Лічильник тривалості роботи та кількості включень електричних агрегатів

1 Лічильник тривалості роботи та КІЛЬКОСТІ включень електричних агрегатів, що містить блок 1 перетворення та формування вхідних сигналів з послідовно приєднаними один до одного засобами 2 підключення лічильника до агрегату та його захисту, перетворення 3 сигналу змінного струму в сигнал постійного струму та формування 4 імпульсів і приєднаний до цього блока світловий індика тор 5 стану вхідних сигналів та живлення, блок обробки інформації, блок 10 керування у вигляді клавіатури з функціональними кнопками та індикатор 9 лічильника, який відрізняється тим, що лічильник оснащений блоками 1 перетворення та формування вхідних сигналів таким чином, що загальна КІЛЬКІСТЬ ЦИХ блоків дорівнює КІЛЬКОСТІ електричних агрегатів, показники роботи яких підлягають вимірюванням, структура кожного такого блока та зв'язки між його елементами аналогічні один одному, кожний з цих блоків підключений до одного з електричних агрегатів, причому виходи всіх блоків під'єднані до блока обробки інформації паралельно, а блок обробки інформації виконаний у вигляді процесора 6 з під'єднаними до нього блоком 7 таймера реального часу та блоком 8 енергонезалежної пам'яті 2 Лічильник за П 1, який відрізняється тим, що блок обробки інформації споряджений блоком 11 адаптера каналу зв'язку із ЗОВНІШНІМИ пристроями со Запропонований лічильник відноситься до пристроїв для реєстрації часу роботи та КІЛЬКОСТІ вмикань електроагрегатів і може бути застосованим у різних галузях господарства Найближчим до запропонованого за призначенням та сукупністю ознак є лічильник тривалості роботи та КІЛЬКОСТІ вмикань електричних агрегатів фірми СІМЕНС, який містить блок перетворення та формування вхідних сигналів, індикатор стану вхідних сигналів та живлення, блок обробки інформації, блок керування та цифровий індикатор лічильника Блок перетворення та формування вхідних сигналів утворений послідовно приєднаними один до одного засобами підключення лічильника до агрегату та захисту лічильника, перетворення сигналу змінного струму в сигнал постійного струму та формування імпульсів, що подаються на блок обробки інформації Елементи блоку перетворення та формування вхідних сигналів утворюють канал зв язку лічильника з електричним агрегатом, показники роботи якого необхідно вимірювати Блок обробки інформації виконаний у вигляді електромеханічного інтегра тора Блок керування у вигляді клавіатури функціональних кнопок здійснює керування роботою лічильника, тобто, його включення/виключення та вибір режиму роботи - реєстрація КІЛЬКОСТІ ВКЛЮ чень або тривалості включень Виміряні показники роботи відображаються на цифровому індикаторі (Аппаратура модульного исполнения SIEMENS Счетчик времени, счетчик работы Siemens A &D ЕТ BETA 04/2002, С І 1) Недоліком відомого пристрою є його обмежені функціональні можливості, а саме, можливість вимірювання показників тільки одного електричного агрегату, до якого підключений лічильник, та неможливість подальшого обробляння одержаної інформації та зберігання оброблених даних в зручному, для оперативного ознайомлення, вигляді При наявності декількох агрегатів, до кожного з яких підключений індивідуальний лічильник і які вмикаються та вимикаються в різний час і обслуговуються одним оператором, зростає можливість похибок реєстрації показників роботи агрегатів Необхідність спорядження кожного агрегату індивідуальним лічильником підвищує питому вартість ЗГ виконання одного вимірювання. Крім того, електромеханічні інтегратори мають невисокі надійність та термін роботи. Задачею корисної моделі є створення лічильника тривалості роботи та кількості включень електричних агрегатів, в якому, за рахунок внесення нових елементів та заміну одних елементів іншими, досягаються, особливо, при необхідності одночасного вимірювання показників декількох електричних агрегатів, розширення функціональних можливостей лічильника, підвищення точності вимірювань, підвищення надійності та терміну його роботи, зниження питомої вартості виконання одного вимірювання. Для вирішення поставленої задачі в лічильнику тривалості роботи та кількості включень електричних агрегатів, що містить блок перетворення та формування вхідних сигналів з послідовно приєднаними один до одного засобами підключення лічильника до агрегату та його захисту, перетворення сигналу змінного струму в сигнал постійного струму та формування імпульсів і приєднаний до цього блоку світловий індикатор вхідних сигналів та живлення, блок обробки інформації, блок керування, у вигляді клавіатури функціональних кнопок, та індикатор лічильника, відповідно до корисної моделі лічильник додатково споряджений блоками перетворення та формування вхідних сигналів таким чином, що загальна кількість цих блоків дорівнює кількості електричних агрегатів, показники роботи яких підлягають