kategorier: Deling af oplevelse, Interessante elektriske nyheder
Antal visninger: 357135
Kommentarer til artiklen: 12
Om elektroniske målere og ASKUE til "dummies"
Elektroniske målere
En elektronisk tæller er en konverter af et analogt signal til en pulsrepetitionshastighed, hvis beregning giver den mængde energi, der forbruges.
Den største fordel ved elektroniske målere sammenlignet med induktionsmålere er fraværet af roterende elementer. Derudover tilvejebringer de et bredere spektrum af indgangsspændinger, gør det nemt at organisere multitariffmålingssystemer og har en retrospektiv tilstand - dvs. giver dig mulighed for at se den mængde energi, der er forbrugt i en bestemt periode - normalt månedligt; måle strømforbrug, let at passe ind i konfigurationen ASKUE-systemer og har mange flere ekstra servicefunktioner.
En række af disse funktioner ligger i softwaren. mikrocontroller, som er en uundværlig egenskab for en moderne elektronisk elektricitetsmåler.
strukturelt elektrisk måler måleren består af et hus med terminalblok, en strømmålingstransformator og et trykt kredsløbskort, hvor alle elektroniske komponenter er installeret.
Hovedkomponenterne i en moderne elektronisk måler er: strømtransformator, LCD-skærm, elektronisk kredsløb strømforsyning, mikrokontroller, realtid ur, telemetrisk output, overvåger, kontrol, optisk port (valgfrit).
LCD-skærmen er en flercifret alfanumerisk indikator og er beregnet til at indikere driftsformer, information om den forbrugte elektricitet, visning af dato og aktuelle klokkeslæt.
Strømkilden bruges til at opnå forsyningsspændingen for mikrokontrolleren og andre elementer i det elektroniske kredsløb. En vejleder er knyttet direkte til kilden. Vejlederen genererer et nulstillingssignal til mikrokontrolleren, når strømmen er tændt og slukket, og overvåger også ændringer i indgangsspændingen.
Realtidsuret er designet til at tælle det aktuelle klokkeslæt og dato. I nogle elektriske målere tildeles disse funktioner mikrokontrolleren, men for at reducere dens belastning bruger de som regel en separat chip, f.eks. DS1307N. Brug af en separat chip giver dig mulighed for at frigøre strømmen fra mikrokontrolleren og dirigere dem til mere krævende opgaver.
Den telemetriske udgang bruges til at oprette forbindelse til ASKUE-systemet eller direkte til computeren (som regel gennem RS485 / RS232-interfacekonverteren). Den optiske port, som ikke er tilgængelig i alle elektriske målere, giver dig mulighed for at tage information direkte fra den elektriske måler og i nogle tilfælde tjener til deres programmering (parameterisering).
Hjertet i den elektroniske måler er en mikrokontroller. Det kunne være som Microchip-chip (PIC-controller) samt producenter af ATMEL eller NEC.
I en elektronisk måler tildeles ydelsen af næsten alle funktioner til mikrokontrolleren. Det er en ADC-konverter (konverterer indgangssignalet fra den aktuelle transformer til en digital form, udfører sin matematiske behandling og udsender resultatet til et digitalt display.) Mikrokontrolleren modtager også kommandoer fra kontrolelementerne og styrer interfaceudgangene.
Funktionerne, som mikrokontrolleren besidder, gentager jeg, afhænger af dens software (software). Uden software - det er bare et plastisk - silikone terning smil. Derfor afhænger mangfoldigheden af servicefunktioner og udførte opgaver af, hvilken teknisk opgave der blev indstillet til programmereren.
I øjeblikket er udviklingen af elektroniske målere hovedsageligt med hensyn til at tilføje "klokker og fløjter", forskellige producenter tilføjer nye funktioner, for eksempel kan nogle enheder overvåge status for strømforsyningsnetværket med transmission af denne information til afsendelsescentre osv.
Ofte indføres en effektbegrænsningsfunktion i den elektriske måler. I dette tilfælde, når strømforbruget overskrides, kobler den elektriske måler forbrugeren fra netværket. For at kontrollere spændingstilførslen er den elektriske måler installeret kontaktor til den aktuelle strøm. Nedlukning er også muligt, hvis forbrugeren har overskredet den tildelte elektricitetsgrænse, eller forudbetalingen for elektricitet er afsluttet. For øvrigt giver nogle elektriske målere dig mulighed for at genopfylde kontantbeholdningen direkte gennem de indbyggede plastkortlæsere. De elektriske målere fra denne gruppe inkluderer STK-1-10 og STK-3-10, fremstillet i Odessa.
AMR
Forsøg på at oprette et ASKUE (automatiseret kontrolsystem til elektricitetsmåling) er forbundet med udseendet af relativt overkommelige mikroprocessoranordninger, men de høje omkostninger ved sidstnævnte gjorde regnskabssystemer kun tilgængelige for store industrielle virksomheder. Udviklingen af ASKUE blev udført af hele forskningsinstitutter.
Løsningen på det involverede problem:
-
udstyr til induktionselektriske energimålere med omdrejningssensorer;
-
oprettelse af enheder, der er i stand til at tælle indgående impulser og transmittere resultatet til en computer;
-
akkumulering i computeren af resultaterne af tælling og dannelse af rapporteringsdokumenter.
De første regnskabssystemer var ekstremt dyre, upålidelige og uinformative komplekser, men de gav mulighed for at danne grundlaget for oprettelsen af ASKUE de næste generationer.
Drejepunktet i udviklingen af ASKUE var fremkomsten af personlige computere og oprettelsen af elektroniske elmålere. Den udbredte introduktion af cellulær kommunikation gav en endnu større drivkraft til udviklingen af automatiserede målesystemer, hvilket gjorde det muligt at oprette trådløse systemer, da spørgsmålet om organisering af kommunikationskanaler var et af hoveddelene i denne retning.
Hovedformålet med ASKUE-systemet er at indsamle alle data om elektrisk energistrøm på alle spændingsniveauer i rimelige tidsintervaller og behandle dataene på en sådan måde, at de giver rapporter om forbrugt eller afladet elektricitet (strøm), analyserer og fremsætter prognoser om forbrug (produktion) ), foretage en analyse af omkostningsindikatorer og til sidst - vigtigst - foretage beregninger for elektrisk energi.
For at organisere ASKUE-systemet er det nødvendigt:
-
Ved energimålepunkter skal du installere måleudstyr med høj præcision - elektroniske målere
-
Digitale signaler til transmission i de såkaldte "adders", udstyret med hukommelse.
-
Opret et kommunikationssystem (som regel bruger de for nylig GSM - kommunikation til dette), som giver yderligere informationsoverførsel til lokalt (hos virksomheden) og til de øverste niveauer.
-
At organisere og udstyre informationsbehandlingscentre med moderne computere og software.
ASKUE-ordning
Et eksempel på et simpelt ASKUE-organisationsskema er vist i figuren. Det kan adskille flere separate hovedniveauer:
1. Niveau 1 er niveauet for informationsindsamling.
Elementer af dette niveau er elektriske målere og forskellige enheder, der måler systemets parametre. Som sådanne enheder kan forskellige sensorer bruges, begge med et output til tilslutning af RS-485-interface, og sensorer, der er forbundet til systemet gennem specielle analoge til digitale konvertere. Det er nødvendigt at være opmærksom på det faktum, at det ikke kun er muligt at bruge elektroniske elektriske målere, men også konventionelle induktionsmålere udstyret med konvertere af antallet af omdrejninger på disken til elektriske impulser.
I ASKUE-systemer bruges RS-485-interface til at forbinde sensorer til controllere.Inputimpedansen for informationssignalmodtageren via RS-485-interface er normalt 12 kOhm. Da transmissionseffekten er begrænset, begrænser dette også antallet af modtagere, der er tilsluttet linjen. I henhold til specifikationen af RS-485-interface, under hensyntagen til afslutningsmodstandene, kan modtageren lede op til 32 sensorer.
2. Det andet niveau er forbindelsesniveauet.
På dette niveau er de forskellige controllere, der er nødvendige for at transportere signalet. I ASKUE-skemaet vist i figur 9 er det andet niveau-element en konverter, der konverterer det elektroniske signal fra RS-485-interfacelinien til RS-232-interfacelinien, dette er nødvendigt for datalæsning af en computer eller af en styreenhed.
Hvis det er nødvendigt at tilslutte mere end 32 sensorer, vises enheder kaldet hubs i kredsløbet på dette niveau. Figuren viser konstruktionsplanen for ASKUE-systemet for antallet af sensorer fra 1 til 247 stk.
