พื้นฐานไฟฟ้าในบ้านเกษตรโรงงาน ตอน1 เกริ่น ไฟฟ้าบ้าน ไฟฟ้าโรงงาน ไฟฟ้าเกษตร

     หัวข้อที่จะเขียนต่อเนื่องกันไปเป็นซีรีย์นี้เกี่ยวกับพื้นฐานไฟฟ้าที่ไต่ระดับขึ้นจากไฟฟ้าที่เรียนกันในระดับมัธยม(เช่นปลั๊ก เต้ารับ เบรกเกอร์ในบ้าน ซึ่งผมได้เขียนเรื่องเหล่านี้ไปแล้ว)  ความรู้ที่ไต่ระดับขึ้นไปนั้นซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นไฟฟ้าที่ควบคุมการทำงานอัตโนมัติ หรือกึ่งอัตโนมัติอย่างง่ายๆทั้งใช้ในบ้าน ใช้ในงานเกษตรกรรม และยาวไปโรงงาน(ถ้าว่างพอที่จะเขียน) เพื่อให้ท่านผู้สนใจสามารถเรียนรู้เข้าใจแล้วจึงพอจะนำไปประยุกต์เลือกใช้ สร้างหรือซ่อมเอาเองได้ แต่ยังคงเป็นพื้นฐานหรือองค์ความรู้จากง่ายๆ(มัธยม)ขึ้นไปเช่นเดิมคงไม่ใช้ภาษาที่ยากและซับซ้อนเกินไป องค์ความรู้เดิมทีระบบไฟฟ้าพวกนี้มันส่วนใหญ่มันคือไฟฟ้าโรงงาน ซึ่งความรู้จะอยู่ในตู้ควบคุมเครื่องจักร ดาต้าชีทหรือข้อมูลจากผู้ผลิตซึ่งมามันมาจากอุปกรณ์ไฟฟ้าโรงงานโดยส่วนใหญ่ประกอบกันมีทั้งไฟฟ้ากำลัง ไฟฟ้าอีเล็กทรอนิคส์ ไมโครคอนโทรลเลอร์(PLC) หรือเครื่องมือควบคุม เป็นต้น  (ซึ่งผู้อ่านบทความซีรีย์นี้ต้องมีความรู้พื้นฐานในบ้านระดับมัธยมก่อน จึงพอจะจับใจความประยุกต์ใช้ได้) แล้วผมก็จะเสริมความรู้ทางเครื่องกลลงไปด้วยจะได้ครบเครื่องเป็นต้น

        ผมต้องบอกไว้ก่อนผมจบมาทางด้านเครื่องกลแต่ต้องมาสนใจทางไฟฟ้าเพราะทำงานสายโรงงาน ซึ่งเด็กเครื่องกลถ้าเป็นพวกปวช.จะกลัวไฟฟ้ามาก ซึ่งสำหรับผมไม่เคยกลัวไฟฟ้าเลยแม้แต่น้อยเพราะชอบตั้งแต่อยู่มัธยมแล้ว กลัวอย่างเดียวคือไอ้นี่มันอุปกรณ์ไฟฟ้าอะไร ใช้ทำอะไร ใช้อย่างไร ซ่อมอย่างไร ทำให้ใช้ได้อย่างปลอดภัย มันมีอันตรายอะไรบ้าง ผมจะกลัวในสิ่งที่ไม่รู้จักไม่มีข้อมูลก็เหมือนที่เด็กเครื่องกลจบใหม่ๆจะกลัว แต่สำหรับผมมันคือโอกาสที่จะเรียนรู้ศึกษาครับหนังสือสื่อต่างๆทางไทยและเทศมีข้อมูลเหล่านี้มากมาย เมื่อทำความเข้าใจแล้วมันจะสำเร็จประโยชน์ได้เอง จะมีความภูมิใจในฝีมือของตัวเองอย่างมากครับ

       ปัจจุบันตั้งแต่ปี2017เป็นต้นไป ระบบไฟฟ้าควบคุมอัตโนมัติเหล่านี้จะแปรเปลี่ยนเป็นผลิตภัณท์ที่เข้ามาใช้ในชีวิตประจำวันมากขึ้นอย่างที่ทุกคนคิดไม่ถึงซึ่งสามารถสั่งการอัตโนมัติผ่านระบบการเชื่อมต่อทั้งไวไฟหรือสั่งการทำงานผ่านข้ามจังหวัดหรือประเทศก็ย่อมได้   ซึ่งแต่เดิมในบ้านคนทั่วๆไประบบไฟฟ้าพื้นๆก็อาจมีแค่ตู้เบรกเกอร์หรือตู้ฟิวส์ซึ่งทำหน้าที่ตัดตอนไฟเวลามันดูดหรือช็อต หรืออย่างมากก็มีปั๊มน้ำซึ่งในตัวปั๊มน้ำก็มีระบบเปิดปั๊มจ่ายน้ำอัตโนมัติเวลาเปิดก๊อกน้ำแรงดันน้ำเริ่มตกปั๊มน้ำก็ทำงาน(เครื่องใช้ไฟฟ้าควบคุมด้วยตัวมันเอง) แต่ถ้าบ้านที่มีความสูงหลายชั้นระบบปั๊มน้ำก็ซับซ้อนมากขึ้นมีแท๊งน้ำบนดาดฟ้าและมีระบบลูกลอยไฟฟ้าทำหน้าที่ควบคุมปั๊มน้ำให้ขึ้นไปเติมน้ำบนแท๊งก์ดาดฟ้าเวลาน้ำมันพร่อง(ซึ่งเริ่มเกี่ยวข้องกับระบบควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าอัตโนมัติ) มีหลอดไฟทำหน้าที่ส่องสว่างซึ่งก็อาศัยคนเปิดปิดเอาเอง อาจมีแอร์พัดลมตู้เย็นซึ่งถือว่าเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าสำเร็จรูปเมื่อเสียก็เรียกช่างมาซ่อมเป็นต้น

 แม้ในการเกษตรแต่เดิมก็อาจมีการควบคุมเปิดปิดปั๊มน้ำหรือวาล์วด้วยมือ มีเบรกเกอร์สำหรับเปิดอุปกรณ์ไฟฟ้า แต่เกษตรกรรุ่นใหม่ๆมักจะเรียนรู้อุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัตินำมาใช้ในกิจการของตนเองอยู่แล้ว เช่นตู้คุมรดน้ำต้นไม้ เห็ด อัดอากาศลงกองปุ๋ยหมัก ซึ่งอาจควบคุมให้เปิดปิดตามเวลาบ้าง ตามความชื้นบ้าง ตามอุณหภูมิ หรือตามเวลาและความชื้นบ้าง ซึ่งอาจมีระบบอื่นๆอีกมากมายเป็นต้น

     แต่สิ่งเดิมๆมันกำลังจะเปลี่ยนไป  ลองดูลิงค์ของวีดีโอข้างล่างนี้ เรื่อง Home automation บ้านบีหรุซัง เป็นวีดีโอบนyoutubeของช่อง  NineBeerJP  ซึ่งแสดงเป็นเพียงลิงค์จากยูทูปเท่านั้นไม่ได้มีการนำวีดีโอมาเผยแพร่ที่นี่ 
   

        ในวีดีโอเจ้าของบ้านไม่ได้บอกว่าใช้อุปกรณ์อะไรยังไงอย่างไร และผมก็ไม่ได้มารีวิวอุปกรณ์พวกนี้แต่รู้สึกทึ่งว่าปัจจุบันมีอย่างนี้ด้วยหรือ เจ้าของบ้านบอกว่าซื้อมาจากamazonแล้วมาเขียนโปรแกรเพิ่มเติมเป็นต้น  ผมจึงสมมติผลิตภัณท์ที่พอให้เห็นภาพรวมๆแล้วจับเอามายำกัน เช่น ตัวอย่างผลิตภัณท์ที่เป็นหน่วยควบคุมกลางสามารถสั่งการด้วยเสียงและตอบโต้ด้วยเสียงและทำการสั่งให้เครื่องใช้ไฟฟ้าทำงานเปิด-ปิด  Amazon Alexa  [youtube:Amazon Alexza]  ,  คอนโทรลสวิทช์ที่สามารถสั่งการเปิดปิดตามเวลาที่ตั้งไว้ผ่านมือถือ เช่น sonoff   [youtube:sonoff]  โหลดและสั่งการแอพผ่านไวไฟบนมือถือแอนดรอยหรือios , ผลิตภัณท์ปลั๊กไฟฟ้าที่มีสวิทช์แม่เหล็กภายในและเชื่อมต่อกับไวไฟมือถือได้ ปลั๊กพ่วงติดไวไฟ  [youtube: Wifi power strip]    บางตัวเชื่อมกับอเล็กซ่าได้ด้วย  ปลั๊กไวไฟที่สั่งด้วยalexaได้[Amazon]    ซึ่งเกือบทั้งหมดส่วนใหญ่ทำในจีน บางตัวเป็นภูมิปัญญาฝรั่ง บางตัวเป็นภูมิปัญญาจีน เป็นต้น 


      เนื่องจากในปัจจุบันเริ่มมีผลิตภัณท์ที่สามารถควบคุมอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆให้เปิดปิดตามเวลาบ้าง ตามคำสั่งซึ่งสั่งงานด้วยเสียงบ้าง มือถือบ้าง เชื่อมต่ออินเตอร์เน็ทสั่งการได้แม้ไม่ได้อยู่บ้าน มีเซนเซอร์สั่งให้เปิดหรือปิดบ้าง รวมถึงเราสามารถสร้างได้เองจากไมโครคอนโทรลเลอร์ให้ตรงความต้องการของเราก็ได้ การแปลงไฟจากแผงโซล่าเซล์บ้าง ซึ่งแต่เดิมสมัยก่อนเป็นผลิตภัณท์โซนยุโรปซึ่งมีราคาค่อนข้างสูงคนทั่วไปคงจับต้องได้ยาก แต่ในปัจจุบันอุปกรณ์ไฟฟ้าอัตโนมัติในประเทศจีนเริ่มสร้างความสนใจโดยที่พวกมันทำงานได้ดีพอและราคาไม่แพงลงตลาดสู้ ทำให้ผลิตภัณท์ของพวกโซนยุโรปก็ย้ายฐานเข้าไปที่จีนหรือที่อื่นๆและผลิตอุปกรณ์ควบคุมที่ราคาถูกลงและคุณภาพก็ลดลงจากที่ต้องทำงานทนทานในโรงงานกลายเป็นนำมาใช้ในบ้านซึ่งความทนทานเพียงครึ่งเดียวของที่โรงงานก็สามารถใช้ในบ้านได้ยาวนานนับสิบปีทีเดียว  แต่อุปกรณ์ไฟฟ้าอัตโนมัติต่างๆต้องมีการเชื่อมสายไฟระหว่างอุปกรณ์ควบคุมและเครื่องใช้ไฟฟ้าเป็นต้นซึ่งต้องอาศัยทักษะของช่างไฟฟ้า(อย่างน้อยวุฒิปวช.) เพราะถ้ามีการเสียชำรุดมันไม่ใช่เรื่องของเครื่องใช้ไฟฟ้าชำรุดแต่เป็นอาจเป็นอุปกรณ์ควบคุมชำรุด สายไฟขาด(หนูแทะ) เป็นต้น โดยทั่วไปช่างประเภทสารพัดช่างที่มีความรู้หลายๆด้านก็ย่อมจะหาตัวยาก เราคงต้องอาศัยพี่งตัวเอง ทำความรู้จักอุปกรณ์ไฟฟ้าควบคุมเหล่านั้นให้ถ่องแท้ นำไปประยุกต์ใช้งานได้ เข้าใจและซ่อมแซมเองได้ซึ่งจริงๆมันก็ไม่ได้ยากเท่าไหร่ แต่จะยากครั้งแรกเท่านั้นรวมถึงปัจจุบันก็มีผู้รวบรวมความรู้ภาคปฎิบัติและถ่ายทอดลงสื่อวีดีโอออนไลน์เพียงแต่เราต้องใช้เวลาศึกษาทำความเข้าใจเสียหน่อยก็เท่านั้น

       ในหัวซีรีย์นี้จะมีเรื่องราวดังนี้ที่เกี่ยวข้องกับพื้นฐานไฟฟ้าบ้านเกษตรโรงงาน ซึ่งแต่ละอันจะเป็นเรื่องราวเชิงภาคปฎิบ้ติสร้างความเข้าใจจากของจริงก่อนว่าอะไรเป็นอะไรโดยเฉพาะเรื่องความปลอดภัย แล้วค่อยนำไปต่อยอดศึกษาเพิ่มเติม โดยผมจะเขียนความรู้ในองค์รวมของวิธีการใช้และการต่ออุปกรณ์ทั่วไปที่มีขายในท้องตลาดไม่เน้นผลิตภัณท์ใดผลิตภัณท์หนึ่งที่ใครขายอยู่ แต่จะเขียนจากองค์ความรู้ส่วนตัวที่เน้นเล่นทดลองแล้วค่อยทำใช้จริง

    - ชนิดเบรกเกอร์ ฟิวส์ L N G สายไฟ คอนเน็กเตอร์ การเชื่อมสาย
    - รีเลย์ คอนแทก NO NC COMMON ไทม์เมอร์รีเลย์ โซลิดสเตทรีเลย์
        แมกเนติกคอนแทกเตอร์ ,สวิทช์,ลิมิตสวิช์ ,เซนเซอร์บางชนิด
       โอเวอร์โหลด ,กระแสกระชากหรืออินรัชเคอเร้นท์ การเลือกสวิทช์
    - ตัวคอนโทรลที่มีขายตามท้องตลาดเช่น ตัวตั้งเวลาแบบดิจิตอล
        ตัวตั้งเวลาแบบอนาล็อก ตัวควบคุมอุณหภูมิ วิธีการต่อทั่วๆไปเป็นต้น
   - มอเตอร์ ชนิดมอเตอร์ ปั๊ม วาล์วบางชนิดที่ใช้ในการเกษตร ฮีตเตอร์
         หม้อแปลง ตัวแปลงไฟเป็นดีซี 
   - แบบวงจร วงจรควบคุมต่างๆที่ไม่ซับซ้อน ควบคุมปั๊ม ควบคุมเปิดปิด
         หลอดไฟ ควบคุมวาล์ว เป็นต้น

เมื่อศึกษาเรื่องเหล่านี้แล้วก็ไปเลือกซื้อตัวคอนโทรลและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีขายตามท้องตลาดมาต่อให้ถูกต้องใช้งานได้ดีตามต้องการคือจุดประสงค์หลักของซีรีย์นี้   

--ถ้าท่านผู้อ่านยังไม่มีความรู้ไฟฟ้าพื้นฐานเลยแนะนำให้อ่านดูก่อนนะครับ

ไฟฟ้าพื้นฐาน สำหรับ DIY

• .หัวข้อในหมวด ไฟฟ้าพื้นฐาน สำหรับ DIY 22/01/2013
• ความจริงเรื่องมิเตอร์การไฟฟ้า -012 Watt-hour Meter และค่าไฟฟ้าตามบ้าน โยงไปโรงงานเล็กน้อย 05/07/2013
• พื้นฐานไฟฟ้าในบ้าน ตอนที่1 -0 เกริ่นวิธีการเรียน ติดดราม่านิดหน่อย 02/07/2013
• พื้นฐานไฟฟ้าในบ้าน ตอนที่2a -0 วงจรหลอดไฟ สวิทช์สามทาง ปลั๊ก L N G และเบรกเกอร์ 06/08/2013
• พื้นฐานไฟฟ้าในบ้าน ตอนที่2b -1 ค้นหาว่าเลือกซื้อเลือกใช้เบรกเกอร์ แบบไหนดี? ถูกหรือแพง? ต้องเลือกที่การทนกระแสลัดวงจรหรือ? ลองคำนวนดูเล่นๆ? เบรกเกอร์ระเบิด นิสัยการทริ๊ป 25/08/2013
• พื้นฐานไฟฟ้าในบ้าน ตอนที่2C -1ค้นหา L N G ไลน์ นิวทรอล กราวด์ เกี่ยวข้องกันอย่างไร(ยังเขียนไม่เสร็จ) 07/08/2013
• พื้นฐานไฟฟ้าในบ้าน ตอนที่3 -1 เรียนจากป้ายไฟฟ้าเครื่องใช้ไฟฟ้า -electrical name plate (กำลังเขียน) 01/06/2015

       รูปด้านล่างเป็นกล่องควบคุมปั๊มน้ำให้รดน้ำต้นไม้2ช่องตามเวลาซึ่งเป็นกล่องแรกที่ผมสร้างขึ้นเอาไว้ใช้ในบ้านเมื่อ6-7ปีก่อน ราคาโดยประมาณ1900บ. ตอนนั้นซื้อคอนโทรลยี่ห้อomron H5Sมาได้ถูกมากจากร้านมือสองแต่เป็นของใหม่ซึ่งของใหม่ราคา4-5พันบาท ซื้อมาได้1200บ. สามารถสั่งการทั้งปั๊ม(ไม่เกิน3แรงม้า)และวาล์ว24VACในกล่องเดียวกัน


     โดยส่วนตัวผมทำงานซ่อมเครื่องจักรมาก่อน และเขียนซีรีย์ชุดไฟฟ้าอัตโนมัติก็เพื่อสำหรับคนทั่วไปโดยเฉพาะเกษตรกรนำไปใช้งานและต่อยอดด้วยตัวเองถ้าออกแบบได้ด้วยตัวเองได้ยิ่งดี ซึ่งเหล่านี้คนเรียนไฟฟ้าในระดับปวช.และปวส.เป็นเรื่องค่อนข้างหวานหมูในการไล่วงจรไฟฟ้าจากกล่องไฟฟ้าด้านบนการเข้าใจอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆใช้เวลาเพียง5นาที เพราะส่วนใหญ่คนเรียนช่างไฟฟ้าจะรู้จักและเข้าใจพื้นฐานของมัน และรู้จักอันตรายของไฟฟ้าเป็นอันดับแรก ส่วนใหญ่ต้องเคยโดนดูดมาแล้ว จั๊มสดก็เคยมาแล้วทั้งนั้น

ส่วนสิ่งที่เพิ่มเติมเข้ามาในซีรีย์นี้คือความจริงบางอย่างที่ต้องอาศัยประสบการณ์แกะแงะทดลองพิสูจน์ทราบซึ่งความรู้เดิมบางเรื่องเรียนไฟฟ้าเพียงในโรงเรียนจะไม่มีตอบได้ต้องอาศัยการพบจากประสบการณ์แล้วการตั้งคำถามค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเอง ซึ่งผมพยายามเขียนซีรีย์นี้ประกอบวีดีโอที่ผมทำเองทางยูทูป

          เช่นถามเด็กช่างไฟที่เพิ่งจบใหม่ๆแทบจะหาคนเข้าใจฉลากแม็กเนติกแอร์ของซีเมนส์ตัวนี้ไม่ได้เลย โดยเฉพาะ FLA RLA RU มันคืออะไร แต่บางคนจะรู้ว่าแม็กตัวนี้ใช้ได้ไม่เกิน30A แล้วใช้ได้กี่ครั้ง ใช้กับมอเตอร์ได้กี่ม้า เป็นต้น ซึ่งสิ่งเหล่านี้ผมจะเพิ่มเติมให้เข้าใจมากพอและจะมีศัพท์แสงทางภาษาอังกฤษเยอะแยะมากมายซึ่งคนที่ไม่เข้าใจก็อ่านข้ามๆไปก่อน

รูปข้างบนเป็นแม็กเนติก3เฟส mitsubishi ST-25 (ขนาด25A) ซึ่งรุ่นใหม่นี้ระบุไว้ชัดเจนว่าสามารถใช้กับมอเตอร์เฟสเดียว220V ได้ไม่เกิน 3hp ซึ่งถ้าถามต่อไปว่าถ้าใช้ที่3ม้ามันจะใช้งานได้กี่ครั้งผมว่าหาคนตอบได้ยาก หรือจะถามว่ามันมีขนาดตั้ง25A ทำไมใช้กับมอเตอร์ได้เพียงประมาณ2kwซึ่งกินกระแสโดยประมาณ10Aเท่านั้น มันน่าจะใช้กับมอเตอร์เฟสเดียว4ม้าได้นะซึ่งมันกินไฟไม่เกิน20Aแน่ๆได้ เป็นต้น



            --