вимірюванням, структура кожного такого блока та зв'язки між його елементами аналогічні один одному та такі, як спом'януто, кожний з цих блоків підключений до одного з електричних агрегатів, причому виходи всіх блоків під'єднані до блоку обробки інформації паралельно, а блок обробки інформації виконаний у вигляді процесора з під'єднаними до нього блоком таймера реального часу та блоком енергонезалежної пам'яті. Таке виконання пристрою уможливлює одночасне приймання вихідної інформацію від декількох електричних агрегатів, або, іншими словами, утворення багатоканальної системи одночасного зв'язку одного лічильника з декількома електричними агрегатами, та багатоаспектне обробляння та зберігання як одержаної, так і обробленої інформації по кожному з підключених електричних агрегатів. Зокрема, для кожного з підключених агрегатів можливі: облік кількості включень інтегрально протягом абиякого заданого часу; облік тривалості поточної роботи; облік тривалості роботи протягом поточного місяця та поточного року; облік тривалості роботи окремо по кожній з 3-х тарифних зон „ПІК", „НАПІВПІК" та „НІЧ"; автоматичний перехід з літнього часу на зимовий та навпаки, зберігання та перегляд інформації за неділю, місяць, квартал, в т.ч. про поточний час, дату переходу на „літній" час та на „зимовий" час і т. ін., а, також, очищення інформації. Усунення людського фактору при реєстрації показників декількох агрегатів підвищує точність та надійність вимірювань, а усунення механічного інтегратора в прототипі дозволяє також підвищити надійність та термін роботи лічильника. Водночас знижується 10704 питома вага одного вимірювання. Доцільно, також, для подальшого підвищення функціональних можливостей лічильника, спорядити його блоком адаптера каналу зв'язку, завдяки чому інформація з процесора може передаватись на зовнішній пристрій - комп'ютер, блок пам'яті, переносний пульт тощо. На прикладеному кресленні показана структурна схема запропонованого пристрою. Від агрегатів, що підлягають вимірюванням (не показані) інформація надходить до блоків перетворення та формування вхідних сигналів 1. Кожний з них містить послідовно приєднані один до одного засіб 2 підключення лічильника до одного з агрегатів та захисту, перетворювач 3 сигналу змінного струму в сигнал постійного струму та формувач 4 імпульсів. Засоби 2...4 утворюють канал прийому сигналів від відповідного агрегату. Кількість цих каналів, або блоків 1, дорівнює кількості електричних агрегатів і може бути різною. Так, в одній з модифікацій виготовлених відповідно запропонованій корисній моделі дослідних зразків кількість блоків і дорівнює 4, в другій - 8. Вихід кожного блока 1 під'єднаний до світлодіодного індикатора 5 стану вхідних сигналів та живлення і паралельно - до блоку обробки інформації, виконаного у вигляді процесора 6. Виходи всіх блоків 1 під'єднані до процесора паралельно. Процесор 6, побудований на мікросхемі AT89S52-12PC, споряджений блоком 7 таймера реального часу та блоком 8 енергонезалежної пам'яті. До нього приєднані також рідиннокристалічний індикатор 9, блок керування 10 та блок 11 адаптера каналу зв'язку із зовнішніми пристроями (не показані). До складу блоку 7 таймера реального часу входять власне таймер 12 реального часу, побудований на основі мікросхемі PSF8583P, та акумулятор 13, наприклад, типу CR2032, як джерело резервного живлення. Таймер 12 підключений до процесора за допомогою двохнаправленої шини (не позначена), по якій здійснюється обмін даними за протоколом І2С. Другий вихід таймера 12 підключений до входу переривання процесора 6. Блок 8 енергонезалежної пам'яті виконаний на мікросхемах типу AT24C32N-24PC і підключений до процесора 6 за допомогою двохнаправленої шини (не позначена), по якій здійснюється обмін даними за протоколом І2С. Рідиннокристалічний індикатор 9 підключений до вихідного порту процесора однонаправленою шиною (не позначена). Функціональні кнопки 14, 15, 16, та 17 блоку 10 керування підключені до вхідного порту процесора. Виконання та схема підключення індикатора, як і схема підключення кнопок та їх кількість, з урахуванням їх виконання з можливістю варіювання з'єднань залежно від кількості натискань на одну кнопку при одній операції обробки інформації, мають бути спроможними у сукупності з процесором формувати необхідне поле запитів, обробляти адекватну інформацію від кожного з підключених електроагрегатів, виводити сукупність необхідних показників на дисплей індикатора, здійснювати очищення інформації тощо. Блок 11 адаптера каналу зв'язку складається з власне адаптера 18,20 зв'язку та елементів 19, 21 гальванічної розв'язки. Вхідний сигнал від зовнішнього пристрою, наприклад, ПЕОМ (не показаний) надходить на вхід 18 адаптера і далі, через елемент 19, - на вхід RXD процесора 6. Сигнал - відповідь з виходу TXD процесора через елемент 21 надходить на вхід 20 адаптера і далі - на вхід зовнішнього пристрою. Адаптер побудований на мікросхемі ADM232AN, елементи гальванічної розв'язки - на мікросхемі LTV817. Вхідним сигналом лічильника є змінний струм напругою від 12В до 220В та частотою 50 Гц. Конструктивно лічильник виконаний у пластмасовому корпусі, який монтується на зовнішній вертикальній поверхні за допомогою DIN-рейки. Функціональні кнопки 14... 