Realizzare un compatto sistema di monitoraggio per inverter con la SxFLY Data di pubblicazione: 07-05-2013 | Versione Italiana  | (No English Version)

Nel progetto proposto in questo articolo vediamo come trasformare la scheda SxFLY PRO in un compatto ed economico sistema per monitorare i dati dati di produzione dell'inverter Aurora PowerOne e controllare un carico quando la produzione di energia supera una ben precisa soglia.

Scopo di questo progetto è realizzare, partendo da una scheda SxFLY PRO e un modulo OpenPicus, un compatto ed economico sistema di monitoraggio per inverter Aurora Power-One, capace di:
memorizzare i dati di produzione su micro SD o trasmetterli via POST HTTP ad un server WEB remoto;
pubblicare tramite micro WEB server integrato i parametri istantanei e attivare un relè se viene superata una soglia di produzione istantanea.

Quest'ultima funzione, con la chiusura del relè che equipaggia la SxFLY PRO, permette di attivare un carico quando l'inverter supera una specifica soglia di produzione istantanea per consentire l'autoconsumo dell'energia prodotta. .
Per il corretto funzionamento del sistema SxFLY & Openpicus è necessario disporre di un impianto fotovoltaico con Inverter Aurora la cui porta RS485 è resa disponibile su rete LAN tramite un convertitore Sollae Modulo openpicus FlyPort con interfaccia Wi-Fi 802.11 certificata b/g/n.

Hardware e collegamenti elettrici

Il sistema proposto può essere realizzato usando un FlyPort Wi-Fi nel caso non si vogliano stendere cavi e si dispone di una rete wireless o , in alternativa, un FlyPort Ethernet se si dispone di una rete Ethernet cablata.

Oltre ad un impianto fotovoltaico con inverter Aurora, è necessario il seguente materiale:

• Un modulo FlyPort Wi-Fi PRO (Modulo openpicus FlyPortPRO Wi-Fi 802.11 b/g)
  o un modulo FlyPort Ethernt PRO (FLYPORT PRO ETHERNET).
• Uno scheda SxFLY PRO (SXFLY PRO: scheda economica per progetti e prodotti con modulo Flyport)
  o una SxFLY Ethernt PRO (SXFLY PRO: scheda economica per progetti e prodotti con modulo Flyport PRO Ethernet).
• Programmatore MiniUSB per moduli FlyPort (Programmatore MiniUSB per moduli FlyPort ).
• Un alimentatore a parete switching 100/240V - 5v 500mA (Alimentatore a parete switching 100/220V - 5v 1000mA).
• Un contenitore plastico per scheda SxFLY (Contenitore per scheda SXFLY blu metallizzato)

I collegamenti elettrici da effettuare con la SxFLY sono: l'alimentazione, tramite l'apposito adattatore di rete 220V - 5v, e il collegamento alla rete LAN tramite patch cord CAT5 nel caso si opti per il FlyPort Ethernet.

Per poter pilotare un carico, quando la produzione istantanea l'inverter supera la soglia di autocunsumo configurata nel firmaware, è necessario collegare un relè di potenza al morsetto verde della SxFLY seguendo le schema che segue:

La SxFLY integra un mini relè che può pilotare un carico massimo di 3A a 48V.

Programmare il modulo FlyPort

Il programma scritto in C per FlyPort che viene fornito sia per la versione Wi-Fi che per la versione Ethernet può essere diviso in tre blocchi principali: individuazione dell'inverter, recupero dei dati di produzione e salvataggio / trasmissione.

