršku za Micro-
razvija budućnost ovog uredskog seta alata nije
soft Access baze podataka, što u najčešćem broju
sa sigurnošću poznata. Trenutno izlazi u nenajav-
slučajeva korisnicima nije dovoljno za kvalitetan
ljenim vremenskim intervalima s naznakom „kada
rad.
Tablica 1. Popis uredskih aplikacija Apache Open Officea (3)
2.2. LibreOffice
Kako se za Libre Office može reći da je to tek
Open Office u nešto novijem ruhu, ne može se
reći da nudi mnogo više u području rada s bazama
LibreOffice je pandan Open Office setu uredskih
podataka. Štoviše, koristi se ista Base aplikacija
alata. Zapravo, većina programera koji su inici-
kao i u Open Office setu alata s tek minimalnim
jalno radili na projektu Open Office sada razvijaju
poboljšanjima. Ukratko, taj isti Base i dalje ne
LibreOffice. Također, riječ je o projektu otvore-
nudi dovoljno kvalitetnih mogućnosti pri radu
nog koda koji podržava Windows, Linux i OS X
s Microsoft Access bazama podataka, već se
platformu. Čak je i set uredskih aplikacija Libre-
može reći da je set mogućnosti gotovo isti kao
Officea identičan kao i u Open Officeu (Writer,
i u slučaju Open Office Base aplikacije. Stoga,
Calc, Impress, Draw, Math, Base). (4) Međutim,
sve se opet svodi na tek minimalnu i ograničenu
LibreOffice glasi kao puno ažurniji, izdavajući
podršku.
nove verzije i zakrpe češće nego što je to slučaj s
Open Officeom. Štoviše, LibreOffice je i popu-
larniji na Linux distribucijama gdje ga je moguće
2.3. Google Docs
instalirati prilikom same instalacije OS-a. Za
Linux distribucije LibreOffice nudi i profesional-
Google Docs predstavlja skup uredskih alata kojeg
nu podršku na svojim web stranicama. (5) Kao i
mogu koristiti svi s Google korisničkim računom.
Open Office, niti ovaj set alata ne nudi podršku za
Kao i u slučaju prethodna dva alternativna
sinkronizaciju niti podršku za mrežno dijeljenje
rješenja, Google Docs u svom setu sadrži osnovne
dokumenata.
uredske aplikacije; (4)
85
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Google Documents - online tekstualni
3. EASY ACCESS - UPRAVLJANJE MS AC-
procesor koji dopušta dijeljenje dokumente
CESS BAZAMA PODATAKA
s drugim ljudima, dajući im prava za pregle-
davanje sadržaj, komentiranje ili izmjenu.
Kako je većina obrazovnih ustanova ujedno i Mi-
Dokumenti mogu biti preuzeti u raznim
crosoftov partner, studenti i same obrazovne us-
formatima (Word, OpenOffice, RTF, PDF,
tanove najčešće koriste upravo Microsoft uredske
HTML ili ZIP).
alate i aplikacije. Prvi susreti učenika i studenata
Google Spreadsheets - pandan Microsoft
s bazama podataka najčešće se ostvaruju u samom
Excel aplikaciji. Omoguće izradu tabličnih
Microsoft Accessu, gdje uče osnove, kreiranje
kalkulacija, a podržava formate XLS, CSV,
tablica, definiranje i izvršavanje SQL upita,
TXT i ODS.
relacije itd. No kasnije nakon školovanja više
Google Presentations - omogućuje izradu
nemaju pristup tom alatu, te ukoliko su navikli na
prezentacija. Dokumenti se mogu dijeliti s
sve pogodnosti Microsoft Accessa i baza tog tipa
drugima, a postojeće prezentacije se mogu
nemaju drugog rješenja nego kupiti sam Microsoft
spremiti u formate PPTX i PPS. Preuzimanje
Access.
je moguće u formate PDF, PowerPoint i TXT.
