Mengenai meter elektronik dan MENGGUNAKAN "patung"

Meter elektronik

Kaunter elektronik adalah penukar isyarat analog kepada kadar pengulangan nadi, pengiraan yang memberikan jumlah tenaga yang digunakan.

Kelebihan utama meter elektronik berbanding dengan induksi ialah ketiadaan unsur berputar. Di samping itu, mereka menyediakan pelbagai voltan masukan yang lebih luas, memudahkan untuk mengatur sistem pemeteran pelbagai tarif, dan mempunyai mod retrospektif - iaitu. membolehkan anda melihat jumlah tenaga yang digunakan untuk tempoh tertentu - biasanya setiap bulan; mengukur penggunaan kuasa, mudah masuk ke dalam konfigurasi Sistem ASKUE dan mempunyai lebih banyak fungsi perkhidmatan tambahan.

Pelbagai ciri-ciri ini terletak pada perisian. mikropengawal, yang merupakan sifat penting dalam meter elektrik elektronik moden.

Secara konstruktif meter elektrik meter itu terdiri daripada perumahan dengan blok terminal, pengubah pengukur semasa dan papan litar bercetak yang mana semua komponen elektronik dipasang.

Komponen utama meter elektronik moden ialah: pengubah semasa, paparan LCD, bekalan kuasa litar elektronik, mikrokontroler, jam masa nyata, output telemetrik, penyelia, kawalan, port optik (pilihan).

LCD adalah penunjuk alfanumerik berbilang angka dan bertujuan untuk menunjukkan mod operasi, maklumat tentang elektrik yang digunakan, memaparkan tarikh dan masa semasa.

Sumber kuasa digunakan untuk mendapatkan voltan bekalan mikrokontroler dan elemen lain litar elektronik. Penyelia dikaitkan terus dengan sumbernya. Penyelia menjana isyarat set semula untuk mikropengawal apabila kuasa dihidupkan dan dimatikan, dan juga memantau perubahan dalam voltan input.

Jam masa sebenar direka untuk mengira masa dan tarikh semasa. Dalam sesetengah meter elektrik, fungsi ini ditugaskan kepada mikrokontroler, bagaimanapun, untuk mengurangkan bebannya, sebagai peraturan, mereka menggunakan cip berasingan, contohnya, DS1307N. Menggunakan cip berasingan membolehkan anda membebaskan kuasa mikrokontroler tersebut dan mengarahkan mereka ke tugas yang lebih mencabar.

Output telemetrik digunakan untuk menyambung ke sistem ASKUE atau terus ke komputer (sebagai peraturan, melalui penukar antara muka RS485 / RS232). Pelabuhan optik, yang tidak terdapat dalam semua meter elektrik, membolehkan anda mengambil maklumat secara langsung dari meter elektrik dan, dalam beberapa kes, berfungsi untuk pengaturcaraan mereka (parameterisasi).

Jantung meter elektronik adalah mikrokontroler. Ia boleh menjadi seperti Cip cip (pengawal PIC) serta pengeluar ATMEL atau NEC.

Dalam meter elektronik, prestasi hampir semua fungsi diberikan kepada mikrokontroler. Ia adalah penukar ADC (menukarkan isyarat masukan dari pengubah semasa menjadi bentuk digital, melakukan pemprosesan matematik dan output hasilnya kepada paparan digital.) Mikrokontroler juga menerima arahan daripada kawalan dan mengawal output antara muka.

Keupayaan yang dimiliki mikrokontroler, saya ulangi, bergantung kepada perisian (perisian )nya. Tanpa perisian - ia hanya senyuman cube silikon plastik. Oleh itu, pelbagai fungsi dan tugas perkhidmatan yang dilakukan bergantung kepada tugas teknikal yang ditetapkan untuk programmer.

Pada masa ini, pembangunan meter elektronik adalah terutamanya dari segi menambahkan "loceng dan wisel", pelbagai pengeluar menambah fungsi baru, contohnya, sesetengah peranti boleh memantau status rangkaian bekalan kuasa dengan menyampaikan maklumat ini ke pusat penghantaran, dan lain-lain.

Seringkali, fungsi had kuasa dimasukkan ke dalam meter elektrik. Dalam kes ini, apabila penggunaan kuasa melebihi, meter elektrik akan memutuskan pengguna dari rangkaian. Untuk mengawal bekalan voltan, di dalam meter elektrik dipasang kenalan kepada arus yang sesuai. Shutdown juga mungkin jika pengguna telah melampaui had elektrik yang diperuntukkan atau prabayar untuk elektrik telah berakhir. Dengan cara ini, sesetengah meter elektrik membolehkan anda menambah baki tunai secara langsung melalui pembaca kad plastik terbina dalam. Meter elektrik kumpulan ini termasuk STK-1-10 dan STK-3-10, yang dihasilkan di Odessa.

TAKUT

Percubaan untuk membuat ASKUE (sistem kawalan automatik untuk pemeteran elektrik) dikaitkan dengan kemunculan peranti mikropemproses yang agak berpatutan, namun, kos tinggi sistem perakaunan yang dibuat terakhir hanya dapat diakses oleh perusahaan perindustrian yang besar. Perkembangan ASKUE dijalankan oleh institusi penyelidikan yang menyeluruh.

Penyelesaian kepada masalah yang terlibat:

• melengkapkan meter tenaga induksi elektrik dengan sensor revolusi;

• penciptaan peranti yang mampu mengira denyutan masuk dan menghantar keputusan ke komputer;

• pengumpulan dalam komputer hasil pengiraan dan pembentukan dokumen pelaporan.

Sistem perakaunan yang pertama adalah kompleks yang sangat mahal, tidak boleh dipercayai dan tidak dikenali, tetapi mereka dibenarkan membentuk asas bagi penciptaan generasi akan datang.

Titik perubahan dalam perkembangan ASKUE ialah kemunculan komputer peribadi dan penciptaan meter elektrik elektronik. Pengenalan komunikasi selular yang meluas memberikan dorongan yang lebih besar kepada pembangunan sistem pemeteran automatik, yang memungkinkan untuk mewujudkan sistem tanpa wayar, kerana isu mengatur saluran komunikasi adalah salah satu yang utama ke arah ini.

Tujuan utama sistem ASKUE adalah untuk mengumpul semua data mengenai arus tenaga elektrik di semua peringkat voltan dalam jangka masa yang munasabah dan memproses data sedemikian rupa untuk memberikan laporan tentang penggunaan kuasa (kuasa), menganalisis dan membuat ramalan penggunaan (generasi) ), melakukan analisa penunjuk kos dan, akhirnya, yang paling penting - membuat pengiraan untuk tenaga elektrik.

Untuk mengatur sistem ASKUE, perlu:

• Pada titik pemeteran tenaga, pasang alat metering ketepatan tinggi - meter elektronik

• Isyarat digital untuk menghantar dalam apa yang dipanggil "penambah", dilengkapi dengan ingatan.

• Mewujudkan sistem komunikasi (sebagai peraturan, baru-baru ini mereka menggunakan GSM - komunikasi untuk ini), yang menyediakan pemindahan maklumat lanjut ke tempatan (di perusahaan) dan ke peringkat atas.

• Untuk menganjurkan dan melengkapkan pusat pemprosesan maklumat dengan komputer dan perisian moden.

Skim ASKUE

Satu contoh skema organisasi ASKUE mudah ditunjukkan dalam angka tersebut. Ia boleh membezakan beberapa tahap utama yang berasingan:

1. Tahap satu adalah tahap pengumpulan maklumat.

Unsur-unsur tahap ini adalah meter elektrik dan pelbagai peranti yang mengukur parameter sistem. Sebagai alat sedemikian, pelbagai sensor boleh digunakan, kedua-duanya mempunyai keluaran untuk menyambung antara muka RS-485, dan sensor yang disambungkan ke sistem melalui penukar analog-ke-digital khas. Adalah perlu untuk memberi perhatian kepada hakikat bahawa adalah mungkin untuk menggunakan bukan sahaja meter elektrik elektronik, tetapi juga meter induksi konvensional dilengkapi dengan penukar bilangan revolusi cakera ke dalam pulsa elektrik.

Dalam sistem ASKUE, antara muka RS-485 digunakan untuk menyambungkan sensor kepada pengawal.Impedansi input penerima isyarat maklumat melalui antara muka RS-485 biasanya 12 kOhm. Oleh kerana kuasa pemancar adalah terhad, ini juga menghadkan bilangan penerima yang disambungkan ke garisan. Menurut spesifikasi antara muka RS-485, dengan mengambil kira perintang yang menamatkan, penerima boleh menjalankan sehingga 32 sensor.

2. Tahap kedua ialah tahap penghubung.

Di peringkat ini terdapat pelbagai pengawal yang diperlukan untuk mengangkut isyarat. Dalam skema ASKUE yang ditunjukkan dalam Rajah 9, elemen peringkat kedua adalah penukar yang menukarkan isyarat elektronik dari talian antara muka RS-485 dengan talian antara muka RS-232, ini diperlukan untuk membaca data oleh komputer atau oleh pengawal kawalan.

Sekiranya perlu untuk menyambung lebih daripada 32 sensor, maka peranti yang dipanggil hub muncul di litar pada tahap ini. Angka ini menunjukkan skim pembinaan sistem ASKUE untuk bilangan sensor dari 1 hingga 247 buah.

Tahap ketiga ialah tahap pengumpulan, analisis dan penyimpanan data. Satu elemen tahap ini ialah komputer, pengawal, atau pelayan. Keperluan utama untuk peralatan di peringkat ini ialah ketersediaan perisian khusus untuk mengkonfigurasi elemen sistem.

