เครื่องวัดกำลังไฟฟ้า วัดการใช้ไฟฟ้าของเครื่องทำน้ำเย็น หรือปั๊มน้ำแบบ 3 เฟส และส่งค่ากำลังไฟฟ้าผ่านเครือข่าย wi-fi ไปยังเครื่องแม่ข่ายโดยใช้ไอซี ADE7758 คำนวณค่ากำลังไฟฟ้าและใช้ NodeMCU ในการส่งค่ากำลังไฟฟ้าผ่านเครือข่าย wi-fi ค่าที่ตรวจวัดได้แก่ กระแสไฟฟ้า 3 เฟส และแรงดันไฟฟ้าทั้ง 3 เฟสด้วยอัตรการเก็บค่าเป็น 26.0 kSPS (thousand samples per second) และหาค่ากำลังไฟฟ้าเฉลี่ยทุก 1 วินาที และส่งค่าผ่านเครื่อข่าย wi-fi ทุก 15 วินาที

โปรโตคอลสำหรับการส่งข้อมูลเป็นแบบ HTTP ด้วยคำสั่ง POST โดยอุปกรณ์เครื่องวัดทำหน้าที่เป็นลูกข่าย (client) ส่งข้อมูลไปยังแม่ข่าย (server) ตาม IP ที่ระบุ

แรงดันไฟฟ้า 3 เฟส 0 – 220 V
กระแสไฟฟ้า 3 เฟส 0 – 100 A และ 0 – 5 A (วัดผ่าน CT)

รูปวงจรเครื่องวัดกำลังไฟฟ้า

 

รูปลายปริ้นท์เครื่องวัดกำลังไฟฟ้า

 

รายการอุปกรณ์ที่ใช้ในการต่อวงจร

รายการอุปกรณ์ จำนวน (ชิ้น) รูปอุปกรณ์
1. Node MCU V3 (ESP-12E, USB CH340) 1  
2. SCT01305  5 A/1V  1  
3. Resistor   6x3.5Ω, 19x1k Ω 20x200kΩ  
4. Capacitor    
4.1 Electrolyte Cap.    
4.2 Metallized Polypropylene film Cap.
4.3 Ceramic Cap.		  

2x10uF
10x33nF, 2x100nF
2x22pF

  
5. ADE7758 IC 1  
6. Logic bi-directional converter 4 Ch 1   
7. Crystal 10 MHz 1   
8. 5V,3A Switching Power Supply 1   
9. Fuse 5A  4  

เสร็จแล้วจะได้บอร์ดวัดกำลังไฟฟ้า ขั้นตอนต่อไปจะเป็นการนำบอร์ดวัดกำลังไฟฟ้าไปประกอบกับกล่องเพื่อทำเป็นเครื่องวัดกำลังไฟฟ้า

 เมื่อประกอบกล่องเสร็จแล้ว ขั้นตอนต่อไปเป็นการโปรแกรม NodeMCU เพื่อให้ทำหน้าที่อ่านค่ากำลังไฟฟ้าจากไอซี ADE7758 และส่งค่ากำลังไฟฟ้าไปยังเครื่องแม่ข่าย (server) ผ่านเครือข่าย wi-fi

การเขียนโปรแกรม

การเขียนโปรแกรมจะพัฒนาบนโปรแกรม Arduino IDE โดยการเขียนโปรแกรมเพื่อรับค่ากำลังไฟฟ้าจากไอซี ADE7758 ต้องมีไฟล์ ADE7758.h และ ADE7758.cpp ด้วย สำหรับโค้ดที่ใช้เพื่อพัฒนาเครื่องวัดกำลังไฟฟ้านั้นมีดังนี้ ซึ่งท่านต้องปรับให้ตรงกับการใช้งานของท่าน ใน 3 จุดต่อไปนี้

จุดที่ 1 แก้ค่าชื่อและรหัสเข้า wi-fi ของท่าน

#define WIFI_STA_NAME "XXXX" // ใส่ SSID --> XXXX
#define WIFI_STA_PASS "YYYY" // ใส่ PASS --> YYYY

จุดที่ 2 แก้ที่อยู่ของแม่ข่าย หรือ PM ให้เป็นตามที่เครือข่ายกำหนดให้ เมื่อท่านจะติดตั้งระบบ ท่านต้องขอที่อยู่หรือ IP ให้กับแม่ข่าย 1 เบอร์ ผู้ดูแลระบบอินเตอร์เน็ตของท่านจะกำหนดที่อยู่ให้กับท่าน เพื่อให้เซ็นเซอร์ทุกตัวส่งค่ามาให้

String url = "http://192.168.1.100/chiller.php"; // ใส่ IP ของระบบของท่าน

จุดที่ 3 แก้ชื่อสัญญาณ ที่จะตั้งให้กล่องนั้น ให้ตรงกับที่ท่านจะใช้ ตรงจุดที่นิยามค่า payload เช่น ปั๊มน้ำเย็น ชุดที่ 4 ท่านต้องแก้ชื่อตัวแปรใน payload ให้เป็น QVPP4 เป็นต้น

จากนั้นอัพโหลดได้เลย

 

  1. 2.5 FLOW BOX แผงอ่านค่าอัตราการไหลน้ำเย็น
  2. 2.6 CHILLER BOX แผงสื่อสารข้อมูลกับเครื่องทำน้ำเย็น
  3. 2.7 VSD BOX แผงสื่อสารข้อมูลกับอุปกรณ์ปรับความเร็วรอบมอเตอร์