17, індикатор 9 та гніздо для приєднання блоку адаптера каналу зв'язку із зовнішніми пристроями знаходяться на аверсній поверхні лічильника, понад ними - світлові індикатори 5 стану вхідних сигналів та живлення. Всі функціональні вузли позиціоновані на 4-х печатних платах. Робота лічильника здійснюється в такій послідовності. Кожну секунду за сигналом переривання, який надходить від таймера 12, процесор б здійснює перевірку стану вхідних сигналів, сформованих засобами 2, 3 та 4. При наявності включених агрегатів або пристроїв, які під'єднані до лічильника, до терміну їх поточної роботи додається 1 секунда. Якщо термін поточної роботи досягає значення 1 хвилини, то вносяться зміни в дані за поточний місяць та рік (додається 1 хвилина). При відключенні агрегату дані про поточну роботу очищуються, а дані за поточний місяць і рік зберігаються для подальшого накопичення при повторному включенні даного агрегату. Кожне включення агрегату відображається відповідним індикатором 5 та фіксується в пам'яті лічильника. По закінченні поточного місяця накопичена інформація автоматично переходить до архіву. При відсутності живлення від мережі змінного струму лічильник не веде поточного обліку. При цьому здійснюється лише робота таймера 12 від джерела 13 резервного живлення. При підключенні живлення процесор 6 автоматично переходить в режим, що описаний вище. При цьому з вихідного порту процесора на входи індикатора 9 надходить та записується така інформація: поточні дата та час, номер агрегату та відлік тривалості поточної роботи цього агрегату в форматі hh:mm:ss. Цей режим називається основним. Інші функціональні можливості лічильника реалізуються шляхом маніпулювання кнопками 14...17. Наприклад, при одноразовому натисканні кно 10704 пки 14 до індикатора 9 підключається таймер 12 та регістр процесора 6, в якому здійснюється облік поточної роботи агрегату № 2. Від таймера 12 через процесор надходять дані про поточні дату та час. Ця інформація, а також номер агрегату та відлік тривалості поточної роботи цього агрегату висвітлюються на дисплеї індикатора 9. Таким же чином, натискуючи на кнопку 14, можна переглядіти показники поточної роботи всіх підключених агрегатів. Якщо натиснути на кнопку 16, процесор буде переведений в основний режим. З основного режиму натисканням кнопки 15 процесор переводять в режим перегляду інтегральної інформації за поточний місяць. При цьому до вихідного порту процесора дані надходять від таймера 12 і надалі передаються до індикатора 9. До таких даних належать: назва поточного місяця, номер агрегату (в даному разі - № 1) та загальна тривалість роботи даного агрегату в поточному місяці в форматі hh:mm. Якщо необхідно переглянути загальну тривалість роботи в поточному місяці іншого агрегату, то потрібно натиснути відповідну кількість разів кнопку 14. При цьому на дисплеї індикатора 9 висвітяться назва поточного місяця, характер інформації, номер агрегату та загальна тривалість його роботи в поточному місяці. Перебуваючи в режимі перегляду інформації за поточний місяць, натисканням кнопки 17 переводять процесор 6 в режим перегляду інформації за поточний місяць по кожній з 3-х тарифних зон. При цьому дані до вихідного порту процесора надходять з таймера 12. Надалі до індикатора 9 передаються таки дані: назва поточного місяця, номер агрегату та загальна тривалість роботи даного агрегату в поточному місяці в межах тарифних зон „НАПІВПІК" та „ПІК". При послідовному натисканні кнопки 17 з таймера 12 вибираються та розміщуються на дисплеї індикатора 9 дані про загальну тривалість роботи даного агрегату в поточному місяці в межах тарифних зон „НАПІВПІК" та „НІЧ". При необхідності переглянути дані про загальну тривалість роботи даного агрегату в поточному місяці в межах будь-якої тарифної зони іншого агрегату потрібно натиснути кнопку 14 відповідну кількість разів. Шляхом маніпулювання кнопками 14...17 можна також вивести на дисплей індикатора 9 дані, наприклад, про тривалість роботи даного агрегату за попередній місяць, про тривалість роботи будьякого агрегату за кожний попередній місяць поточного року, в т.ч. по кожній з тарифних зон, про тривалість роботи та кількість включень даного агрегату за поточний рік і т. ін., а, також, дати команду на очищення інформації. 10704 / I 3 2 і 4 - "-^ I b | J 2 3 4 T I 3 1 J ll 2 L. ij 3 40 4 L Z. 1 1 \\ 2 — .^_ „4= ^. 3 4 w і і I j 5 49 І го 7-і T Комп ютерна верстка М Мацело Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 42, 01601