No.188 長谷川正の「言ったモン勝ち」
先ずはADコンバータを使ったブログを真似る？
幸いなことに、ADコンバータを勉強するには前回紹介したスイッチサイエンスのブログが非常に効果的でした。ADコンバータ（MCP3004）を使った回路図や必要部品も紹介されていますし、ブレッドボードでの接続も写真付きです。その上、スケッチ（プログラム）も公開されていますので、「学ぶことは真似ること」と常日頃考えている私としては、部品の購入からスケッチまでの完全コピーを試みました。ちなみに、ブレッドボードでの接続写真は以下の通りです。（スイッチサイエンスのブログより引用）
ユニバーサル基板を使って、なるべく安価を目指す
ところで、上記の写真のような回路を作るとなると結構な金額になってしまいます。また、配線が剥き出しとなっているブレッドボードを工場の分電盤内部に配置するにはおススメできません。それならば、ここはユニバーサル基板にADコンバータや抵抗を半田付けしたオリジナルなコンパクト回路を作ろうと考えました。回路図は既に公開されていますので、これを実体配線図に落とし込めば何とかなりそうです（すでに沼にはまっています…）。ついでに、どうせなら安価な回路を目指していますので、ここは以下の通り部品を変更してコストダウンを目指します。
M5Stack BASIC（6,743円） → M5Atom Lite（1,573円）
クランプ式AC電流センサ30A（2,233円） → 秋月電子CTセンサ（980円）
ADコンバータMCP3004（300円） → ADコンバータMCP3002（240円）
ブレッドボードBB-801（220円） → ユニバーサル基板Dタイプ（30円）
ユニバーサル基板上の実体配線図は自分で考える
ここで大きな問題が立ちはだかりました。公開されている回路図をユニバーサル基板上の実体配線図に変換するのは一筋縄ではいきません。簡単なようで意外と難しく、頼みのブログ公開もほとんどありません。ちょっと待てよ？ということは、皆さんはブレッドボードなどで動作確認はするけど、実践配置する人はほとんどいないってことですかね？ ちょびっと苦労してCTセンサー2個取付用の実体配線図（2ch）に落とし込んで自作したのが以下になります。もちろん、より簡単でシンプルな配線図も考えられますので、これが正解ではありません。
使っているユニバーサル基板はDタイプ（47×36mm）、CTセンサ接続用としてターミナルブロック2P、M5Atom Lite接続用として基板にピンヘッダを取り付けています。下記の写真は左が基板のみ、右側がM5Atom Liteを取り付けた姿となっています。
ついでに、CTセンサー4個取付用の実体配線図（4ch）を描いてみたら下記の通りとなりました。搭載しているADコンバータMCP3004は足が14個あり若干配線が複雑になりますので、その大きさに合わせてユニバーサル基板はCタイプ（72×47mm）を使用しています。
実体配線図の描き方やスケッチ等に関しては、次回ブログにて公開いたします。
電気料金削減でのCTセンサー活用法
前のブログで書いたとおり、知り合いから紹介してもらったCTセンサーは、色々と電気料金を削減するには最適みたいである。ネットでは以下の方法が記載され、直接的な電気料金削減には「ピーク電力の管理」「待機電力の削減」などが使えそうだ。反対に、カッコいいけど導入費用が高くつくのは「エネルギー管理システムとの連携」かな。いずれにせよ、継続的なモニタリングや改善は必須となります。
ピーク電力の管理
CTセンサーで電力使用量のピーク時を正確に把握し、生産スケジュールの調整や設備の稼働時間の分散化を行うことで、ピーク電力を抑制できます。これにより、基本料金の削減にもつながります。
待機電力の削減
使用していない機器の待機電力を可視化し、不要な電力消費を特定して削減できます。夜間や休日など、生産停止時の電力使用量を監視し、必要に応じて電源を完全に切るなどの対策が可能になります。
電気使用状況の可視化
CTセンサーを主要な設備や生産ラインに設置することで、各設備の電力消費量をリアルタイムで把握できます。これにより、無駄な電力使用や異常な消費パターンを特定しやすくなります。
設備の効率改善
各設備の電力消費パターンを分析することで、効率の悪い設備や過剰な電力を消費している機器を特定できます。この情報を基に、設備の更新や運用方法の改善を行い、全体的な電力効率を向上させることができます。
予防保全の実施
CTセンサーのデータを活用して、設備の異常な電力消費パターンを検知することで、故障や不具合を早期に発見し、予防保全を行うことができます。これにより、突発的な停止や非効率な運転を防ぎ、電力消費の無駄を減らせます。
エネルギー管理システムとの連携
CTセンサーから得られたデータをエネルギー管理システム(EMS)と連携させることで、より高度な電力管理が可能になります。EMSを活用して、工場全体の電力使用を最適化し、省エネ運転を自動化することができます。
従業員の意識向上
可視化されたデータを従業員と共有することで、省エネ意識を高め、日常的な節電行動を促進できます。具体的な数値を示すことで、取り組みの効果が実感しやすくなります。
参考）【M5Stack】アナログ入力とデジタル入力の使い分けとは？
参考）【M5Stack番外編】ETロボコンにエントリー！
参考）【M5Stack】CTセンサーを使った電力料金の削減とは？
参考）長谷川製作所の得意技術（防水照明器具製造）
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