Pada masa ini, hampir semua meter elektrik elektronik dilengkapi dengan antara muka untuk dimasukkan ke dalam sistem ASKUE. Malah mereka yang tidak mempunyai ciri ini boleh dilengkapi dengan pelabuhan optik untuk tempatan mengambil bacaan secara langsung di tapak pemasangan meter dengan membaca maklumat ke dalam komputer peribadi. Oleh itu, hari ini meter elektrik adalah peranti elektronik yang rumit.

Walau bagaimanapun, anda tidak boleh berfikir bahawa hanya meter elektronik boleh digunakan untuk membaca jauh (iaitu matlamat ini adalah yang utama dalam sistem ASKUE).

Meter yang ditandai dengan huruf "D", contohnya, SR3U-I670D, mempunyai output telemetrik (sensor denyut), yang memastikan penghantaran maklumat mengenai tenaga aktif (reaktif) melalui meter ke sistem pengumpulan dan pemprosesan data jarak jauh melalui talian komunikasi dua wayar. Angka itu hanya menunjukkan seperti meter elektrik dengan penutup perumahan dikeluarkan:

Meter elektrik SR3U-I670D

Sensor nadi (2) dipasang pada panel sisi meter elektrik. Bagaimanakah sensor ini berfungsi?

Mari ingat peranti meter induksi. Ia mempunyai unsur seperti cakera aluminium. Kelajuan putarannya berkadar terus dengan kuasa yang digunakan oleh beban. Berikut adalah kelajuan pusingan cakera, atau sebaliknya bilangan revolusi, dan merupakan ciri berangka yang boleh ditukar menjadi denyutan dan dihantar ke saluran komunikasi. Oleh itu, kaunter dengan sensor terbina dalam ditandakan dengan parameter seperti bilangan denyutan setiap 1 kW * h.

Pengubah pengukur bertindak sebagai sumber denyut, fluks magnet yang secara berkala melintasi sektor logam, dipasang pada paksi cakera. Denyutan yang diterima daripadanya dibekalkan kepada litar sensor itu sendiri, dan kemudian ke saluran komunikasi. Sensor menerima kuasa pada baris yang sama.

Pada dasarnya, sebarang meter induksi boleh dilengkapi dengan sensor denyut, contohnya, seperti E870.

Pulse Sensor E870

Prinsip operasi sensor E870 berbeza daripada yang diterangkan di atas. Untuk fungsinya, sektor gelap diterapkan dengan cat hitam ke permukaan rata cakera meter.

Sensor denyut - penukar mempunyai kepala foto-LED dalam reka bentuk - iaitu pasangan photodiode - LED. Sensor dipasang di dalam kaunter supaya kepala diarahkan ke cakera. Isyarat yang dikeluarkan oleh LED dicerminkan dari cakera dan diterima oleh fotodiod. Disebabkan cakera cakera gelap, isyarat adalah sekejap.

Litar elektronik pada elemen logik memantau gangguan ini, menukarkan dan mengeluarkan denyutan berturut-turut ke talian komunikasi.Kitaran duti (kadar pengulangan) denyutan ini berkadar terus dengan kelajuan putaran cakera, dan oleh itu, penggunaan kuasa dan dapat dinilai secara visual oleh LED penunjuk.

Di sisi lain jalur komunikasi, peranti penerima menerima pulsa ini, mengira nombor mereka untuk tempoh waktu tertentu dan memberikan hasil kepada peranti paparan maklumat. Oleh itu, meter membaca dari jauh. Inilah bagaimana sistem pengumpulan maklumat terpencil yang pertama dibina.

Walau bagaimanapun, persoalan yang sah timbul - di atas kita memeriksa RS 485 dan RS 232 antara muka, tetapi di sini kita mempunyai urutan denyutan.

Ternyata, sama, kita tidak akan menghubungkan kaunter induksi ke dalam skema moden untuk membina sistem pemetaan kuasa dan perakaunan automatik yang dipertimbangkan di atas? Pada dasarnya, ini boleh dilakukan. Mengubah urutan denyut ke dalam antara muka RS 232 yang sama bukan masalah besar; penyesuai ini akan menjadi litar elektronik yang agak mudah. Tetapi tidak ada banyak perkara dalam hal ini. Meter elektrik induksi secara beransur-ansur menjadi sesuatu yang lalu, dan di mana ia dipasang, ia hanya digunakan sebagai peranti pemeteran tempatan.

Apabila mereka bentuk sistem ASKUE moden, hanya meter elektronik digunakan. Mereka mempunyai kelebihan yang tidak dapat dinafikan daripada induksi dalam pelan "maklumat" dan mempunyai keupayaan perkhidmatan yang hampir tidak terhad.

Mikhail Tikhonchuk

Baca juga mengenai topik ini:Bagaimana meter elektrik elektronik diatur dan berfungsi