Microsoft Access baze podataka nisu pogodne
Google Drawings - editor za kreiranje i
samo za učenje već i za manje i srednje projekte.
uređivanje crteža i oblika koji se kasnije
Ove baze imaju i niz tehničkih pogodnosti kao
mogu koristiti u bilo kojoj od Google Docs
što je podrška za više-klijentski rad do čak 255
aplikacija.
klijenata, te se vrlo često koriste i kao testne baze
Google Forms - aplikacija za kreiranje online
za ozbiljnije projekte. Naime, budući da je riječ o
formi. To mogu biti forme za skupljanje os-
Microsoft tehnologiji postoji i mogućnost kasnijeg
obnih podataka, kvizovi itd. Forma može biti
prebacivanja Microsoft Access baze na Microsoft
povezana s aplikacijom Google Spreadsheets
SQL Server bazu, što olakšava i ubrzava prijelaz
i obrnuto.
iz jednostavnijih (testnih) u složenije projekte.
Iz svega navedenog možemo primijetiti da je Mi-
Google Docs predstavlja jednu od kvalitetnijih
crosoft Access podrška u besplatnim programskim
alternativa Microsoft online servisima jer nudi i
rješenjima uredskih alata vrlo poželjna. Međutim,
podršku dijeljenja dokumenata s drugim koris-
trenutno ipak minimalna ili uopće nedostupna.
nicima. Međutim, ne nudi nikakvo programsko
Stoga, u nastavku teksta opisano je autorovo
rješenje za uređivanje baza podataka, čak niti s
besplatno rješenje osmišljeno i realizirano pod
minimalnom podrškom kao u slučaju Open Of-
nazivom Easy Access. Ovo programsko rješenje
ficea i Libre Officea. Ovo je vjerojatno jedan od
predstavlja editor za MS Access baze podataka tj.
najvećih nedostataka ovog seta uredskih alata jer
mdb (2003) i accdb (2007+) formate.
kroz vrlo kvalitetnu podršku za online servise i di-
jeljenje dokumenata korisnici nemaju mogućnost
uređivanja niti jedne postojeće baze podataka.
Postoje i drugi paketi uredskih aplikacija poput
KOfficea, NeoOffice i sl., no samo u slučaju Open
Officea i Libre Officea se može pronaći barem
nekakva podrška za Microsoft Access baze poda-
taka. (4) Štoviše, ostali najčešće nemaju nikakvu
podršku za baze podataka već se isključivo
fokusiraju na najčešće korištene aplikacije, tj.
tekstualni procesor, tablični kalkulator i prezent-
acije. Stoga se može reći da kvalitetnih alternativa
za Microsoft Access gotovo da i nema. Postoje
tek aplikacije koje nude minimalnu i ograničenu
Slika 1. Sučelje aplikacije Easy Access
podršku, dok za punu podršku korisnik je zapravo
prisiljen kupiti sam Microsoft Access.
86
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Sučelje aplikacije Easy Access izrađeno je tako
pregledu relacija itd. sve je izravno dostupno iz
da izravno nudi pristup svim funkcionalnostima
glavne trake s alatima. No prije nego li krenemo u
potrebnim za uređivanje neke baze podataka.
objašnjavanje pojedinih značajki same aplikacije
Bilo da je riječ o kreiranju nove baze, pregledu
Easy Access pogledajmo neke usporedne značajke
postojeće, kreiranju i pregledu tablica, SQL upita,
u odnosu na samu Microsoft Access aplikaciju.
Tablica 2. Usporedba najvažnijih značajki Microsoft Access i Easy Access aplikacija
Iz usporedne tablice može se primijetiti da Easy
likaciji Easy Access podržavanje formata ACCDB
Access aplikacija nudi sve potrebne mogućnosti
(2007+), kao i rad s relacijama (pregled, izmjenu i
kako bi korisnik mogao raditi s novom ili već
kreiranje).
postojećom Microsoft Access bazom podataka.
Za kreiranje nove baze podataka, kao i za pregled
Međutim, makroi, forme i izvještaji trenutno nisu
postojeće mogu se koristiti stavke New i Open.
dostupni (trenutno u fazi razvoja). (2)
Prilikom kreiranja nove baze podataka koris-
niku se nudi opcija da izabere format nove baze
3.1. Pregled, kreiranje i izmjena MS Access
(mdb ili accdb). Ukoliko Microsoft Access 2007
baza
Runtime skup biblioteka nije prethodno instaliran
na računalu korisnik neće moći kreirati bazu u
Aplikacija Easy Access omogućuje kreiranje novih
formatu ACCDB (2007+).
MS Access baza podataka, a korisnik ne mora
imati instaliranu MS Access aplikaciju. Također
omogućuje pregled i izmjenu već postojećih MS
Access baza bez obzira jesu li su one prethodno
izrađene u Easy Accessu ili Microsoft Accessu.
Važno je tek napomenuti da korisnik treba instali-
rati skup biblioteka Microsoft Access 2007 Runt-
ime, koji se može besplatno preuzeti s Microsoft
Slika 2. Kreiranje nove baze podataka u Easy Accessu
stranica. Ova skupina biblioteka će omogućiti ap-
87
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Prilikom otvaranja već postojeće baze podataka
3.2. Podrška za rad s tablicama
Easy Access će automatski prikazati popis svih
trenutnih tablica u bazi, kao i popis svi sprem-
Easy Access na jednostavan način omogućuje pre-
ljenih SQL upita. Po kreiranju nove ili otvaranju
gled i izmjenu podataka koji se nalaze u tablica-
postojeće baze odmah se omogućuju i druge
ma. U obliku rešetke podaci se nalaze raspoređeni
mogućnosti, poput kreiranja dodatnih tablica,
po stupcima i redcima.
SQL upita, relacija itd.
Slika 5. Easy Access - pregled podataka iz tablice
Dijalog prikazan na slici nudi i osnovni set
operacija podržan nad podacima. Tako je
moguće dodavati nove podatke, mijenjati ili
brisati postojeće, osvježiti podatke itd.. Podatke je
moguće pretraživati i filtrirati po raznim kriteri-
jima te ih izvoziti u raznim formatima (txt, csv,
Slika 3. Popis tablica nakon otvaranja postojeće baze poda-
html, xml).
taka
Ukoliko pogledamo Sliku 3 primijetit ćemo veliku
sličnost sa samom aplikacijom Microsoft Access.
Otvorimo ovu istu bazu u Microsoft Accessu
2007.
Slika 6. Microsoft Access - pregled podataka iz tablice
I u ovom slučaju možemo usporediti Easy Access
s Microsoft Accessom jer oba nude jako slično
sučelje za rad s podacima, kao i slične operacije
nad podacima. Međutim, prilikom rada s podaci-
ma Easy Access može prepoznati tip podatka i na
osnovu toga korisniku
automatski ponuditi odgovarajući uređivač.
Primjerice, ukoliko je riječ o Memo polju koris-
niku se nudi poseban višelinijski uređivač teksta,
dok ukoliko je riječ o OLE objektu u kojemu se
nalazi neka slika korisnik može automatski vidjeti
prikaz te slike u koloni odabirom stavke OLE as
picture.
Slika 4. Pristup bazi podataka u Microsoft Accessu
Easy Access također pruža potpuni pregled struk-
ture svake tablice omogućujući dodavanje novih
Kada je korisnik konačno kreirao bazu ili otvorio
stupaca te brisanje i izmjenu postojećih. Svakom
već postojeću može pristupiti ostalim funkcional-
stupcu moguće je urediti niz svojstava, primjerice,
nostima aplikacije koje slijede.
je li je riječ o stupcu koji dopušta null vrijednosti
ili ne, predstavlja li stupac primarni ključ itd.
88
POLYTECHNIC & DESIGN
Vol. 2, No. 1, 2014.
Također, korisnik je u može kreirati i složene
Iz prikazane slike vidimo strukturu jedne tablice.
primarne ključeve. (2).
Struktura je prikazan na način da su u listi odmah
vidljiva sva polja korištena u tablici, kojeg su
tipa, veličine, preciznosti itd.. Svako od polja je
moguće na jednostavan način izmijeniti dvos-
trukim klikom miša, nakon čega se pojavljuje
dijalog za izmjenu polja.
3.3. Podrška za rad s relacijama
Pregled relacija između tablica također je podržan
aplikacijom Easy Access. Moguće je vidjeti koje
relacije postoje, te ih vrlo jednostavno izmjeniti,