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§ 19 Das Prinzip des Betriebs von elektronischen Zählern.



der Artikel wurde hier aufgenommen: http://www.railway.te.ua/pc_meter.htm

Mikroprozessor-Energiezähler.

Hallo, lieber Leser. Auf dieser Seite wir kurz, um Sie nicht zu stören, werden wir Mikroprozessor-Zähler der Stromzähler betrachten. Der Hauptunterschied zwischen solchen Zählern und herkömmlichen Induktionsern besteht darin, dass sie ein kleiner "Bordcomputer" sind. In solchen Zählern gibt es praktisch keine beweglichen Teile, die den Stromverbrauch messen. Das Messgerät besteht in der Regel aus der Messung von Strom- und Spannungssensoren (Transformatoren mit verbesserten Eigenschaften), Messkreisen (ADC - Analog-Digital-Umsetzer), Mikrocontroller-Verarbeitung digitaler Signale, Speicher zur Speicherung der Zählerdaten. Alle Informationen des Zählers werden auf dem Flüssigkristalldisplay angezeigt. Zähler werden normalerweise von den mit ihnen verbundenen Spannungskreisen versorgt. Darüber hinaus ist es sinnvoll, die Stromversorgung des Messgeräts (in Form verschiedener Batterien) zu sichern. Sie sind darauf ausgelegt, die Integrität wichtiger Informationen zu erhalten, wenn das Messgerät von den Stromkreisen getrennt wird. Die Werte des Stromverbrauchs werden über Stromwandler ermittelt. Weiterhin werden die Strom- und Spannungssignale durch den ADC auf einem Hochleistungs-Mikroprozessor mit einem RISC-Befehlssatz multipliziert. Alle empfangenen Informationen werden im Speicher des Zählers gespeichert und parallel auf der Flüssigkristallanzeige angezeigt. Die einfachste Schaltung des Zählers ist in Abbildung 1 dargestellt.

Ein einfaches Schema zum Messen des MP-Zählers

Zusätzlich können zusätzliche Informationsausgänge (Stromschleife, Impulszahl, bei denen die Impulsfrequenz proportional zum Stromverbrauch, RS-485-Ausgang usw. ist) in verschiedene Zählermodelle eingegeben werden. Praktisch in allen Zählern befindet sich ein Speicher zur Speicherung des Betriebsprogramms des Messgeräts, Messwerte (dh Wirk- und Blindenergie) sowie eine Liste verschiedener signifikanter Ereignisse (Anzahl der Eingänge zum Zähler, Stromausfall, Übergang in Winter- und Sommerzeit usw. ).

Eine Besonderheit solcher Zähler ist die Fähigkeit, Strom zu Tarifen zu berechnen. Das bedeutet, dass Sie den verbrauchten Strom auf unterschiedliche Weise bezahlen können. Zum Beispiel: Es gibt 3 Tarife für die Berechnung von Strom - Peak (in der Regel morgens und abends), Halbtax (es ist fast den ganzen Tag außer morgens und abends) und Nacht. Der Preis für den Stromverbrauch variiert je nach Tarif. Mit einem Einzeltarif von 1 kWh, kostet es 0,1271 UAH, wenn Sie sich entscheiden, durch Tarife zu zahlen, müssen Sie diesen Preis mit folgenden Faktoren multiplizieren:

- Spitzentarif - 1,8
- Halbtax-Tarif - 1,02
- Nachtrate - 0,2

Offensichtlich ist es am rentabelsten, mit einer Nachtrate zu arbeiten (der Preis für 1 kWh ist 4 mal weniger). In den alten Induktionszählern konnten Sie die Übergänge zu anderen Zeitzöllen nicht berücksichtigen (dafür müssten Sie eine Person an den Schalter stellen, der zuschaute, wann der Spitzentarif kommt und die Zeugenaussage aufgeschrieben hat). Als Ausgabe wäre es möglich, ein Computersystem zu verwenden, um Informationen in Echtzeit zu erfassen und dann manuell in Intervalle nach Tarifen aufzuteilen. Es ist jedoch viel einfacher, einen Mikroprozessorzähler zu installieren, dessen internes Programm den Übergang von einer Tarifzone zur anderen überwacht und den Stromverbrauch für jedes Intervall getrennt aufzeichnet.

Darüber hinaus kann ein solcher Zähler ein gutes Diagnosewerkzeug sein. Beispielsweise kann das Messgerät "Alpha +" von ABB VEI Metronica (Moskau, Russland) als VAF (Volt-Ampere-Meter) arbeiten, den aktuellen Wert von Strom und Spannung, Oberschwingungen usw. anzeigen. (siehe Abbildung 2).

Alpha +

Zähler von ABB VEI Metronica

Zeitplan für den Stromverbrauch

Ein Beispiel für Stromverbrauchsdiagramme.

Fensterprogrammzähler Alpha +

Abbildung 2. Eine Kopie des Bildschirms des Zählerprogramms "Alpha +".

Angesichts der hohen Genauigkeitsklasse solcher Zähler (0,2-0,5) und des Fehlens von Eigenantrieb (dh Selbstbewegung der Scheibe, wie bei einem Induktionsmesser) kann man sagen, dass solche Zähler heute die bequemste Option für die Stromzähler sind .

Damit der Zähler Daten lesen und schreiben kann, ist es notwendig, ein Programm einzuführen, das dem Zähler erklärt, was zu tun ist: Wie kann gemessen werden, was wird gemessen, wo und in welcher Form sollte aufgezeichnet werden. Dazu benötigen Sie einen PC mit einem speziellen Programm, das mit den Zählern geliefert wird, dem Messgerät selbst, einem speziellen Analysegerät, um Daten vom Computer zum Messgerät zu übertragen. Und im Großen und Ganzen werden alle Zähler nach denselben Regeln programmiert: Der Benutzer muss keine Programme in einer beliebigen Programmiersprache schreiben - alles, was von ihm verlangt wird, ist nur die Fragen des Programms zu beantworten und die erforderlichen Optionen für die Arbeit des Buchhalters mit der Maus zu markieren. Ein Beispiel für das Programmfenster für den Zähler "Quantum D300" der Firma Schlumberger (Ryunok 3).

Der Schalter von Schlemburge

Der Zählerprogrammierungsbildschirm

Eine der nützlichen Eigenschaften dieser Zähler ist die Möglichkeit, auf ihrer Grundlage ein Informationssystem zur Erfassung und Verarbeitung von Daten zum Stromverbrauch zu erstellen. Dh. Sie können ein automatisiertes System zur Erfassung von Informationen auf Basis solcher Zähler erstellen. Angenommen, Sie haben mehrere Objekte (Umspannwerke oder kleine Fabriken für die Produktion von Produkten) und möchten den Stromverbrauch der Anlagen steuern. Einfacher geht es nicht: Sie stellen die Mikroprozessor-Zähler auf die Abrechnungsstellen, schließen das Modem (Impulsrelais, RS485-Ausgang) an und sammeln alle Informationen an einem PC in Ihrem Büro. Selbst wenn Sie den Zähler neu programmieren müssen, können Sie dies per Modem tun. Und dann stellt sich sofort die Frage: Und wenn ich ein "schlechter Mensch" bin und einsteigen und die Daten im Schalter ändern möchte? Aus diesem Grund hat der Schalter seine eigene "Antwort an Chamberlain". Normalerweise haben Zähler mehrere Zugriffsebenen auf ihre Informationen (zum Lesen, zum Ändern, zum Neuprogrammieren). Zusätzlich enthält der Speicher des Zählers Informationen über alle Versuche, sie zu lesen und einzugeben. So können Sie bestimmen, wann sich die Daten im Zähler geändert haben.

Hier, liebe Leserin, beende ich meine Geschichte, damit Sie sich ein wenig ausruhen können. Das nächste Mal werden wir mit Ihnen und verschiedenen automatisierten Systemen sprechen, die auf der Basis von Mikroprozessor-Zählern gebaut werden können. Sergey Kibitkin.