All'avvio dopo aver completato la fase di inizializzazione e atteso la connessione alla rete Wi-Fi o Ethernet, il programma instaura una sessione TCP/IP verso il convertitore Sollae collegato all'inverter Aurora. Successivamente viene eseguito un ciclo di ricerca dell'inverter scansionando gli indirizzi da 0x01 fino a 0x10. Una volta individuato l'inverter (per defaul all'indirizzo 0x02) vengono richiesti dal micro della OpenPicus all'inverter i dati di produzione:

Energia Attiva o Energia Istantanea in W
Produzione Totale in KWh
Tensione di Campo in V
Corrente di Campo in A
Tensione di rete in V
Corrente di rete in A
Frequenza di rete in Hz
Global State
Allarme
Temperatura CPU in °C
Temperatura IGBT in °C

Ad acquisizione completata, il programma, verifica se il valore di Energia Istantanea espresso W è superiore alla soglia di autoconsumo impostata nel define #define SOGLIA_AUTOCONSUMO 1000 Se il valore è superiore viene chiuso il relè sulla SxFLY. Quest'ultimo verrà resettato soltanto se il valore di enerigia istantanea rimane sotto soglia per il tempo, in secondi, impostato nel define #define TIMEOUT_AUTOCONSUMO 120
I dati acquisiti ciclicamente dell'inverter, se è presente una microSD nell'alloggio della SxFLY,



vengono salvati in un file di log ogni giorno diverso, il cui nome ha la seguente struttura: Inverter_gg_mm_aaaa.log, dove gg è il giorno mm il mese e aaaa l'anno es. Inverter_05_05_2013.log. Per ogni acquisizione nel file di log viene inserita una nuova una riga con la seguente struttura:

Data;Ora;Energia Attiva;Produzione Totale;Tensione di Campo;Corrente di Campo;Tensione di rete;Corrente di rete;Frequenza di rete;Global State;Allarme;Temperatura CPU;Temperatura IGBT

Es:
07/05/2013;07:59:51;300;1366.36;504.05;1.55;229.67;1.36;49.99;6;0;32.21;31.82

La formattazione CSV del file di log ne consente la facile elaborazione tramite i programmi Microsoft Excel o LobreOffice Cal.

Oltre al salvataggio su file, il firmware può effettuare una richiesta POST HTTP verso un server WEB remoto



e trasmettere due variabili (DATA e PW) la cui struttura è descritta di seguito:

DATA=Energia Attiva;Produzione Attiva;Tensione di Campo;Corrente di Campo;Tensione di rete;Corrente di rete;Frequenza di rete;Global State;Allarme;Temperatura CPU;Temperatura IGBT&PW=MD5 della stringa

es:
DATA=1558;4926.75;735.62;4.57;228.16;6.88;50.01;6;0;30.89;26.41&PW=a8d8c0a00eada2344183a302419b3b3f

Il valore inserito nella variabile PW è ottenuto facendo il calcolo MD5 della stringa:
DATA=Energia Attiva;Produzione Totale;Tensione di Campo;Corrente di Campo;Tensione di rete;Corrente di rete;Frequenza di rete;Global State;Allarme;Temperatura CPU;Temperatura IGBT&PW=TX_PASSWORD

es:
DATA=1558;4926.75;735.62;4.57;228.16;6.88;50.01;6;0;30.89;26.41&PW=1234 ==> MD5: a8d8c0a00eada2344183a302419b3b3f

la password inserita in PW deve essere la stessa inserita nel firmware per FlyPort (TXHTTP_PASSWORD) e nello script di ricezione.
A trasmissione HTTP completata il WEB server su cui gira un apposito script realizzato in PHP, risponde con la struttura XML:

<ROOT>
  <NEXT>360</NEXT>
</ROOT>

  
//Configurazione Parametri LAN
#define   LAN_IP            "192.168.0.100" //Indirizzo IP FlyPort
#define   LAN_MASK          "255.255.255.0" //Netmask
#define   LAN_DNS1          "195.110.128.1" //Indirizzo Primo server DNS
#define   LAN_DNS2          "212.48.4.11"   //Indirizzo Secondo server DNS
#define   LAN_GW            "192.168.0.1"   //Indirizzo ip del Gateway per l'accesso ad internet

//Configurazione parametri Wi-Fi solo su Ppenpicus Wi-Fi
#define   WI_FI_SSID        "www.areasx.com"                    //SSID access point 
#define   WI_FI_SECURITY    WF_SECURITY_WPA2_WITH_PASS_PHRASE   //Protezione WPA2
//#define   WI_FI_SECURITY    WF_SECURITY_WPA_WITH_PASS_PHRASE  //Protezione WAP
//#define   WI_FI_SECURITY    WF_SECURITY_WEP_104               //Protezione WEP 128
//#define   WI_FI_SECURITY    WF_SECURITY_OPEN                  //Nessuna Protezione WI_FI_PASS_PHRASE ""
#define   WI_FI_PASS_PHRASE  "xxxxxxxxx"                        //Password rete Wi-Fi

//Configurazione parametri WEB Server Remoto
#define   WEB_IP          "www.serverwebremoto.it" //Indirizzo del WEB server remoto
#define   WEB_PORT        "80"                     //Porta TCP-IP in ascolto del server WEB remoto
#define   WEB_URL         "/gateway_inverter.php"  //URL dello script gateway
#define   WEB_TIMEOUT     30                       //Timeout connessione in Secondi
#define   TXHTTP_PASSWORD "1234"                   //Configurazione password di trasmissione POST HTTP

//Configurazione parametri INVERTER su LAN
#define   INVERTER_IP         "192.168.0.101" //Indirizzo IP convertitore Sollae
#define   INVERTER_PORT       "1470"          //Porta TCP-IP in ascolto del Sollae
#define   INVERTER_TIMEOUT    30              //Timeout connessione in Secondi
#define   INVERTER_ADDRESS    0x00            //Address dell'inverter (0x00 ricerca automatica)

//Gestione Rele' AUTOCONSUMO
#define   SOGLIA_AUTOCONSUMO  1000  //Soglia in W attivazione relè autoconsumo
#define   TIMEOUT_AUTOCONSUMO 120   //Timeout in Sec reset rele' autocunsumo

Una mini interfaccia WEB

Oltre alla funzione di memorizzazione e autoconsumo, il firmware da caricare nel FlyPort svolge la funzione di micro web server e pubblica i principali dati di stato dell'inverter. Tramite un terminale (PC, smarphone o tablet) collegato in LAN con il FlyPort, è possibile richiamare l'indirizzo:

http://[indirizio_ip_flyport]/

ed accedere ad una pagina WEB.

Naturalmente è possibile nattare la porta TCP 80 del FlyPort sul proprio router ADSL per poter accedere alla pagina WEB anche da internet.

Il WEB Server remoto e lo script PHP

Come precedentemente detto il firmware può, ad intervalli regolari,trasmettere via POST HTTP i dati di produzione dell'inverter ad uno script in esecuzione su di un WEB server remoto. Per il corretto funzionamento di questa funzione è necessario disporre di un WEB server con interprete PHP (5 o superiore) collegato in LAN con il FlyPort o pubblico su internet.
In quest'ultimo caso è necessario impostare nel programma per il FlyPort l'indirizzo del gateway per l'accesso ad internet.

Nella sezione download è disponibile il file compresso FLYPORT_AURORA_PHP.zip al cui interno è presente lo script gateway_inverter.php. Questo semplice script,da caricare nella document root del WEB server, ha lo scopo di accettare la trasmissione POST del FlyPorte,e, dopo aver verificato le credenziali, spacchetta i dati conenuti nella variabile DATA e li salva in un file di log.

Lo script PHP proposto ha uno scopo puramente dimostrativo, infatti con poche righe di codice è possibile modificarlo per consentire il salvataggio dei dati in un database MySQL o PostgreSQL.

Con i dati, provenienti dall'inverter, disponibili in un database, un buon webmaster può cimentarsi nella realizzazione di una interfaccia WEB professionale e accattivante.

Link utili

Articolo: SXFLY PRO: sistema di controllo Wifi e LAN per modulo Flyport
Articolo: Mini guida per cominciare ad usare la SxFLY PRO
Sito: www.openpicus.com

Download

 Firmware per FlyPort PRO INVERTER_AURORA_LAN_FlyWIFI_PRO.zip
 Firmware per FlyPort PRO INVERTER_AURORA_LAN_FlyETH_PRO.zip
 Applicazione WEB in PHP FLYPORT_AURORA_PHP.zip

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