Lastfördelning och effektmätning med Arduino och PLC
ArduinoProgrammable Logic ControllerPLCMeasuring unitPower measurementModbusTCP/IPEthernetCoDeSysFunction blockLoad sharingPower management systemLoad management systemArduinoProgrammerbart styrsystemPLCMätinstrumentMätenhetEffektmätningModbusTCP/IPEthernetCoDeSysFunktionsblockLastfördelning
Detta arbete var beställt av Sjöfartshögskolan i Kalmar. Skolan ville ha en enhet som kunde mäta aktiv-, reaktiv- och skenbar effekt, ström, spänning, frekvens och cos? på en generator och som kommunicerade vidare dessa värden till en PLC. Detta för att kunna lastfördela lasten mellan ett antal generatorer i kursen Tillämpad elteknik 15 hp där studenterna bygger en generatorinstallation med tre generatorer. Ett funktionsblock för lastfördelning skulle också programmeras. Prototypen som konstruerades baserades på en Arduino Ethernet och kommunikationen löstes med Modbus TCP/IP över Ethernet. Ett lastfördelningsprogram programmerades i form av ett funktionsblock som studenterna kunde importera till CoDeSys v2.3 och använda i sina installationer. Prototypen kunde läsa av värdena med ungefär samma noggrannhet som ett kommersiellt instrument som använder sig av samma mätteknik som prototypen. Uppdateringsfrekvensen var dock lägre än hos ett kommersiellt instrument. Kommunikationen med PLC:n fungerade utan problem. Då ingen undervisning hölls i arbetets slutskede kunde inte lastfördelningen testas på en fullskalig anläggning. Lastfördelningsprogrammet klarade dock av att hålla rätt frekvens på en ensam generator och fungerade som tänkt när programmet testades i en simulator. Prototypen gav fel mätvärden vid kapacitiv last. Vid jämförelse med en kommersiell tångamperemeter visade sig mätfelet bero på mätmetoden då båda gav liknande resultat. Som referens användes en professionell elkvalitetsanalysator. Alla uppdragsgivarens krav blev uppfyllda och arbetet kommer att kunna användas i undervisningen.