Categories: Compartir experiència, Notícies elèctriques interessants
Nombre de visualitzacions: 357135
Comentaris sobre l'article: 12
Quant als comptadors electrònics i ASKUE per "maniquins"
Mesuradors electrònics
Un comptador electrònic és un convertidor d’un senyal analògic a una velocitat de repetició d’impulsos, el càlcul del qual dóna la quantitat d’energia consumida.
El principal avantatge dels comptadors electrònics en comparació amb els d’inducció és l’absència d’elements giratoris. A més, proporcionen un ventall més ampli de tensions d’entrada, faciliten l’organització de sistemes de dosificació mult tarifària i disposen d’un mode retrospectiu, és a dir. permetre que vegi la quantitat d’energia consumida durant un període determinat, normalment mensual; mesura el consum d’energia i s’ajusta fàcilment a la configuració Sistemes ASKUE i té moltes més funcions de servei addicionals.
El programari ofereix una varietat d'aquestes funcions. microcontrolador, que és un atribut indispensable d’un mesurador electrònic d’electricitat modern.
Constructivament comptador elèctric el comptador consisteix en una carcassa amb bloc terminal, un transformador de mesura de corrent i una placa de circuit imprès en la qual s’instal·len tots els components electrònics.
Els components principals d’un mesurador electrònic modern són: transformador de corrent, pantalla LCD, font d’alimentació del circuit electrònic, microcontrolador, rellotge en temps real, sortida telemetrica, supervisor, controls, port òptic (opcional).
La pantalla LCD és un indicador alfanumèric de múltiples dígits i està destinada a indicar modes de funcionament, informació sobre l'electricitat consumida, mostrar la data i l'hora actual.
La font d’energia s’utilitza per obtenir la tensió d’alimentació del microcontrolador i altres elements del circuit electrònic. Un supervisor està associat directament a la font. El supervisor genera un senyal de restabliment del microcontrolador quan s’encén i s’apaga l’energia i també controla els canvis en la tensió d’entrada.
El rellotge en temps real està dissenyat per comptar l’hora i la data actuals. En alguns comptadors elèctrics, aquestes funcions s’assignen al microcontrolador, però, per reduir la seva càrrega, per regla general, utilitzen un xip separat, per exemple, DS1307N. L'ús d'un xip independent permet alliberar la potència del microcontrolador i dirigir-los a tasques més exigents.
La sortida telemetrica s'utilitza per connectar-se al sistema ASKUE o directament a un ordinador (per regla general, mitjançant un convertidor d'interfície RS485 / RS232). El port òptic, que no es troba en tots els comptadors elèctrics, permet agafar informació directament del mesurador elèctric i, en alguns casos, serveix per a la seva programació (parametriçació).
El cor del mesurador electrònic és un microcontrolador. Podria ser com Xip de microxip (controlador PIC), així com fabricants d’ATMEL o NEC.
En un mesurador electrònic, el rendiment de gairebé totes les funcions s’assigna al microcontrolador. Es tracta d’un convertidor ADC (converteix el senyal d’entrada del transformador actual en una forma digital, realitza el seu processament matemàtic i dóna el resultat a una pantalla digital.) El microcontrolador també rep comandaments dels controls i controla les sortides de la interfície.
Repeteixo, les capacitats que el microcontrolador depèn del seu programari (programari). Sense programari, només és un plàstic, somriure de cub de silici. Per tant, la varietat de funcions i tasques de servei realitzades depèn de quina tasca tècnica es va establir per al programador.
Actualment, el desenvolupament de comptadors electrònics es deu principalment a afegir “campanes i xiulets”, diversos fabricants estan afegint noves funcions, per exemple, alguns dispositius poden supervisar l’estat de la xarxa d’alimentació elèctrica amb la transmissió d’aquesta informació als centres d’enviament, etc.
Molt sovint s’introdueix una funció de limitació de potència al comptador elèctric. En aquest cas, quan se supera el consum d'energia, el comptador elèctric desconnecta el consumidor de la xarxa. Per controlar l’alimentació de tensió s’instal·la dins del mesurador elèctric contactor al corrent adequat. L’apagada també és possible si el consumidor ha superat el límit d’electricitat assignat o s’ha acabat el prepagament per a l’electricitat. Per cert, alguns comptadors elèctrics permeten reembossar el saldo de diners directament mitjançant els lectors de targetes de plàstic incorporats. Els comptadors elèctrics d’aquest grup inclouen STK-1-10 i STK-3-10, fabricats a Odessa.
PREGUNTAR
Els intents de crear un ASKUE (sistema de control automatitzat per a la mesura de l’electricitat) s’associen a l’aparició de dispositius de microprocessador relativament assequibles, però, l’elevat cost d’aquest últim va fer que els sistemes de comptabilitat fossin accessibles només a les grans empreses industrials. El desenvolupament d’ASKUE ha estat realitzat per instituts de recerca sencers.
La solució al problema que comporta:
-
equipar comptadors d’energia elèctrica per inducció amb sensors de revolució;
-
creació de dispositius capaços de comptar els polsos entrants i transmetre el resultat a un ordinador;
-
acumulació a l’ordinador dels resultats del recompte i la formació de documents informatius.
Els primers sistemes de comptabilitat eren complexos extremadament cars, poc fiables i poc informatius, però permetien constituir la base per a la creació d’ASKUE de les properes generacions.
El punt d’inflexió en el desenvolupament d’ASKUE va ser l’aparició d’ordinadors personals i la creació de comptadors electrònics d’electricitat. La introducció generalitzada de comunicacions cel·lulars va donar un impuls encara més gran al desenvolupament de sistemes automatitzats de dosificació, cosa que va permetre la creació de sistemes sense fils, ja que el tema de l’organització de canals de comunicació va ser un dels principals en aquesta direcció.
L’objectiu principal del sistema ASKUE és recollir totes les dades sobre fluxos d’energia elèctrica a tots els nivells de tensió en intervals de temps raonables i processar les dades de manera que proporcionin informes sobre l’electricitat consumida o descarregada (energia), analitzem i fem previsions sobre el consum (generació) ), realitzar una anàlisi dels indicadors de costos i, finalment, el més important - fer càlculs d’energia elèctrica.
Per organitzar el sistema ASKUE, cal:
-
En els punts de mesura d'energia, instal·leu dispositius de dosificació d'alta precisió: comptadors electrònics
-
Senyals digitals per transmetre en els anomenats "adders", equipats amb memòria.
-
Creen un sistema de comunicació (per regla general, recentment utilitzen GSM - comunicació per a això), que proporciona més transferència d'informació a nivells locals (a l'empresa) i als nivells superiors.
-
Organitzar i equipar centres de processament d'informació amb ordinadors i programes moderns.
Esquema ASKUE
A la figura es mostra un exemple d’esquema d’organització ASKUE simple. Es poden distingir diversos nivells principals separats:
1. El primer nivell és el nivell de recollida d'informació.
Els elements d’aquest nivell són els comptadors elèctrics i diversos dispositius que mesuren els paràmetres del sistema. Com a tals dispositius, es poden utilitzar diversos sensors, tant amb una sortida per a la connexió de la interfície RS-485, com pels sensors connectats al sistema mitjançant convertidors especials analògic-digital. Cal parar atenció al fet que és possible utilitzar no només comptadors elèctrics electrònics, sinó també medidors d’inducció convencionals equipats amb convertidors del nombre de revolucions del disc en polsos elèctrics.
En sistemes ASKUE, la interfície RS-485 s'utilitza per connectar sensors a controladors.La impedància d’entrada del receptor del senyal d’informació mitjançant la interfície RS-485 sol ser de 12 kOhm. Com que la potència del transmissor és limitada, això també limita el nombre de receptors connectats a la línia. Segons l’especificació de la interfície RS-485, tenint en compte les resistències de finalització, el receptor pot conduir fins a 32 sensors.
2. El segon nivell és el nivell de connexió.
A aquest nivell es troben els diferents controladors necessaris per transportar el senyal. En l’esquema ASKUE que es mostra a la figura 9, l’element de segon nivell és un convertidor que converteix un senyal electrònic de la línia d’interfície RS-485 a la línia d’interfície RS-232, això és necessari per a la lectura de dades per un ordinador o per un controlador de control.
Si cal connectar més de 32 sensors, a aquest nivell apareixen dispositius anomenats hubs. La figura mostra l’esquema de construcció del sistema ASKUE per al nombre de sensors d’1 a 247 unitats.
El tercer nivell és el nivell de recollida, anàlisi i emmagatzematge de dades. Un element d’aquest nivell és un ordinador, controlador o servidor. El principal requisit per a equips d’aquest nivell és la disponibilitat de programari especialitzat per configurar elements del sistema.
Actualment, gairebé tots els comptadors d’electricitat electrònica estan equipats amb una interfície per incloure-la al sistema ASKUE. Fins i tot aquells que no tinguin aquesta funció poden ser equipats amb un port òptic per a locals prenent lectures directament al lloc d’instal·lació del comptador llegint informació a un ordinador personal. Per tant, avui el mesurador elèctric és un complex dispositiu electrònic.
Tanmateix, no heu de pensar que només es poden utilitzar comptadors electrònics per a lectura remota (és a dir, aquest objectiu és el principal dels sistemes ASKUE).
Els mesuradors marcats amb la lletra “D”, per exemple, SR3U-I670D, tenen una sortida telemetrica (sensor de pols), que garanteix la transmissió d’informació sobre l’energia activa (reactiva) que passa pel mesurador al sistema de recollida i processament remot de dades mitjançant una línia de comunicació de dos fils. La figura només mostra un comptador d’electricitat amb la coberta de l’allotjament:
Mesurador elèctric SR3U-I670D
Hi ha instal·lat un sensor de pols (2) al tauler lateral del mesurador elèctric. Com funciona aquest sensor?
Recordem el dispositiu del mesurador d’inducció. Té un element com un disc d'alumini. La seva velocitat de rotació és directament proporcional a la potència que consumeix la càrrega. Heus aquí la velocitat de rotació del disc, o més aviat el nombre de revolucions, i és una característica numèrica que es pot convertir en polsos i transmetre-la a la línia de comunicació. Per tant, els comptadors amb sensors integrats provoquen un paràmetre com el nombre de polsos per 1 kW * h.
S’utilitza un transformador de mesura com a font d’impuls, el flux magnètic del qual travessa periòdicament el sector metàl·lic, muntat sobre l’eix del disc. Els polsos rebuts del mateix se subministren al circuit del propi sensor i, a continuació, a la línia de comunicació. El sensor rep energia a la mateixa línia.
En principi, qualsevol mesurador d’inducció pot estar equipat amb un sensor d’impulsos, per exemple, com E870.
Sensor de pols E870
El principi de funcionament del sensor E870 és diferent al descrit anteriorment. Per al seu funcionament, un sector enfosquit s'aplica amb pintura negra a la superfície plana del disc del mesurador.
El sensor de pols: el convertidor té un cap foto-LED en el seu disseny, és a dir. una parella fotodiode - LED. El sensor s’instal·la dins del taulell de manera que el cap es dirigeix cap al disc. El senyal emès pel LED es reflecteix des del disc i és rebut pel fotodiode. A causa del sector enfosquit del disc, el senyal és intermitent.
El circuit electrònic sobre els elements lògics supervisa aquestes interrupcions, converteix i emet impulsos consecutius a la línia de comunicació.El cicle de treball (velocitat de repetició) d’aquests polsos és directament proporcional a la velocitat de gir del disc i, per tant, el consum d’energia i es pot avaluar visualment mitjançant el LED indicador.
A l'altre costat de la línia de comunicació, el dispositiu receptor rep aquests polsos, compta el seu número durant un període de temps determinat i proporciona el resultat al dispositiu de visualització d'informació. Així, el comptador llegeix de forma remota. Així es van crear els primers sistemes de recollida remota d’informació.
Tot i això, sorgeix una pregunta legítima: per sobre hem examinat les interfícies RS 485 i RS 232, però aquí tenim una seqüència de polsos.
Resulta, igual, que no enllaçarem els comptadors d’inducció als esquemes moderns per construir un sistema de comptabilitat i comptabilitat d’energia automatitzada considerat anteriorment? En principi, això es pot fer. No és un gran problema convertir una seqüència d’impulsos en la mateixa interfície RS 232; aquest adaptador serà un circuit electrònic relativament senzill. Però no hi ha gaire sentit. Els comptadors elèctrics d’inducció s’estan convertint gradualment en el passat i, on s’instal·len, només s’utilitzen com a aparells de mesura locals.
Quan es dissenyen sistemes ASKUE moderns, només s’utilitzen comptadors electrònics. Tenen avantatges innegables respecte a la inducció en el pla “informació” i tenen una capacitat de servei gairebé il·limitada.
Mikhail Tikhonchuk
Llegiu també sobre aquest tema:Com s’ordena i funciona el mesurador electrònic d’electricitat
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: