Link meter อย่างไรให้เหมาะสม
สวัสดีค่ะ เพื่อนๆ ชาว EF Magazine กลับมาพบกันอีกครั้งนะคะ สำหรับปีที่ผ่านมาเราได้เรียนรู้เกี่ยวกับระบบไฟในโรงพยาบาลไปแล้ว หวังว่าหลายๆ ท่านคงจะได้ความรู้เพิ่มเติมไม่มากก็น้อยนะคะ ในปีนี้เทรนด์เกี่ยวกับการทำ Energy management ค่อนข้างมาแรง และปัจจุบันรัฐบาลก็มีการสนับสนุนเกี่ยวกับการทำ Energy management มากขึ้น ซึ่งผู้ประกอบการหลายๆที่ต่างก็ให้ความสนใจกับโครงการนี้ และการทำ Energy management ก็จำเป็นต้อง link meter เข้าสู่ระบบ software เพื่อที่จะดูพฤติกรรมการใช้ไฟในแต่ละจุด แต่หลายท่านอาจจะมีคำถามเกี่ยวกับการ link meter เข้ากับระบบ software ว่ามีแบบไหนบ้าง แล้วทำไมจะต้อง link ด้วยรูปแบบนั้นๆ หรือ link กับแบบอื่นได้หรือไม่ เรามาไขข้อข้องใจเกี่ยวกับเรื่องการ link กับระบบในรูปแบบต่างๆ กันดีกว่า
รูปแบบแรก ขอเริ่มต้นจาก รูปแบบ RS-485 ซึ่งเป็นรูปแบบที่เราคุ้นเคยและได้ใช้งานอยู่บ่อยๆ รูปแบบนี้มักจะใช้กับ Digital meter ที่สามารถส่งสัญญาณ RS-485 ได้โดยตรง ซึ่ง RS-485 เป็นการรับส่งแบบ Half-Duplex และเป็นหนึ่งในมาตรฐานการสื่อสารแบบอนุกรม (Serial Communication) ที่ถูกกำหนดขึ้นมาโดยกลุ่มพันธมิตรอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศสหรัฐอเมริกา (Electronic Industries Alliance (EIA)) เพื่อตอบสนองต่อความต้องการใช้งานที่ต้องการเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายๆ ตัวบนข่ายสายเดียวกัน โดยมีระยะทางการสื่อสารที่ไกลขึ้น และมีความเร็วรับส่งข้อมูลที่สูงขึ้น ซึ่งการสื่อสาร RS-485 สามารถรับส่งสัญญาณข้อมูลได้ไกลขึ้นและเร็วขึ้นนั้น เป็นเพราะ RS-485 ใช้เทคนิคสัญญาณรับส่งแบบดิฟเฟอเรนเชียล (Differential Mode) ขณะที่ RS-232 ใช้เทคนิคสัญญาณรับส่งแบบคอมมอน(Common Mode) สัญญาณรับส่งแบบคอมคอนนั้นจะใช้สัญญาณกราวด์ (Ground Signal) เป็นตัวเปรียบเทียบปัญหาจะเกิดขึ้นเมื่อระดับสัญญาณกราวด์ของตัวรับและตัวส่งไม่เท่ากัน ยิ่งระดับสัญญาณแตกต่างกันมากเท่าไร ก็ยิ่งมีผลต่อความผิดพลาดในการสื่อสารมากขึ้นเท่านั้น เพราะการตีความข้อมูลที่รับเข้ามาว่าเป็นศูนย์หรือหนึ่ง จะดูจากระดับความแตกต่างระหว่างสัญญาณกราวด์กับสัญญาณข้อมูลที่รับเข้ามา และยิ่งเมื่อมีสัญญาณรบกวน สอดแทรกเข้ามาในสายสัญญาณมากเท่าไร ก็ยิ่งทำให้การตีความสัญญาณมีโอกาสผิดพลาดสูงมากยิ่งๆ ขึ้น พูดง่าย ๆ ก็คือระดับความผิดพลาดในการรับส่งข้อมูลจะสูงขึ้นจนไม่สามารถสื่อสารกันได้ หรือต้องลดระดับความเร็วในการสื่อสารลงมา
การเชื่อมต่ออุปกรณ์ RS-485 เป็นเครือข่าย (network) ได้เป็นอีกหนึ่งเหตุผลที่ทำให้มาตรฐานการสื่อสาร RS-485 เป็นที่นิยมนำมาใช้งานในงานควบคุมและตรวจวัด อุปกรณ์รับส่งสัญญาณ RS-485 โดยทั่วไปนั้น จะสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์บนเครือข่ายได้ 32 อุปกรณ์ ถ้าความต้านทานขาเข้า (Input Resistance) ของอุปกรณ์ ดังกล่าวมีค่าอยู่ที่ 12 kOhm ปัจจุบันนี้มีอุปกรณ์รับส่งสัญญาณ RS-485 ที่มีความต้านทานสูงสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์บนเครือข่ายเดียวกันได้ถึง 256 อุปกรณ์ ด้วยอุปกรณ์ทวนสัญญาณ RS-485 (Repeater) เราสามารถเพิ่มจำนวนอุปกรณ์บนเครือข่ายได้ถึงหลายพันตัว และระยะทางในการ link อุปกรณ์ 1 ลูปจะต้องไม่เกิน 1200 เมตร
อีกรูปแบบหนึ่งคือ การ link แบบ Pulse output ส่วนมากจะใช้กับการ link Digital kWh meter โดยที่ Digital kWh meter จะส่งสัญญาณออกมาเป็นสัญญาณ Pulse และจะต้องมีอุปกรณ์ที่รับสัญญาณ Pulse (Data concentrator) นั้น แปลงเป็นสัญญาณ RS-485 อีกที เพื่อเข้าสู่คอมพิวเตอร์ โดยอุปกรณ์ Data Concentrator 1 ตัว จะรับอินพุท Pulse จาก Digital meter ได้ทั้งหมด 8 อินพุท ในช่วงระยะหลังรูปแบบนี้เริ่มมีความนิยมใช้งานมากขึ้น เพราะการ link แบบนี้จะทำให้ประหยัด Loop สัญญาณ RS-485 ได้มากกว่าการ link แบบ RS-485 โดยตรง เช่น ถ้าเราต้องการ link Digital meter ทั้งหมด 240 ตัว ถ้าเรา link ด้วยรูปแบบ RS-485 จะต้องใช้ Loop RS-485 ทั้งหมด 8 Loop แต่ถ้าเรา link ด้วยรูปแบบ Pulse เราจะใช้ Loop RS-485 แค่เพียง Loop เดียว เพราะเราใช้ Data Concentrator ทั้งหมด 30 ตัว และใน 30 ตัวนั้น เราสามารถ Link ด้วยสัญญาณ RS-485 เพียงแค่ Loop เดียว
ข้อจำกัดของการ link ในรูปแบบ Pulse output นี้คือ เนื่องจาก Pulse output เป็นสัญญาณดิจิตอล ค่าที่ส่งได้จึงมักจะเป็นค่าที่มีการนับขึ้นเรื่อยๆ เพราะฉะนั้น ค่าที่ส่งได้ คือ kWh, kVarh และ kVAh ซึ่งส่วนใหญ่เรามันจะส่งเป็นค่า kWh แต่ถ้าหากเราต้องการส่งค่า กระแส, แรงดัน หรือข้อมูลอื่นๆ เราจะต้องใช้การ link รูปแบบ RS-485 แทน
เป็นอย่างไรบ้างคะ กับการ link meter ในแต่ละรูปแบบ ซึ่งแต่ละรูปแบบต่างก็มีข้อดีและข้อเสีย ขึ้นอยู่กับความต้องการและข้อจำกัดของแต่ละท่าน และแต่ละสถานประกอบการ หวังว่าท่านผู้อ่านคงจะได้ไอเดียในการเลือกแบบที่เหมาะสมไปใช้งานนะคะ