Det tredje niveau er niveauet for dataindsamling, analyse og opbevaring. Et element på dette niveau er en computer, controller eller server. Det vigtigste krav til udstyr på dette niveau er tilgængeligheden af specialiseret software til at konfigurere systemelementer.
I øjeblikket er næsten alle elektroniske elmålere udstyret med en grænseflade til optagelse i ASKUE-systemet. Selv dem, der ikke har denne funktion, kan udstyres med en optisk port til lokal tager aflæsninger direkte på apparatets installationssted ved at læse information på en personlig computer. Derfor er den elektriske måler i dag en kompleks elektronisk enhed.
Du skal dog ikke tænke på, at kun elektroniske målere kan bruges til fjernlæsning (nemlig at dette mål er det vigtigste i ASKUE-systemer).
Målere, der er markeret med bogstavet ”D”, for eksempel SR3U-I670D, har en telemetrisk udgang (pulsføler), der sikrer transmission af information om aktiv (reaktiv) energi, der passerer gennem måleren til det eksterne dataindsamlings- og behandlingssystem via en to-leder kommunikationslinie. Figuren viser bare en sådan elektricitetsmåler med husdækslet fjernet:
Elektrisk måler SR3U-I670D
En pulsføler (2) er installeret på sidepanelet på den elektriske måler. Hvordan fungerer denne sensor?
Lad os huske enheden på induktionsmåleren. Det har et sådant element som en aluminiumsskive. Dets omdrejningshastighed er direkte proportional med den strøm, der forbruges af belastningen. Her er diskens omdrejningshastighed eller rettere antallet af omdrejninger og er en numerisk egenskab, der kan konverteres til pulser og transmitteres til kommunikationslinien. Derfor forårsager tællere med indbyggede sensorer en sådan parameter som antallet af impulser pr. 1 kW * h.
En måletransformator bruges som en pulskilde, hvis magnetiske flux periodisk krydser metallsektoren, monteret på skivens akse. De impulser, der modtages derfra, tilføres kredsløbet til selve sensoren og derefter til kommunikationslinien. Sensoren modtager strøm på samme linje.
I princippet kan enhver induktionsmåler udstyres med en pulsføler, f.eks. E870.
Pulssensor E870
Princippet om drift af E870-sensoren er forskellig fra det, der er beskrevet ovenfor. Til dens funktion påføres en mørklagt sektor med sort maling på den flade overflade på målerens disk.
Pulssensor - konverter har et foto-LED-hoved i sin design - dvs. et par fotodiode - LED. Sensoren er installeret inde i disken, så hovedet rettes mod disken. Signalet, der udsendes fra LED, reflekteres fra disken og modtages af fotodioden. På grund af den mørklagte sektor på disken er signalet intermitterende.
Det elektroniske kredsløb på de logiske elementer overvåger disse afbrydelser, konverterer og udsender efterfølgende impulser til kommunikationslinien.Driftscyklussen (repetitionshastighed) for disse pulser er direkte proportional med diskens omdrejningshastighed, og derfor kan strømforbruget og det visuelt vurderes af indikatorens LED.
På den anden side af kommunikationslinjen modtager den modtagende enhed disse impulser, tæller deres antal i et bestemt tidsrum og giver resultatet til informationsdisplayindretningen. Således læser måleren eksternt. Sådan blev de første systemer til ekstern informationssamling bygget.
Dog opstår et legitimt spørgsmål - ovenfor undersøgte vi grænsefladerne RS 485 og RS 232, men her har vi en sekvens af pulser.
Det viser sig alligevel, at vi ikke vil forbinde induktionstællere i de moderne ordninger til opbygning af et automatiseret energimålerings- og regnskabssystem, der er betragtet ovenfor? I princippet kan dette gøres. Det er ikke en stor ting at konvertere en pulssekvens til den samme RS 232 interface; denne adapter vil være et relativt simpelt elektronisk kredsløb. Men der er ikke meget punkt i dette. Elektriske induktionsmålere bliver gradvist fortiden, og hvor de er installeret, bruges de kun som lokale måleapparater.
Ved design af moderne ASKUE-systemer bruges kun elektroniske målere. De har ubestridelige fordele frem for induktion i "informations" -planen og har næsten ubegrænsede servicefunktioner.
Mikhail Tikhonchuk
Læs også om dette emne:Hvordan arrangeres og fungerer den elektroniske måler
Se også på elektrohomepro.com
: