kategoriler: Deneyim paylaşımı, İlginç elektrik haberleri
Görüntülenme sayısı: 357135
Makale hakkında yorumlar: 12
Elektronik sayaçlar hakkında ve "aptallar" için ASKUE
Elektronik sayaçlar
Elektronik bir sayaç, analog bir sinyalin, tekrarlanan enerji miktarını veren bir darbe tekrarlama oranına dönüştürücüsüdür.
Elektronik sayaçların indüksiyonlu olanlara göre ana avantajı dönen elemanların olmamasıdır. Buna ek olarak, daha geniş bir giriş voltajı aralığı sağlarlar, çok tarifeli ölçüm sistemlerini düzenlemeyi kolaylaştırırlar ve geriye dönük bir moda sahiptirler - yani. belirli bir süre için tüketilen enerji miktarını görmenize izin verin - genellikle aylık; güç tüketimini ölçün, yapılandırmaya kolayca uyum sağlayın ASKUE sistemleri ve daha birçok ek hizmet fonksiyonuna sahiptir.
Bu özelliklerin çeşitli yazılımda yatıyor. mikrodenetleyiciModern elektronik elektrik sayacının vazgeçilmez bir özelliği.
yapısal olarak elektrik sayacı sayaç bir gövdeden oluşur klemensli, bir akım ölçüm transformatörü ve tüm elektronik bileşenlerin kurulu olduğu baskılı bir devre kartı.
Modern bir elektronik sayacın ana bileşenleri şunlardır: akım trafosu, LCD ekran, elektronik devre güç kaynağı, mikrodenetleyici, gerçek zamanlı saat, telemetrik çıkış, süpervizör, kontroller, optik port (isteğe bağlı).
LCD çok basamaklı bir alfasayısal göstergedir ve çalışma modlarını, tüketilen elektrikle ilgili bilgileri, tarihi ve geçerli saati göstermek için tasarlanmıştır.
Güç kaynağı mikrodenetleyici ve diğer elektronik devre elemanlarının besleme voltajını elde etmek için kullanılır. Bir süpervizör doğrudan kaynakla ilişkilendirilir. Süpervizör, güç açıldığında ve kapatıldığında mikrodenetleyici için bir sıfırlama sinyali üretir ve ayrıca giriş voltajındaki değişiklikleri izler.
Gerçek zamanlı saat, geçerli saati ve tarihi saymak için tasarlanmıştır. Bazı elektrik sayaçlarında, bu fonksiyonlar mikrodenetleyiciye atanır, ancak yükünü azaltmak için kural olarak ayrı bir çip kullanırlar, örneğin DS1307N. Ayrı bir çip kullanmak, mikrodenetleyicinin gücünü serbest bırakmanıza ve bunları daha zorlu görevlere yönlendirmenize izin verir.
Telemetrik çıkış ASKUE sistemine veya doğrudan bir bilgisayara bağlanmak için kullanılır (kural olarak, bir RS485 / RS232 arayüz dönüştürücü aracılığıyla). Tüm elektrik sayaçlarında olmayan optik bağlantı noktası, doğrudan elektrik sayacından bilgi almanıza izin verir ve bazı durumlarda programlanmasına (parametreleştirme) hizmet eder.
Elektronik sayacın kalbi bir mikrodenetleyicidir. Gibi olabilir Mikroçip çip (PIC denetleyici), yanı sıra ATMEL veya NEC üreticileri.
Elektronik bir sayaçta, hemen hemen tüm fonksiyonların performansı mikrodenetleyiciye atanır. Bir ADC dönüştürücüsüdür (akım trafosundan gelen giriş sinyalini dijital forma dönüştürür, matematiksel işlemlerini gerçekleştirir ve sonucu dijital bir ekrana gönderir.) Mikrodenetleyici ayrıca kontrollerden komutları alır ve arayüz çıkışlarını kontrol eder.
Mikrodenetleyicinin sahip olduğu yetenekler, tekrar ediyorum, yazılımına (yazılımına) bağlıdır. Yazılım olmadan - sadece plastik - silikon küp gülümseme. Bu nedenle, gerçekleştirilen çeşitli hizmet işlevleri ve görevleri, programcı için hangi teknik görevin ayarlandığına bağlıdır.
Şu anda, elektronik sayaçların geliştirilmesi esas olarak “çan ve ıslık” ekleme yönündedir, çeşitli üreticiler yeni işlevler ekler, örneğin, bazı cihazlar bu bilgilerin dağıtım merkezlerine iletilmesi ile güç kaynağı ağının durumunu izleyebilir.
Çoğu zaman, elektrik sayacına bir güç sınırlama işlevi eklenir. Bu durumda, güç tüketimi aşıldığında, elektrik sayacı tüketiciyi ağdan ayırır. Voltaj beslemesini kontrol etmek için, elektrik sayacının içine monte edilir devre açıcı uygun akıma. Tüketici ayrılan elektrik sınırını aştıysa veya elektrik için ön ödeme sona erdiyse kapatma da mümkündür. Bu arada, bazı elektrik sayaçları nakit dengesini doğrudan yerleşik plastik kart okuyucuları aracılığıyla doldurmanıza izin verir. Bu grubun elektrik sayaçları, Odessa'da üretilen STK-1-10 ve STK-3-10'u içerir.
AMR
Bir ASKUE (elektrik ölçümü için otomatik kontrol sistemi) yaratma girişimleri, nispeten uygun fiyatlı mikroişlemci cihazlarının ortaya çıkmasıyla ilişkilidir, ancak, ikincil muhasebe sistemlerinin yüksek maliyeti sadece büyük sanayi kuruluşları tarafından erişilebilir hale getirilmiştir. ASKUE'nun geliştirilmesi tüm araştırma enstitüleri tarafından gerçekleştirildi.
Sorunun çözümü:
-
indüksiyon elektrik enerji sayaçlarının devrim sensörleri ile donatılması;
-
gelen darbeleri sayabilen ve sonucu bir bilgisayara aktarabilen cihazların oluşturulması;
-
sayım sonuçlarının bilgisayar ortamında birikimi ve raporlama belgelerinin oluşturulması.
İlk muhasebe sistemleri son derece pahalı, güvenilmez ve bilgilendirici olmayan komplekslerdi, ancak gelecek nesillerin ASKUE'sunun yaratılmasına temel oluşturdular.
ASKUE'nun gelişimindeki dönüm noktası kişisel bilgisayarların ortaya çıkması ve elektronik elektrik sayaçlarının oluşturulmasıydı. Hücresel iletişimin yaygın olarak başlatılması, iletişim sistemlerinin organize edilmesi sorunu bu yönde ana konulardan biri olduğundan, kablosuz sistemler oluşturmayı mümkün kılan otomatik ölçüm sistemlerinin geliştirilmesine daha da büyük bir ivme kazandırdı.
ASKUE sisteminin temel amacı, tüm voltaj seviyelerinde elektrik enerjisi akışları ile ilgili tüm verileri makul zaman aralıklarında toplamak ve verileri tüketilen veya deşarj edilen elektrik (güç) hakkında raporlar sağlayacak şekilde analiz etmek, tüketim (üretim) tahminlerini analiz etmek ve oluşturmaktır. ), maliyet göstergelerinin bir analizini yapın ve son olarak - en önemlisi - elektrik enerjisi için hesaplamalar yapın.
ASKUE sistemini düzenlemek için gereklidir:
-
Enerji ölçüm noktalarına yüksek hassasiyetli ölçüm cihazları takın - elektronik sayaçlar
-
Hafıza ile donatılmış "toplayıcılar" olarak adlandırılan dijital sinyaller.
-
Yerel (şirkette) ve üst seviyelere daha fazla bilgi aktarımı sağlayan bir iletişim sistemi oluşturun (kural olarak, son zamanlarda bunun için GSM - iletişimi kullanırlar).
-
Bilgi işlem merkezlerini modern bilgisayar ve yazılımlarla düzenlemek ve donatmak.
ASKUE şeması
Şekilde basit bir ASKUE organizasyon şemasının bir örneği gösterilmiştir. Birkaç ayrı ana seviyeyi ayırt edebilir:
1. Birinci seviye bilgi toplama seviyesidir.
Bu seviyenin elemanları elektrik sayaçları ve sistemin parametrelerini ölçen çeşitli cihazlardır. Bu tür cihazlar olarak, hem RS-485 arayüzünü bağlamak için bir çıkışa sahip özel sensörler hem de özel analog-dijital dönüştürücüler aracılığıyla sisteme bağlı sensörler kullanılabilir. Sadece elektronik elektrik sayaçlarının değil, aynı zamanda diskin devir sayısını elektrik pulslarına dönüştüren konvertörlerle donatılmış geleneksel indüksiyon sayaçlarının kullanılmasının mümkün olduğuna dikkat etmek gerekir.
ASKUE sistemlerinde, sensörleri kontrolörlere bağlamak için RS-485 arayüzü kullanılır.RS-485 arabirimi üzerinden bilgi sinyali alıcısının giriş empedansı genellikle 12 kOhm'dur. Verici gücü sınırlı olduğundan, hatta hatta bağlı olan alıcı sayısını da sınırlar. RS-485 arayüzünün özelliklerine göre, sonlandırma dirençlerini dikkate alarak, alıcı 32 sensöre kadar çalışabilir.
2. İkinci seviye bağlantı seviyesidir.
Bu seviyede sinyali taşımak için gereken çeşitli kontrolörler bulunur. Şekil 9'da gösterilen ASKUE şemasında, ikinci seviye eleman, elektronik sinyali RS-485 arayüz hattından RS-232 arayüz hattına dönüştüren bir dönüştürücüdür, bu bir bilgisayar veya bir kontrol kontrolörü tarafından veri okumak için gereklidir.
32'den fazla sensörün bağlanması gerekiyorsa, devre olarak adlandırılan cihazlar devrede bu seviyede görünür. Şekil, 1 ila 247 adet arasında sensör sayısı için ASKUE sisteminin yapım şemasını göstermektedir.
Üçüncü seviye veri toplama, analiz etme ve saklama seviyesidir. Bu seviyenin bir öğesi bir bilgisayar, denetleyici veya sunucudur. Bu seviyedeki ekipman için temel gereksinim, sistem elemanlarını yapılandırmak için özel yazılımların bulunmasıdır.
Şu anda, neredeyse tüm elektronik elektrik sayaçları ASKUE sistemine dahil etmek için bir arayüz ile donatılmıştır. Bu özelliğe sahip olmayanlar bile yerel için optik bir bağlantı noktası ile donatılabilir okuma almak kişisel bir bilgisayara bilgileri okuyarak doğrudan ölçüm cihazının kurulum yerinde. Bu nedenle, bugün elektrik sayacı karmaşık bir elektronik cihazdır.
Bununla birlikte, uzaktan okuma için sadece elektronik sayaçların kullanılabileceğini düşünmemelisiniz (yani, bu amaç ASKUE sistemlerinde ana hedeftir).
SR3U-I670D gibi “D” harfiyle işaretlenmiş ölçüm cihazlarında, sayaçtan uzak veri toplama ve işleme sistemine iki telli bir iletişim hattı üzerinden geçen aktif (reaktif) enerji hakkındaki bilgilerin aktarılmasını sağlayan bir telemetrik çıkış (darbe sensörü) bulunur. Şekilde, gövde kapağı çıkarılmış halde böyle bir elektrik sayacı gösterilmektedir:
Elektrik sayacı SR3U-I670D
Elektrik sayacının yan paneline bir darbe sensörü (2) monte edilmiştir. Bu sensör nasıl çalışır?
İndüksiyon ölçerin cihazını hatırlayalım. Alüminyum disk gibi bir elemanı vardır. Dönme hızı, yük tarafından tüketilen güçle doğru orantılıdır. İşte disk dönüş hızı veya daha çok devir sayısı ve darbelere dönüştürülebilen ve iletişim hattına iletilebilen sayısal bir özelliktir. Bu nedenle, dahili sensörlü sayaçlar, 1 kW * s başına darbe sayısı gibi bir parametreye neden olur.
Darbe kaynağı olarak, manyetik akısı periyodik olarak metal sektörünü geçen ve diskin eksenine monte edilen bir ölçüm transformatörü kullanılır. Ondan alınan darbeler sensörün kendisinin devresine ve daha sonra iletişim hattına beslenir. Sensör aynı hatta güç alır.
Prensip olarak, herhangi bir indüksiyon ölçer, örneğin E870 gibi bir nabız sensörü ile donatılabilir.
Nabız Sensörü E870
E870 sensörünün çalışma prensibi, yukarıda tarif edilenden farklıdır. İşleyişi için, ölçüm diskinin düz yüzeyine siyah boya ile koyulaştırılmış bir sektör uygulanır.
Nabız sensörü - dönüştürücünün tasarımında bir foto-LED kafası vardır - yani. bir çift fotodiyot - LED. Sensör sayacın içine monte edilir, böylece kafa diske doğru yönlendirilir. LED tarafından yayılan sinyal diskten yansıtılır ve fotodiyot tarafından alınır. Diskin karartılmış sektörü nedeniyle, sinyal aralıklıdır.
Mantık elemanları üzerindeki elektronik devre bu kesintileri izler, ardışık darbeleri iletişim hattına dönüştürür ve verir.Bu darbelerin görev döngüsü (tekrar oranı), diskin dönüş hızı ve dolayısıyla güç tüketimi ile doğru orantılıdır ve gösterge LED'i ile görsel olarak değerlendirilebilir.
İletişim hattının diğer tarafında, alıcı cihaz bu darbeleri alır, belirli bir süre için sayılarını sayar ve sonucu bilgi görüntüleme cihazına sağlar. Böylece sayaç uzaktan okur. İlk uzaktan bilgi toplama sistemleri bu şekilde oluşturuldu.
Bununla birlikte, meşru bir soru ortaya çıkıyor - yukarıda RS 485 ve RS 232 arayüzlerini inceledik, ancak burada bir dizi darbe var.
Aynı şekilde, indüksiyon sayaçlarını yukarıda ele alınan otomatik bir güç ölçüm ve muhasebe sistemi oluşturmak için modern şemalara bağlamayacağız? Prensip olarak, bu yapılabilir. Bir darbe dizisini aynı RS 232 arabirimine dönüştürmek çok önemli değildir; bu adaptör nispeten basit bir elektronik devre olacaktır. Ancak bunun pek bir anlamı yok. İndüksiyon elektrik sayaçları yavaş yavaş geçmişte kaldı ve kuruldukları yerde sadece yerel ölçüm cihazları olarak kullanılıyorlar.
Modern ASKUE sistemleri tasarlanırken sadece elektronik sayaçlar kullanılır. “Bilgi” planındaki tümevarımlara karşı yadsınamaz avantajları vardır ve neredeyse sınırsız hizmet kabiliyetine sahiptirler.
Mikhail Tikhonchuk
Bu konuda da okuyun:Elektronik elektrik sayacı nasıl düzenlenir ve çalışır?
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: