Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 33

 Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 33

 Aluminium jest kluczowym surowcem nowoczesnego przemysłu, niezbędnym w transformacji energetycznej światowej gospodarki. Ale jednocześnie huty aluminium zużywają do produkcji bardzo duże ilości energii elektrycznej. Do produkcji 1 tony aluminium pierwotnego zużywa się obecnie około 14 MWh energii elektrycznej a dawniej zużywano jeszcze więcej ale wartość teoretyczna wynosi  6.23 kWh/(kg  Al). Przy generacji energii w elektrowniach węglowych całkowita emisją CO2 na tonę wyprodukowanego aluminium sięga 11 ton !  
Na rysunku pokazano w uproszczeniu elektrolizę powszechnie stosowaną metodą Hall-Heroult. Stosowane jest natężenie prądu 100-300 KA a ponieważ spadek napięcia na komórce procesu jest rzędu 5V to wiele komórek elektrolizy jest połączonych szeregowo. Prąd 200 KA z napięciem 500V daje moc 100 MW. Pomiar szeregu napięć w systemie kontrolnym jest izolowany. Ponieważ prąd zwarcia przy uszkodzeniu izolacji wzniecił był momentalnie pożar stosowane są w obwodach pomiarowych odpowiednie zdwojone bezpieczniki a dodatkowo elektronika ma na wejściach duże rezystory celem ograniczenia skutków przebicia izolacji.  

Przy 65,3 mln ton światowej produkcji  aż 37,3 mln  ton aluminium czyli ponad 57.3% produkuje się w Chinach. Dobrze to obrazuje dezindustralizację i słabnięcie USA z Europą. W Chinach powstaje też coraz więcej produktów z aluminium.
W świecie około 8 % aluminium sprzedawane jest w postaci kabli i przewodów, natomiast wyroby płaskie walcowane stanowią 33 %, wyroby wyciskane 32 % a  odlewy 21 %.
Aluminium drożeje i w połowie września 2021 cena metalu na LME wynosiła około 2,9 tysiąca USD za tonę.
Rosnąca potęga Chin powinna dawno wszcząć alarm Zachodu. USA produkują mniej niż 1 mln ton aluminium. Gdy udział Chin w produkcji aluminium i innych kluczowych metali  wzrośnie powyżej 2/3 światowej produkcji londyńska giełda metali LME może stracić jakikolwiek sens istnienia i istotna będzie chińska giełda ale producenci aluminium mogą  zawrzeć długoterminowe umowy z wielkimi odbiorcami z preferowanych politycznie krajów co bardzo zaszkodzi dolarowi.
Jeśli Chinom uda się wybudować potężne rurociągi naftowe do Iranu i innych krajów Zatoki Perskiej to ogromna ilość transportowanej ropy zostanie wycofana z rynku znów kosztem pozycji dolara.
Ponad 70 % leków w Polsce  zawiera substancje czynne (API -  Active Pharmaceutical Ingredient) z Chin.     
Niestety także produkcja innego metalu lekkiego, magnezu, jest energożerna.
Energochłonna jest też produkcja włókien węglowych.
W nowe systemy Zielonej Gospodarki i Energetyki trzeba zatem włożyć … przeogromną ilość energii ! Trudno ocenić  wiarygodność szacunków ale średniej wielkości wiatrak miał wygenerować energie włożoną w jego stworzenie po ponad 10 latach pracy. Przy czym średnio jest to energia poza szczytami poboru. Korzystniej wyglądają największe wiatraki.

W rozważaniach o gospodarce często stosuje się wskaźnik PKB PC ale z parytetem siły nabywczej. Jednak nowoczesne technologie funkcjonują na globalnym rynku światowym i parytet nie ma w tym wypadku żadnego zastosowania. Towarem globalnym są ogniwa fotowoltaiczne PV i wiatraki ale także nowoczesne gotowe fabryki pod klucz. Biedne kraje mają bardzo małą siłę w modernizacji technologii jeśli chcą ją kupować na rynku globalnym. Na rysunku pokazano ile średnio trzeba w krajach pracować na nowego iPhone. Zwraca uwagę że w Polsce trzeba pracować dłużej niż w Chinach ! 

 W fizycznej wojnie informacje zebrane „sensorami” przetwarzają ludzie i komputery na wydawane rozkazy. Świadomość sytuacyjna warunkuje dobry efekt operacji militarnej. Fatalna łączność i złe dowodzenie spowodowały klęski Związku Radzieckiego najechanego przez Niemców. Gdy USA dostarczyły ZSRR niezbędną, potężna pomoc materialną m.in. w łączności, sowieci gromiąc Niemców zatrzymali się w Berlinie. Pod koniec wojny dobrze przeszkoleni sowieci z oddziałów radiowych podsłuchiwali i dezorganizowali łączność radiowa Niemców. Złamanie Enigmy i rozszyfrowanie łączności Niemców ułatwiło zadanie wojenne Aliantom. Piechota USA miał małe przenośne radiostacje a na Jeepach była mobilna co dawało jest dużą skuteczność.
Pod koniec wojny całkiem  skuteczne były quasi automatyczne systemu przeciwlotnicze USA. Sygnał z radaru przetwarzał komputer analogowy i człowiek a rozkazy radiem sterowały wydajne baterie armat przeciwlotniczych strzelających do samolotów niemieckich i japońskich pociskami z Fuse czyli z sensorem zbliżeniowym aktywującym eksplozje w pobliżu samolotu. Lotniskowce w eskorcie z niezwykle silną obrona ( w tym przeciwlotniczą ) pozwoliły później USA rozciągnąć projekcje siły na dużą część  globu.
Program automatyzacji wojny jest w USA prowadzony od lat pięćdziesiątych. Sowieci opóźnieni w nowoczesnej elektronice w tej dziedzinie byli słabi ale słusznie zauważyli że słabym punktem systemu automatyzacji wojny jest cyfrowa łączność a zwłaszcza satelity które można zniszczyć.
 Jesienią 2020 roku generał John Hyten, zastępca szefa połączonych sztabów amerykańskich sił zbrojnych,  powiedział po kolejnych grach wojennych mających amerykańskim sztabowcom pomóc przewidzieć przebieg konfliktu z równorzędnym przeciwnikiem, a za takich Pentagon uważa Rosję  i Chiny, że „przegraliśmy w sposób żałosny”. We wszystkich organizowanych ostatnio przez Pentagon grach wojennych Ameryka przegrywa, nie jest w stanie osiągnąć swych celów wojskowych i politycznych i musi ustąpić żądaniom wroga. Okazuje się że wypracowane w przeszłości zasady  toczenia wojny, ze słabym przeciwnikiem z III Świata, nad którymi można było od razu osiągnąć znaczną przewagę informacyjną i fizyczną całkowicie zawodzą w  przypadku silnego rywala. Rosja i Chiny nie pozwolą na osiągnięcie USA stanu dominacji informacyjnej. Łączność radiowa może być od początku całkowicie zerwana. Dowódcy oddziałów  będę musieli działać na ślepo nie mając wsparcia w zakresie rozpoznania i zwiadu co skończy się tragicznie.
Armia USA nie umie już walczyć bez dostępu do wiarygodnej  informacji podanej na ekranie komputera. Zakłócenia w ich zbieraniu i przesyłaniu drastycznie osłabią potencjał armii  i  państwa.  Łączność satelitarna zostanie od razu  zniszczona przez Chiny i Rosję, które rutynowo ćwiczebnie zestrzeliwały swoje zbędne lub wadliwe satelity. Chiny i Rosja przy pierwszym ataku USA uszkodzą wszelkie amerykańskie systemy informacyjne i spowodują groźne zniszczenia w infrastrukturze USA.
Oczywiście nie wiadomo czy podane informacje są prawdziwe czy tylko mają tłumaczyć wejście USA w izolacjonizm. USA mają wielkie problemy wewnętrzne.
O opłakanych skutkach zakłócenia łączności wiadomo od dawna. Wchodzący w skład systemu kontrolnego baterii przestarzałych rakiet przeciwlotniczych Patriot „OE-349 Antenna Mast Group (AMG)” na 5 tonowej ciężarówce ma anteny pracujące z nadajnikami UHF mocy aż do 4 kW.
Kierunkowe anteny i wielka moc mają utrudnić zakłócenie pracy łączności systemu ale praca z taką mocą momentalnie dekonspiruje system umożliwiając jego namierzenie i zniszczenie.
W dziedzinie wojny w kosmosie polegającej na niszczeniu wrogich satelitów rakietami i przyszłą (?) wiązką promieniowania o wielkiej energii konieczne są porozumienia ograniczające podobne do tych ograniczających kiedyś zbrojenia jądrowe. Po zniszczeniu rakietą z głowicą satelity na orbicie powstaje potworna ilość śmiertelnie niebezpiecznych dla wszelkich satelitów śmieci. W takiej wojnie podobnie jak w wojnie jądrowej może nie być zwycięzcy a satelity i badania kosmosu mogą stać się historią.   

Tam gdzie wymagania na niezawodność są bardzo wysokie, szczególnie w systemach bezobsługowych stosowane są systemy redundantne. System kontrolny uzupełniają nie krzyżujące się systemy monitoringu i alarmu. System monitoringu dostarczający obsłudze wiedzy o procesie jest bierny natomiast alarm informuje o niedopuszczalnej sytuacji na podstawie pojedynczych zmiennych procesowych lub ich kombinacji w określonym kontekście.
Może się wydawać że niezawodność systemów powinna rosnąć tymczasem cały czas dochodzi w świecie do zagadkowych poważnych awarii, których teoretycznie nie powinno być.

 Niezawodność ma szczególne znaczenie w niektórych przemysłowych procesach ciągłych. Zakład petrochemiczny może mieć wiele splecionych instalacji pracujących „równolegle”. Ponowne uruchomienie systemu po awarii jest trudne i kosztowne bowiem różne zbędne chwilowo substancje, nie spełniające wymagań, w czasie rozruchu kierowane są do spalanie na tak zwanej świeczce i to często z dodatkowym gazem palnym lub w elektrociepłowni.
Elektrociepłownia zakładu petrochemicznego winna być zdolna do nieprzerwanej pracy wyspowej w sytuacji awarii państwowej sieci Wysokiego i Najwyższego Napięcia.
Po stanieniu pamięci Flash od dość dawna w systemach elektroenergetycznych stosuję się rejestratory napięć i prądów sieci.
Kilkudniowa awaria w rafinerii PCK w Schwedt, przy granicy z Polską, jednej z największych w Niemczech, zaczęła się w  środę 8 września 2021. Jest to nowoczesny obiekt a przemysł niemiecki należy do najlepszych w świecie, zwłaszcza (petro) chemiczny. Przyczyną była rzekomo 2 sekundowa (!) przerwa w dostawie energii elektrycznej spowodowana nagłym spadkiem napięcia w sieci landu. Przyczyny pierwotne pozostają nieznane. Własna elektrociepłownia mocy aż 300 MW, która powinna zapewnić niezawodną prace kompleksu jako pierwsza ucierpiała z powodu braku prądu. Firma 50 Hertz, który jest operatorem sieci wysokiego napięcia na całym terenie byłych Niemiec Wschodnich, wykluczyła awarie i nieprawidłowości w sieci WN. Dym ze „świeczek” było widać z odległości wielu kilometrów.
Wnioski są pesymistyczne
-Nowoczesne systemy zawiodły na całej linii
-System winien od razu wiedzieć co było powodem awarii a nie daje się tego ustalić
-2 sekundowa przerwa a w zasadzie spadek napięcia powoduje kosztowne kilkudniowe zakłócenie w pracy całego kompleksu 
W mocno stawiającej na Zieloną Energetyką Kalifornii mieszkańcy musieli się przyzwyczaić do częstych przerw w dostawie energii elektrycznej ale w Niemczech sytuacja była lepsza.

Francja eksportuje ( przepływ energii w drugą stronę też jest możliwy ) energie elektryczną wieloprzewodową podmorską linią IFA-1 ( od 1986 roku ) do Wielkiej Brytanii pod kanałem La Manche. Napięcie linii HVDC mocy 2000 MW wynosi +-270 kV. O północy 14.09.2021 roku tyrystorowa stacja konwertera w Wielkiej Brytanii stanęła w ogniu. Pożar był trudny do ugaszenia. Użyto piany ze sprężonym powietrzem, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się ognia na inne pobliskie budynki. Stacja będzie remontowna co najmniej miesiac. Druga późniejsza linia HVDC IFA-2 o mocy 1000 MW i napięciu +-320KV pracuje. Awaria postawiła Brytanie na krawędzi kryzysu energetycznego. 

W konwerterach systemów HVDC wielkie tyrystory na największe napięcia są łączone po kilkadziesiąt szeregowo. Wyzwalające impulsy światła podawane są światłowodami. W przypadku uszkodzenia toru wyzwalania przy załączeniu pozostałych w łańcuchu tyrystorów tyrystor z uszkodzonym wyzwalaniem z efektem lawinowym zostanie włączony nadmiernym napięciem anodowym na nim a zwykły musi mieć między anodą a bramką wysokonapięciową diodę Zenera. W przypadku niszczącego przebicia tyrystora w obudowie ceramicznej stanowi on praktycznie zwarcie. Ponieważ ilość szeregowo połączonych tyrystorów ma zapas uszkodzone moduły wymienia się dopiero przy planowym odstawieniu stacji w okresie najmniejszego poboru energii.  

 Izolacja transformatora energetycznego ulega w miarę upływu czasu mechanicznemu osłabieniu tym szybciej im wyższa jest temperatura pracy i wilgotność oleju.  Duże siły działające przy zwarciu na uzwojenia transformatora są nieszkodliwe w nowym transformatorze ale w starym powodują mechaniczne uszkodzenie izolacji i zwarcie przesuniętych uzwojeń. Wydzielona przez potężny łuk energia powoduje termiczny rozkład oleju w transformatorze i jeśli nie zostanie on w porę odłączony dochodzi do rozerwani obudowy, wycieku oleju i pożaru. Pożary wielkich transformatorów energetycznych wyrządzają duże szkody tym bardziej ze toksyczny olej transformatorowy trzeba dokładnie zebrać i przekazać ( z zanieczyszczoną ziemią ) do utylizacji. Czasem giną też lub są ciężko ranni ludzie.
Elektroniczne sensory fal ciśnienia są w stanie łuk w transformatorze pewnie zdetekować w czasie 0.5-20 ms i jeśli da się transformator momentalnie wyłączyć jego uszkodzenia są znikome i mogą być w miarę szybko naprawione. Momentalnie jest też wtryśnięty do kadzi transformatora azot z butli do schłodzenia. Stosowane są co najmniej dwa sensory ciśnienia i algorytm DSP aby niepotrzebnie nie wyłączyć transformatora. Pamiętać należy o tym że uszkodzony transformator w sieciach  faktycznie może pobierać energię z obu sieci do których jest przyłączony. Czas działania wyłączników sieciowych jest rzędu 20-40 ms. Chcąc momentalnie odciąć transformator od dopływu energii można by zastosować wbudowane w transformator ceramiczne wyzwalane Spark Gap zwierające zaciski transformatora ale w tej sytuacji wyłączniki rozłączałyby prądy zwarciowe sieci, na które są zresztą zwymiarowane.  

Trwa transformacja gospodarki.  Produkujący m.in. samochody Mercedes koncern Daimler chce zredukować liczbę pracowników co najmniej o kilkanaście tysięcy osób co związane jest z planowanym przejściem z produkcji aut spalinowych na samochody elektryczne. Na razie firma zachęca pracowników do dobrowolnych odejść, proponując spore odprawy. Inżynierowie z kilkunastoletnim stażem dostają do 400 tysięcy euro odprawy. Firma ułatwia też pracownikom przekwalifikowanie się.
Samochód elektryczny jest mechanicznie prostszy w budowie od nowoczesnego samochodu spalinowego spełniającego wymogi normy Euro 6. Dodatkowo koncerny motoryzacyjne przy gruntownej zmianie produkcji chcą ją mocniej zautomatyzować. Nowa produkcja EV nie będzie uruchamiana w krajach peryferyjnych i półperyferyjnych.

 General Electric i Westinghouse jako pierwsze zastosowały lampowe komputery do optymalizacji budowy transformatorów i silników elektrycznych. Zdanie jest trudne.
Firma lotnicza Wright podała że przetestowała 2-megawatowy silnik elektryczny do zastosowań lotniczych. Silnik ma wydajność około 10 kW/kg co oznacza "dwukrotną poprawę w stosunku do najlepszych silników megawatowych demonstrowanych w przemyśle" Projektowany Wright 1 będzie samolotem hybrydowo-elektrycznym z paliwem wodorowym. Można wnioskować że rewolucyjne rezultaty to efekt zastosowania nowych materiałów i optymalnego dla nich projektu silnika elektrycznego.

Duża część osiągnięć z ostatnich 250 lat w mechanizacji a potem automatyzacji dotyczyła oszczędności pracy i energii co pozwalało obniżać koszty i zwiększać efektywność.
Obecnie droższa energia niektórych ( liderów ? ) poprowadzi do większej efektywności a innych do likwidacji niekonkurencyjnej produkcji. Tania lub darmowa energia zawsze oznaczała marnotrawstwo i  nieefektywność. Taniość oznaczała brak motywu  do polepszenia wydajności.

Na mapie pokazano emisje CO2 w Europie. Biorąc pod uwagę ze polska gospodarka jest circa 7 razy mniejsza od niemieckiej i 4 razy mniejsza od francuskiej, nasza emisja odniesiona do PKB jest bardzo duża.

Nawet słowo „mechanizacja” rozumiane jest opacznie, dosłownie jako zastępowanie pracy człowieka przez maszynę.
Człowiek może zbierać z drzewa orzechy, dodatkowo stając na drabinie. Dosłowne zastąpienie tej pracy ( taniej w krajach III Świata ) wymagało by użycia super robota z systemem rozpoznawania obrazu.
Zadanie to wykonują maszyny. Pierwsza silnymi szczękami z gumowymi nakładkami ściska pień drzewa na odpowiedniej wysokości i trzęsie drzewem na tyle silnie że dojrzałe orzechy spadają. Częstotliwość trzęsienia powinna być jak najbliżej rezonansu mechanicznego aby wszystkie orzechy spadły. Pod drzewem może być mechanicznie rozpostarta duża płachta z której strzęsione orzechy spadają po jej nachyleniu do transportera lub orzechy spadają na ziemie. W tym wypadku druga maszyna jak wielki odkurzacz zasysa orzechy ale ze śmieciami a nawet luźną ziemia. Orzechy są następnie oddzielone od niepożądanej reszty.
Zwraca uwagę finezja i selektywność ludzkiej pracy przy zaangażowaniu bardzo małej mocy i brutalność pracy maszyn z kilkuset razy większą mocą.

W obecnych przełomowych czasach interregnum, błędne decyzje dają szczególnie duże negatywne skutki. Polska rozwijając się imitacyjnie może wielu błędów uniknąć.
Przykładowo w nowoczesnych krajach wprowadzana jest kolejna generacja elektronicznych liczników zużycia energii ponieważ wcześniejsze liczniki nie spełniły oczekiwań i w istocie nic nie wniosły ponad liczniki elektromechaniczne.  Generacja zmodernizowana jest wzbogacona o nowe funkcje. Do czasu więc uregulowania spraw szeroko akceptowanymi normami nie ma się po co spieszyć i wyrzucać pieniędzy na zbędny licznik elektroniczny w sytuacji gdy na modernizacje energetyki potrzebne są kolosalne kwoty. Sprawa automatycznego bilansowania zmiennej mocy systemu z zieloną generacją, zmiennych cen energii i  komunikacji z odbiornikami energii adaptującymi pobór mocy do ceny nie ma jeszcze satysfakcjonującego rozwiązania

Internet pozwala łatwo tworzyć różne bardzo pożyteczne systemy automatyczne.
Banki były (!) ośrodkiem tworzenia zaufania w gospodarce. Zbierały oszczędności wszystkich podmiotów i dawały firmom kredyt inwestycyjny oraz osobom głównie kredyt hipoteczny.
Finansowanie przez banki spekulacji wywołało Wielki Kryzys, którego skutkiem była II Wojna Światowa. Wobec zakazu spekulacji i komputeryzacji bankowcy długo byli zwykłymi nudnymi urzędnikami. Najważniejsza była ocena wiarygodności kredytobiorcy i jego pomysłu. Jeśli bank nie dawał ryzykownych kredytów spokojnie zarabiał. Potężne, wieloletnie oszustwa jakich dopuściły się banki sprowadziły kryzys w 2008 roku, który chyba trwa w formie przewlekłej, tłumiony kolejnymi drukami bilionów dolarów i Euro.
Na globalnej fali oszustw w Polsce pod nazwą kredyt „hipoteczny” udzielany jest zwykły kredyt i kredytobiorca odpowiada całym majątkiem do końca życia.
W bezgotówkowym świecie internetu i baz danych tradycyjne pasożytnicze banki są kompletnie zbędne i każdy winien mieć rachunek w jednym banku krajowym.    
Rozważmy zastosowanie banku w świecie zaufania.
W Polsce normą jest posiadanie mieszkania lub domu ale w Niemczech i wielu innych krajach normą jest jego wynajmowanie. Zaletą wynajmowania mieszkań jest znaczna ruchliwość siły roboczej co czasem jest dużą zaletą. Z najemcami są czasem kłopoty na zasadzie że „okazja czyni złodzieja” i opłaci się być nieuczciwym.
Słowo złodziej oznaczało pierwotnie tego kto zło czyni czyli dzieje.
Zajmijmy się polskim segmentem wynajmu uczciwym osobom które stać na wynajęcie mieszkania. W Polsce króluje imitacja rozwiązań Zachodu ale chyba stać na dobre własne pomysły. 
Właściciel lokalu i najemca wypełniają internetowy formularz Umowy Najmu na stronie fiskusa. Jest w nim rachunek bankowy właściciela lokalu na który wnoszona będzie co miesiąc opłata za najem oraz Pesel i adres pod którym zameldowany na stałe jest najemca. Umowa daje właścicielowi  w razie niepłacenia prawo cywilizowanego usunięcia najemcy. Po zapłaceniu czyli kliknięciu Zapłać 25 zł (i przekierowaniu na stronę banku do wykonania transakcji ) dane z umowy są przesłane do banku i Pesel ( potrzebne dane może mieć tez fiskus). Pesel (fiskus ) sprawdza dane i wnosi zastrzeżenie o nie możliwości wymeldowania na okres umowy z miejsca pobytu lub informuje że dane są błędne. Gdy dane są poprawne fiskus wysyła Emailem i listem poleconym z potwierdzeniem odbioru wydruk umowy właścicielowi i najemcy aby była pewność ze nie ma tu żadnego kantu i podmioty istnieją pod adresami. Może zamieścić informacje o wcześniejszej licytacji przedmiotów najemcy lub inne istotne informacje. Gdy serwer fiskusa otrzyma z Poczty Polskiej potwierdzenia odbioru po czasie na wniesienie sprzeciwu wysyła umowę do banku, który automatycznie tworzy sub konto a od każdej wpłaty na to sub konto, 8% odprowadza fiskusowi. Gdy przez conajmniej miesiąc nie ma wpłaty bank wysyła Emailem i listem poleconym informacje o zaległości właścicielowi i najemcy. Na stronie organizacji banków pojawia się niesolidny najemca – dłużnik.  Na stronie są też linki do kliknięcia do ślusarzy i firm wyprowadzkowych z kamerką na ramieniu. Po ewentualnym otwarciu przez ślusarza wymienionych zamków mieszkania rzeczy najemcy - dłużnika są pakowane i przewożone do magazynu a najemca informowany o konieczności odbioru na swój koszt. W razie oporu najemcy wzywana jest Policja. Po sprawdzeniu na stronie banku że najemca zalega,  poleca mu opuścić cudzy lokal a w razie napaści na funkcjonariuszy od razu zatrzymuje. Potrzebne są niewielkie zmiany ustawowe aby powstał normalny, cywilizowany, bezpieczny rynek wynajmu. Po miesiącu firma wyprowadzkowa sprzedaje na Allegro / OLX... przedmioty z magazynu. Pokrywa koszty i resztę zwraca wyprowadzonemu a jak sprzedaż nie pokryła kosztów potrąca z depozytu właściciela który zainicjował przeprowadzkę. Właściciel powinien wnieść do sądu o wydanie Nakazu Zapłaty czynszu i kosztów. Próba wymeldowania się w czasie najmu z miejsca stałego zameldowania unieważnia umowę (o czym jest w treści umowy ) i Pesel informuje o tym wszystkie strony. Zanim się wymelduje zostanie przez właściciela lokalu wyrzucony.
Sprawny system bardzo mocno ograniczy ilość oszustów przy najmie wszelkich lokali. Rzecz tylko naszkicowano bez szczegółów.
 
W okresie Interegnum wiele rzeczy w gospodarce światowej jest przedziwne.
Raport polskiej firmy CCC podaje, że  rentowność brutto firmy wynosi około 50%.  Wyprodukowanie towaru ( materiały, projekt, setki czynności produkcyjnych, głównie butów w Azji) i dostarczenie go do sklepu przez ocean stanowi połowę kosztów, za jakie płaci konsument. Reszta to koszt sprzedaży detalicznej. Można by powiedzieć że ta sprzedaż jest koszmarnie źle zorganizowana, paranoicznie droga, rozrzutna,  nieefektowna. Złodziejskie firmy rozśmieszają klientów wariackimi stwierdzeniami „doświadcz kupowania”
Piwo w lokalu kosztuje cztery razy tyle co u producenta. I tak dalej.
Już wysokiej jakości japońskie towary eksportowe nazywano dalej japońszczyzną. Gdy swoimi doskonałymi produktami w czasie ofensywy eksportowej Japonia niszczyła nowoczesny przemysł Zachodu po zejściu konkurentów ceny gwałtownie rosły.  Wtedy ofensywę Japonii brutalnie przerwały USA.
Wygląda na to że ten scenariusz się powtórzy z chińską obsadą ale USA nie mają sposobu aby ich usadzić. Premier Mateusz Morawiecki mówiąc o pracy za miseczkę ryżu chyba jest trochę zorientowany w światowej gospodarce.
Japonia, Korea, Chiny chcąc dogonić świat nie miały innego wyjścia jak dużo eksportować. Japonia po okresie  wielkich nadwyżek handlowych ma już lata deficytu.
Sytuacja gdy USA drukują biliony dolarów i jest on najważniejszym przedmiotem eksportu nie będzie wieczna. Jeśli Chiny wzorem Japonii i Korei sięgną szczytów technologii to produkcje skierują na rynek wewnętrzny eksportując tylko tyle i potrzeba na zakup surowców. Doskonałym zapleczem surowcowym Chin jest Rosja, Bliski Wschód i Afryka i do handlu z nimi dolar może być zbędny.
Kolejnymi wedle szlachetności paliwami są: wyschnięte odchody zwierząt, chrust, drewno, torf, węgiel brunatny i kamienny, ropa naftowa, gaz ziemny, aktynowce. Wodór jest paliwem wtórnym.
Oczywiście biedaków nie stać na szlachetne i drogie paliwa. Polska musi bronić pozycji aby pozostać lub stać się konsumentem lepszych paliw. 
Polska technologii nie tworzy a tylko ją drogo kupuje. Kolejny przykład z sierpnia 2021: „PKN Orlen kupił licencje i projekt bazowy dla technologii pogłębionego przerobu ropy w Płocku”.   
Tytułem żartu - „Pod Grójcem powstanie kolejna fabryka Apple”.

Finansjeryzacja szkodzi realnej gospodarce. Na giełdach wszelkie algorytmy zawodzą i w średnim oraz dłuższym czasie skuteczniejsze jest postawienie na indeks. Zawsze wygrywają wielcy manipulatorzy.
Wskaźniki Analizy Technicznej:
-Wskaźniki trendu: DEMA, MACD, Średnia ruchoma, oscylator cenowy
-Wskaźniki zmienności: wstęga Bollingera, kanał Donchina
-Wskaźniki impetu: commodity channel index, oscylator stochastyczny, %R Williamsa, wskaźnik siły względnej
-Wskaźniki siły rynku:wskaźnik akumulacja/dystrybucja, money flow, wolumen, market facilitation index
-Wskaźniki wsparcia i oporu: punkt zwrotny
...są proste w wyliczeniu ale AT generalnie nie działa.
Definicje są bardzo proste a wskaźniki łatwe do wyliczenia. Przykład. „MACD (Moving Average Convergence / Divergence)  to Wskaźnik badający zbieżności i rozbieżności średnich ruchomych. Jest różnicą wartości długoterminowej (zwykle 26 okresów ) i krótkoterminowej ( zwykle 12 okresów) średniej wykładniczej. Wyznacza sygnały kupna i sprzedaży akcji. Zamiast średniej wykładniczej można równie dobrze użyć średnią prostą albo średnią ważoną. ”
Oczywiście szamani wedle swojego widzimisię wybierają szczyty i dołki i kreślą sobie linie i różne formacje: „osiągnął on szczyt, wyrysował gigantyczną formację ramię-głowa-ramię a potem spadł w przepaść” Spadkowa linia trendu stała się wsparciem, piękną formację podwójnego dna.
„Giełda” warszawska to szulernia a nie giełda. Na giełdzie można zarabiać mając dostęp do informacji niejawnych i działając w grupach przestępczych.
Czyli nie można automatycznie na giełdzie zarabiać. Może AI coś zmieni w tej sprawie.

Value Added Tax, VAT to podatek pośredni od wartości dodanej, pobierany na każdym kolejnym etapie obrotu towarami lub usługami. Jego słuszna konstrukcja zakłada brak szkodliwego kaskadowego nakładania się podatku obrotowego poprzez zastosowanie mechanizmu odliczenia podatku pobranego w poprzednich etapach obrotu. Wybitny niemiecki przedsiębiorca Carl Friedrich von Siemens wyłożył jego ideę w swoich pracach z 1920. Polska aplikując do UE podatek ten słusznie wprowadziła ustawą w 1993 roku. Wadą podatku jest możliwość oszustw ale automatyzując decyzje są łatwe do zdemaskowania. 
Ponieważ stawki podatku i kwalifikacje do stawek są różne w państwach, VAT jest zwracamy eksporterowi i musi go zapłacić importer. Oczywiście ujednolicenie VAT w UE i rezygnacja ze zwrotu eksportowego znacznie ograniczy potencjał do oszustw.
Oszuści występują o zwrot VAT od eksportu, którego nie było pozorując operacje drukowaniem „faktur” przez łańcuch firm-oszustów.  Przykładowo rzekomo Polska wyprodukowała i wyeksportowała ogromną ilość komputerów i kilkadziesiąt milionów iPhon-ów !
Inni oszuści sprzedają importowany towar pobierając VAT ( a w przypadku paliw... i akcyzę ) od którego nie zapłacono VAT przy imporcie. W okresie 2008 – 2015 Polacy zostali oszukani na kwotę około 250 mld złotych a więc ogromną. Oszustwa podatkowe VAT były łatwe i bardziej opłacalne niż masowe fałszowanie pieniędzy czy handel narkotykami.
Autor widząc potworną skalę oszust VAT – Akcyza w obszernym piśmie z 2001 roku podał 12 algorytmów do zastosowania w automatycznym systemie VAT likwidującym wszelkie oszustwa w których przecież uczestniczyli korumpowani Naczelnicy Urzędów Skarbowych a także chroniący ich wysocy urzędnicy ministerialni, służby, prokuratorzy i sędziowie.  Oszustwa te powodują mnóstwo niezgodności w różnych bilansach danych i są bardzo łatwe do wykrycia.  Ustawa o podatku VAT i rozporządzenia bez żadnej racjonalnej podstawy są gmatwane za potężne łapówki od oszustów ! 
Należne wpływy z VAT odniesione do PKB ( jest on sumą wszystkich wartości dodanych ! ) łatwo ocenić znając udział towarów z poszczególnymi stawkami VAT. W Polsce w 2019 roku wynosił on około 10.6% PKB. Zależny od struktury gospodarki i stawek  zmienia się niewiele bo gospodarka jest w miarę stabilna strukturalnie.
Na wykresie szarą linią zaznaczono nominalny PKB Polski skalowany do 8%, tak by pokrywał się z obecnymi wpływami z VAT-u. Już ograniczenie rabunku społeczeństwa oszustwami VAT i akcyzą pozwoliło ustabilizować finanse publiczne oraz sfinansować politykę społeczną ale nadal brakuje 2.5% PKB przywłaszczanych przez giga - oszustów !

Mając odpowiednie bazy danych bez trudu automatycznie wyszuka się oszustwa na cenach transferowych  służące do zaniżania podatku CIT.

W nowoczesnym państwie jest wiele obszarów do automatyzacji, automatyzacji decyzji jak z VAT, wspomagania decyzji i optymalizacji. Automatyzacja procesów zmniejszy ryzyka korupcyjne oraz usprawni świadczenie usług publicznych.
Wygląda na to że wspomagane dziesiątkami miliardów Euro inwestycje w polską kolej prowadzi się  głupio i marnotrawnie w dodatku podając organom Unii fałszywe informacje.
https://300gospodarka.pl/wywiady/piotr-malepszak-kolej-lotnisko-cpk
„Piotr Malepszak: W Polsce nie mamy spójnej polityki transportowej, która łączyłaby różne gałęzie transportu... ale w Polsce ilość pieniędzy na infrastrukturę kolejową nie idzie w parze z jakością realizowanych projektów.
Mamy dziś inwestycje prowadzone za miliardy złotych, które jednak nie skracają wymiernie czasów przejazdu i nie poprawiają parametrów infrastruktury ważnych dla przewoźników. Rośnie liczba przypadków, gdzie z jednej strony mamy przewymiarowaną infrastrukturę, której nikt nie potrzebuje, bo nowy peron w środku lasu nie ma kogo zachęcić do podróży, zaś z drugiej strony infrastrukturę niewystarczającą, zredukowaną o potrzebne stacje i tory.
Przykład nieracjonalnie zaplanowanej inwestycji to modernizacja 300 km linii dla ruchu towarowego dla parametru prędkości 140 km/h, który jest nieosiągalny dla pociągów towarowych, bo w całej Europie maksymalna prędkość takich pociągów wynosi 120 km/h.
Mamy zatem politykę na papierze i wiele szkodliwych skrajności w realnym działaniu, niedopasowanych zakresów prac do faktycznych potrzeb i braku zauważalnych efektów, szczególnie na kolei, a w konsekwencji: nieodpowiedzialne wydawanie publicznych pieniędzy liczonych w miliardach złotych.
Jaki jest zatem podstawowy problem związany z infrastrukturą transportową w Polsce?
Rosnący problem braku rzetelnego planowania, opartego na zweryfikowanych danych, a nie danych pompowanych pod tezę, że coś koniecznie trzeba zbudować i najlepiej żeby to było w wersji na bogato...
A na kolei?
Na kolei dochodzą jeszcze inne zjawiska, które otwarcie należy nazwać poważnymi nieprawidłowościami. Priorytetem jest wydawanie pieniędzy na inwestycje, a nie racjonalność inwestycyjna. Efekty dla pasażerów, jakość robót, czas realizacji zadań, ilość utrudnień dla przewoźników – to sprawy drugorzędne. Nie jest istotne, że, przykładowo, po linii typu Gutkowo – Braniewo pojedzie ledwie kilka pociągów na dobę, jeśli jest okazja do wydania 500 mln zł na inwestycje. To podejście bardzo silnie objawia się w ostatnich latach poprzez wysyp pomysłów wkładania setek milionów złotych w linie kolejowe o niewielkim znaczeniu dla ruchu.
Drugi element to zastępowanie bieżącego utrzymania kolejnymi inwestycjami na tych samych liniach. To jest polski ewenement, związany z ogromnymi środkami inwestycyjnymi i niewielkimi przeznaczonymi na utrzymanie infrastruktury kolejowej...
Czy uważa Pan, że rzetelnych analiz, które pozwoliłyby ocenić zapotrzebowanie na infrastrukturę, brakuje na kolei?
Na kolei źle się dzieje od wielu lat, ale rośnie także problem na drogach, szczególnie w obszarze weryfikacji istniejących od wielu lat planów, dopasowania zakresów inwestycji do prognozowanego ruchu. Na początku lat 90. pojawiły się duże pieniądze na pierwsze modernizacje linii kolejowych. To był czas bardzo szybkiego ograniczania przewozów zarówno pasażerskich, jak i towarowych. Przyjęto założenie, żeby redukować ilość infrastruktury, bo, jak zakładano, niewiele będzie po tych torach jeździło.
W efekcie zlikwidowano liczne stacje, żeby ograniczyć koszty inwestycji i zaoszczędzić na przyszłe utrzymanie infrastruktury – bo stacja przecież kosztuje. Rozjazdy, sieć trakcyjna, sterowanie ruchem kolejowym także. I tym sposobem wprowadzono do użytku 20-kilometrowe odcinki pomiędzy stacjami i puszczono po tym ruch mieszany, czyli ruch pociągów ekspresowych, towarowych i regionalnych....
Hiszpania zbudowała 3,4 tys. km linii dużych prędkości i na większości z nich dobowa liczba pasażerów nie przekracza kilku tysięcy, a linie oddano kilka czy nawet kilkanaście lat temu. To bardzo mało. W 2019 roku w systemie kolei dużych prędkości było tam poniżej 100 pasażerów na dobę na jednej czwartej nowych stacji i dworców... i wykorzystanie infrastruktury wysokiej przepustowości nie przekracza 20 proc. jej możliwości... Stawiam tezę, że przy takim podejściu jakie mamy dzisiaj, kolej pasażerska w Polsce nie odzyska poziomu z 2019 roku przez następne 10 lat. Problemem są nieefektywne, długotrwałe inwestycje w istniejącą infrastrukturę. W wielu przypadkach czas opóźnienia inwestycji jest dłuższy niż pierwotny czas jej realizacji...
Takie pomysły, jak przekop przez Mierzeję czy lotnisko w Radomiu są dla mnie “misiami” naszych czasów, czyli marnowaniem publicznych pieniędzy.”


Sprawdzenie.
1.Przy jakich częstotliwościach maksimum mocy ma transformator z rdzeniem z:
-Zimnowalcowanej blachy elektrotechnicznej grubości 0.35 mm
-Zimnowalcowanej blachy elektrotechnicznej 0.1 mm i cieńszej
-Permalloyów
-Blaszek ( rdzeń zwijany z taśmy grubości 25 um, popularna Metglas 2605 SA1 ) ze szkieł metalicznych
-Ferrytów

2.Bardzo szeroko stosowaną metodą łączenia jest zgrzewanie. Nowe roboty przemysłowe mogą wykonać zgrzewane połączenie już co 1.5 sekundy na co składa się w miarę bliskie pozycjonowanie ramienia robota, dociśnięcie szczęk i samo zgrzewanie.  Obecnie robot przenosi transformator zgrzewarki z prostownikiem i mechanizmem pneumatycznym zaciskającym szczeki zgrzewarki. Cena robota  rośnie z jego udźwigiem toteż przenoszona zgrzewarka musi być jak najlżejsza. Duży robot zużyje też dużo drogiej energii elektrycznej zamieniając ja na ciepło.
Konkretny transformator ( dokumentacja w pdf ) zgrzewarki MFDC (Middle Frequency Direct Current ) mocy 100 KVA przy wypełnieniu pracy 50% ma nominalne napięcie pierwotne z invertera IGBT 650Vac, 1 KHz ale spotyka się też napięcia 500 i 800 Vac a częstotliwości 500 – 1500 Hz. Bez obciążenia napięcie wyjściowe za prostownikiem wynosi 9 Vdc. Chłodzony wodą transformator waży zaledwie niecałe 15 Kg  !
Wodą są też chłodzone diody prostownika. Jedna ze stosowanych w takim zastosowaniu pół obudowana dioda (pdf-y)  dyskowa na prąd średni  15 KA ma średnice 65 mm i grubość 5 mm a druga obudowana na prąd 18 KA ma średnice 100 mm i grubość 13 mm. 
-Dlaczego zastosowano tak małą ( na tle stosowanych w zasilaczach impulsowych SMPS ) częstotliwość pracy 1000 Hz skoro drastycznie zmniejszono ciężar transformatora MF w stosunku do transformatora 50 Hz ? Podpowiedz: Na schemacie w inwerterze IGBT w szereg z uzwojeniem transformatora ( inwerter kablem zasila transformator zgrzewarki) jest po coś włączony kondensator polipropylenowy mocy. 
-Jakiego materiału użyto prawdopodobnie na rdzeń transformatora ?
-Z czego wynika kształt rdzenia transformatora ?
-Z czego wynikają napięcia pierwotne na jakie produkowane są transformatory MFDC
-Czy indukcyjność główna tego transformatora zmierzona miernikiem E317 ma sens czy nie bardzo ?
-Ile zwojów mają uzwojenia ?
-Po co jest drogi prostownik diodowy na taki potężny prąd ?
-Dlaczego popularny miernik DVM pokazuje że obie diody są uszkodzone mimo iż są jak najbardziej sprawne ?
-Czy można by wyprodukować diodę na prąd średni 200 KA ?
-Jakie zalety ma pneumatyczny docisk szczęk ?
-Czy można by sensownie zastosować hydrauliczny docisk szczęk ?

Ćwiczenie
1.Moduł ( dokumentacja pdf ) z dwoma sensorami ultradźwiękowymi służy do pomiaru odległości. Użyto w nim 8-bitowego mikrokontrolera  EM78P153 (pdf tylko dla ciekawości). Należy mu podać impuls o czasie > 10 us i zmierzyć czas do pojawienia się impulsu wyjściowego z modułu proporcjonalny do mierzonej odległości. 

 Dołączono teksty programu obsługi C51, C dla PIC18F877 i Arduino.
-Sporządź niesamodzielny program w C dla PIC32 mierzący co 1 sekundę odległość z tym sensorem. Połączenie sensora i uC pokazano na schemacie. Program ma być nieblokujący ( procesor ma mnóstwo krytycznych zadań do wykonania ) i zabronione jest oczekiwanie w pętlach.

2.Typowy indukcyjny czujnik zbliżeniowy ( pdf ) ma wyjście  NPN i napięcie zasilania  6-36V. Poniżej napięcia zasilania 5.4V sensor zaczyna nieprecyzyjnie działać a przy dalszym obniżaniu napięcia zasilania w końcu przestaje działać. Jeden sensor „rozebrano” i sporządzono jego schemat. Zaproponuj drobną modyfikacje aby sensor pewnie działał przy napięciu zasilania 5V. Można stosować elementy elektroniczne  z całego świata.