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設備のマニアどっとこむ

設備、電子工作、DIYのブログ!

02/09

Thu

2017

シーケンス回路について (中級編)

入門編から一年経ってしまいましたが、中級編をやりたいと思います。
前回はモーターの自己保持回路をやりましたが、もうすこし発展して遠隔起動、遠隔停止、外部信号を紹介していきます。??っと感じたら前回記事を見てください。


ふつうの自己保持回路。これに遠隔起動を入れていきます。
接点を点線で囲んでいますが、これは外部であることを指しています。つまりこのシーケンス回路と盤外の接点をつなげているということです。
ここまででは遠隔でONできますが、OFFは押ボタンを押さなければなりません。
遠隔でOFFするには

88リレーコイルにB接点を加えます。これで遠隔でON、OFFする事ができました。
遠隔起動だけではなく、レベルスイッチや圧力スイッチなどでも応用することができます。


もうひとつ外部とのやりとりで重要なのが、状態信号です。
中央監視システムに取り込む際に必要になってきます。


一例を紹介します。この場合、88リレーだけではなく、88x(ハチハチエックス)という補助リレーを増設することが一般的です。これはマグネットスイッチについているa接点,b接点が少ない場合や、R0S0の回路と違う電圧を使用する場合に有効です。

88Xは88と回路上は同じ性質をもっています。モーターが回った場合動作し、右上のA接点、B接点を動作させます。接点の先はケーブルを接続し、中央監視のデジタル入力などに接続します。


中級編といっても電気設備関係の方には常識的な範囲かもしれませんが、昨今のIOTなどの動向から、遠隔で動作させる機会は増えてくるかもしれません。参考になれば幸いです。




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01/15

Sun

2017

湿度調整と空気線図について

冬はさむい・・。そしてカラカラと乾燥しませんか?

それは暖房していて空気が膨張しているからです。相対湿度は密閉されている部屋の温度が下がると上がり、逆に温度が上がる(暖房する)と湿度が下がっていきます。

実はある一定以上の延床面積のある施設はビル管理衛生法で温湿度の範囲が定められています。

温度 17℃~28℃
湿度 40%~70%

しかしながら冬場は30%台になってしまうこともあります。これぐらいになると体感でもカラカラ感があるのですが・・・。調整するにはいろいろと方法があります。

①暖房温度を下げる
②加湿器を使う
③外気を取り入れる

①は寒くなるのでダメとして、②は大きいビルなどではすでに入っている場合(加湿量が足りない)があります。
そこで今回は外気取り入れの③を紹介したいと思います。





すごく簡素化した空気線図なのですが、黒い線がその温度になると結露するという露点温度、緑が相対湿度となります。まず室内外以下の温湿度とすると

室内 温度 20度 湿度40%
外気 温度  8度 湿度60%

この状態で外気を室内にいれ、体積比4割くらい入ると仮定すると下記のようになることが予想されます。


湿度が60%の外気を取り入れるとガンガン湿度が上がってきそうなのですが、意外に上がってきません。ちなみに温度が18度まで下がってるけど寒くないの?……という話なのですが大丈夫です。冷暖房の外気取り入れは空調機の1次側なのでこの外気が温められます。正確には吸気ダンパー(OAダンパーともいう)の開度を開き外気を取り入れる方法が一般的です。

外気を取り入れると便利なのですがいろいろなデメリットも多いです。

・外気取り入れの場所が悪い(土ぼこりが舞う場所など)とフィルターが真っ黒になる。
・露点温度まで下がった場合、結露してしまう。
・除湿は過冷却の必要があるため、外調機等の設備が必要。

加湿、除湿の湿度管理は設備管理の永遠のテーマです。かといって室内に専属の除湿器、加湿器があるとかなりのエネルギーをつかってしまいます。用途に応じた設計が必要になってくるのですが… なかなかどこの現場もきびしいみたいです。 これを読んだ方は、湿度のクレームは最小限で!お願いします笑







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01/04

Wed

2017

【arduino】電流監視ロガーの制作【DIY】

あけましておめでとうございます。今年も設備のマニアどっとこむをよろしくお願いいたします。
今年一発目の記事ですが、タイトルの通り電流監視ロガーを作ってみました。

データセンターのラックなどの電流を管理するのは非常に重要なことです。電源の異常を素早く察知し、顧客へ連絡することで被害を最小限にすることができます。

今回は電源ケーブルにCTを取り付け、arduino へとりこみマイクロSDカードへログを書き込んでみました。

まず準備するのはarduinoに加えてethenetシールドが必要になります。

これをガキーン!とくっつけます。

そしてマイクロSDカードをさします。


電流センサーは秋月電子通商で購入しました。
交流回路を直流にし、なおかつarduinoのアナログ入力である0~5Vにする必要があります。
CT比は3000:1(実電流3Aで2次側1mA)です。抵抗100Ωにて電圧回路にしています。特性表の電圧を10倍してください。3Aで0.1Vとなります。

回路例は写真の通りです。念のため、可動鉄片型の電流計にてわかりやすいように比較できるようにしています。



arduinoの入力はA0ピンとグランドを使い、LEDは5、6、7ピンを使っています。
注意しなければならないのが、ethenetシールドを使用する場合11、12、13、4ピンをつかうと
うまく動きません、それ以外のピンを使うようにしてください。



ソースコードはスケッチの例にデフォルトで入っているSDフォルダのなかのDateloggerを少しいじったものになります。
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
// On the Ethernet Shield, CS is pin 4. Note that even if it's not
// used as the CS pin, the hardware CS pin (10 on most Arduino boards,
// 53 on the Mega) must be left as an output or the SD library
// functions will not work.
const int chipSelect = 4;
void setup()
{
  // Open serial communications and wait for port to open:
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) {
    ; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only
    
    pinMode(5, OUTPUT);
    pinMode(6, OUTPUT);
    pinMode(7, OUTPUT);
  }
  Serial.print("Initializing SD card...");
  // make sure that the default chip select pin is set to
  // output, even if you don't use it:
  // pinMode(10, OUTPUT);
  // see if the card is present and can be initialized:
  if (!SD.begin(chipSelect)) {
    Serial.println("Card failed, or not present");
    // don't do anything more:
    return;
  }
  Serial.println("card initialized.");
}
void loop()
{
  // make a string for assembling the data to log:
  String dataString = "";
  // read three sensors and append to the string:
  for (int analogPin = 0; analogPin < 1; analogPin++) {
    int sensor = analogRead(analogPin);
     
    dataString += String(sensor* 0.146484);
   
    if (analogPin < 1) {
      dataString += "A";}
if (sensor > 68.266) {
 digitalWrite(5, HIGH);
 delay(500);
 digitalWrite(5, LOW);
 digitalWrite(6, HIGH);
 delay(500);
 digitalWrite(6, LOW);
 digitalWrite(7, HIGH);
 delay(500);
 digitalWrite(7, LOW);
 
}  
else {digitalWrite(5, LOW);
 digitalWrite(6, LOW);
 digitalWrite(7, LOW);}  
     
  }
  // open the file. note that only one file can be open at a time,
  // so you have to close this one before opening another.
  File dataFile = SD.open("datalog.txt", FILE_WRITE);
  // if the file is available, write to it:
  if (dataFile) {
    dataFile.println(dataString);
    dataFile.close();
    // print to the serial port too:
    Serial.println(dataString);
  }
  // if the file isn't open, pop up an error:
  else {
    Serial.println("error opening datalog.txt");
  }
}
arduinoの入力電圧は0~5Vを1024分割した入力になります。それを電流にするため、
入力電圧×3000(CT比)÷100(抵抗)×1024÷5
=入力電圧×0.146484という定数をかけています。
これで実電流を表示する事ができます。センサー類を使う場合、この様な換算が必要になってきます。

警報が出るしきい値は10A以上としていますが、こちらは逆に10÷0.146484でセンサーの電圧にしています。

10A以上電流が流れる機器としてドライヤーを使用しました。
ヒーターを使うとLEDが点滅し、送風だと10A以下なのでスルーします。


aruduino IDEのシリアルモニタに電流が出力されていますがすべてマイクロSDカードにログが保存されていきます。



↑マイクロSDに作成されたファイル

これで電流監視ロガーができました。
arduinoははじめからさまざまなケースのスケッチの例があり少しいじれば簡単にいろんなことができます。業者にウン十万払って工事するよりも、意外と安くできる・・・かも。






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12/29

Thu

2016

今年受けた資格・講習まとめ

今年もあとわずかとなってきましたが、2016年に受けた試験、講習をまとめてみました。


試験関連

・エネルギー管理士(電気)

電験2.5種と言われたエネルギー管理士ですが、近年は電験3種の難易度が上がってきたこともあり、あまり難易度的には変わりません。若干ボリュームが多い程度だと思います。
結果は惜しくも4科目中3科目合格と「電気の基礎」という科目を落としてしまいました。
科目合格があるので来年も受験予定です。


・第二種電気主任技術者 (1次試験)

エネルギー管理士の1か月後、9月に試験だったのですが一次試験の「電力」のみ合格しました。
合格ラインはどの科目も90点満点中50点程度です。一次試験のみであれば、さほど難易度は高くなさそうな気がしますが2次試験は筆記ということもありかなりきつそうです。職場で必要なので数年計画で取得できればと思っています。(最悪認定も視野にいれています)


・第三種冷凍機機械責任者

いわゆる3冷です。来年1月に合格発表なのですが、どうも1問足らなそうです笑
法規と保安の2科目なのですが、保安の難易度が最近急上昇しているので科目免除になる講習を受けることをおススメします。お金がかかってしまいますがどうやらKHK(高圧ガス保安協会)は資金不足っぽいのでお布施してあげて下さい。ボクはしばらく受けるつもりありません。


今年は仕事もさほど忙しくなくかなり勉強できたのですが、残念ながら科目合格どまりでした。
というより、年に3試験は少し無謀だったかもしれません・・・。


講習関連

・防災センター要員講習/自衛消防業務講習
丸二日間講習を受け、最後に簡単な試験があります。
ある程度以上の延床面積の物件を管理している場合、受講義務があります。さらに5年ごとに再受講要です。ビル管ならマストで受けなければならない講習ですが自分は設備の仕事12年目で初めて受けました。神奈川県で申し込んだのですが、実際の火災を消火する訓練があったのでけっこう楽しめました。(ほかの県ではないそうです)

・高圧、低圧電気取扱業務特別教育
低圧はもっていたのですが、高圧を今年受けました。
ブレーカや断路器操作を仕事でしている場合必要です。電験、電工をもっていてもだめです。「労働安全衛生法」で決まっているので受講しなければなりません。不思議ですね。
大手メーカーのOBが講師だったのですが、I×IR(アイ二乗アール)の公式の単位をジュールと言っていました。(正解はワットです)内容はひどいものでした。
でも受けないと労基の立ち入りの時に怒られてしまいます。電源操作をしている現場は全員うけましょう。

・危険物保安講習
危険物のタンクなどを取り扱っている場合3年に一度受講義務があります。以前にも受けたことがあるのですが、法改正や事故事例などについて座学を受けます。ビデオの時間をあったのですが、以前勤めていた現場が燃えている映像を延々観ていたら気持ちが滅入ってきてしまいました・・。 
この講習は半日でテキストもまともなので時間の無駄にはならないと思います。
現場の選任になる時はかならず受講しましょう。受けていないと消防へ届出をするときに怒られる可能性大です。


いままでこんなに試験・講習を受けた年はなかったかもしれません。今の職場と家族に感謝です。
来年も電気関係メインで勉強がんばっていきたいな~ って感じです。ではよいお年を~












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12/14

Wed

2016

aruduino搭載PLC M-Duinoでマグネットスイッチを動かす

ここ最近arduino関連の記事が続いていて、「あれ?設備はどうなっちゃったの?」と思っている方も多いかもしれません。 しかしついにデジタル回路でシーケンスを動かすシロモノを手に入れました!!


arduinoの搭載のPLC、M-Duinoです!!

PLCってのはプログラマブルロジックコントローラの頭文字をとったもので、シーケンス回路をプログラムで組んでいて記憶しておくことのできる優れものなのです!!
これがあれば100V制御電源で盤内配線をぜんぶIV線でする必要も無いし、回路変更も簡単です。

と、いいつつ実は昔からPLCはありました。じゃあこれは何がすごいのかというと、

arduinoの組み込みプログラムであるarduino IDEで回路が組めるのです!!

↑↑↑こんなやつです。

PLCは三菱、オムロン、東芝、富士電機といろんなメーカーが出していますがそれぞれ独自のアプリケーションが存在し、一般の設備員では扱うのが困難です。(バリバリ組める人もいますが…)

それに比べarduino IDE はググればタダでダウンロードできますし、そこら中にサンプルソースがアップされています。

つまり、ノートPCとUSBケーブルがあれば簡単にPLCのプログラムがいじれてしまうんです!!


では早速ですがマグネットスイッチのON、OFFをやってみます。


電源は直流12V~24Vです。写真ではトランスで100V→12Vにしてなおかつ整流していますが、お金があったら一体ものの直流安定化電源を買って下さい。またM-Duinoのリレー出力の接点容量は5Aもあるのでマグネットスイッチのコイルなんて余裕です。

IDEのソースはこちら↓↓
void setup() {
  pinMode(A0,INPUT);
  pinMode(A1,INPUT);
  pinMode(25,OUTPUT);
}
void loop() {
if(digitalRead(A0) == HIGH){
  digitalWrite(25,HIGH);
}
 if(digitalRead(A1) == HIGH){
  digitalWrite(25,LOW);
 }}
デジタル入力A0とA1のみを使用しそれぞれ押しボタンの信号を受けます。
ONスイッチであるA0を受けて25番の付属のリレーを動作させます。
A1が入力されるとリレーはOFFになります。


デフォルトでリレー出力(緑)、ボタン入力(赤)がLEDで確認できます。

↓動画はこちら


今回はデジタル入出力のみを使用しましたが、これだけでもフロートスイッチによる水位制御や照明のタイマー回路などのシーケンスは簡単にできてしまうと思います。

 

他にもアナログ入出力やEthernet用のコネクタがあっていろいろできそうな雰囲気を出しています。3万~4万円ぐらいなのにスゴイ(普通のPLCは一式そろえると10万円は余裕で超える)

これは制御盤に革命が起こる予感!!!!








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プロフィール

HN:
アルティメット雅史
性別:
男性
自己紹介:
製油所、データセンター、化学工場を渡り歩いた設備のマニア
最近はarduinoあたりの電子工作にハマる。
取得資格は電験3種、消防設備士甲4、2級ボイラー技士、危険物乙4、電工2種、技術士一次試験合格(電気・電子)、フォークリフトほか

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