유량계 개발 테스트 시스템 - 배선 도면
Arduino ESP32 + RS485 Modbus + 단상 인버터 + 초음파 유량계 | 실물 배선 설명서
1. 전체 시스템 구성도 (수계통)
수류 방향 →
비교유량계
초음파 (기준기)
Slave ID: 2
개발유량계
초음파 (테스트)
Slave ID: 3
2. RS485 통신 배선도 (실물)
RS485 데이지체인 연결 — A(+), B(-), GND 3선식
Arduino ESP32
Modbus RTU Master
단상 인버터
Slave ID: 1 | 9600bps
개발유량계
Slave 3 | 9600bps
⚡ 종단저항 120Ω
3. 인버터 전원 배선 (단상 입력 → 단상 모터)
단상 인버터
단상 220V 입출력
2.2kW (3HP), 0~60Hz
펌프 모터 (단상)
단상 220V, 3HP
⚠ 기동콘덴서 제거!
⚠ 단상 모터 + 인버터 주의사항
- 기동 콘덴서 반드시 제거 — 인버터 사용 시 콘덴서 과열/폭발 위험
- 단상 전용 인버터 (1PH→1PH) 사용, 모터 타입에 맞는 인버터 선택
- 단상 모터는 인버터 정격의 50~70%까지만 사용 (역률 보정)
- 최저 주파수 10Hz 이하에서 토크 저하 발생 가능
- 인버터 출력선과 RS485 통신선은 별도 경로로 배선 (노이즈 방지)
- 모터 접지(PE) 반드시 시공, ESP32 전원은 별도 어댑터 사용
4. 장비 사양
| 장비 | 사양 | 통신 | 비고 |
|---|
| Arduino ESP32 | ESP32-WROOM-32D, WiFi 2.4GHz, UART2 | WiFi → WebSocket (ws://192.168.0.250:8002) | Modbus RTU Master, GPIO16/17/4 |
| MAX485 모듈 | MAX485/SP485, 3.3V~5V, Half-duplex | RS485 ↔ TTL 변환 | DE+RE 묶어서 GPIO4로 방향 제어 |
| 단상 인버터 | 단상 220V 입출력, 2.2kW(3HP), 0~60Hz | RS485 Modbus RTU, Slave 1, 9600bps | 단상 전용 VFD |
| 펌프 모터 | 단상 220V, 3HP (2.2kW) | — | 기동콘덴서 제거 후 인버터 연결 |
| 비교유량계 | 초음파식, 배관 구경에 따라 선택 | RS485 Modbus RTU, Slave 2, 9600bps | 순시/적산/유속/온도, 기준기 |
| 개발유량계 | 초음파식 (개발 중) | RS485 Modbus RTU, Slave 3, 9600bps | 테스트 대상, 종단저항 120Ω |
5. Modbus 통신 설정
| 항목 | 설정값 | 비고 |
|---|
| 통신 방식 | Modbus RTU (Half-duplex) | RS485 물리층 |
| 보레이트 | 9600 bps | 인버터/유량계 공통 |
| 데이터 | 8-N-1 (8비트, 패리티 없음, 스탑 1) | 장비에 따라 Even 가능 |
| 폴링 간격 | 1000 ms | 웹 설정에서 변경 가능 |
| 슬레이브 딜레이 | 50 ms | 안정적 통신용 |
| 종단저항 | 120Ω (마지막 장비) | 개발유량계 측에 설치 |
6. 전기 전자 회로도 (Schematic)
ESP32 + MAX485 + RS485 Modbus 통신 + 단상 인버터 전원 회로