Автоматизована система обліку і контролю електроенергії

Автоматизована система обліку і контролю електроенергії, що містить центральний процесор з шиною послідовного інтерфейсу, N каналів лічби обертів диска по числу контрольованих лічильників електроенергії, виходи каналів сполучені з інформаційними входами центрального процесора, яка відрізняється тим, що кожний канал містить блок формування імпульсів і детектор обертів диска, блок формування імпульсів містить мостову випрямну схему, генератор імпульсів оптичного модулятора, передавач імпульсів, приймач імпульсів, чекаючий одновібратор, вихідний підсилювач, диск електролічильника і двопроводову шину U 1 3 29937 4 вана система контролю і обліку енергоносіїв типа льником імпульсів, вихід якого сполучений з відпо"Ресурс", "Енерготехніка", м.Пенза, 1998p.]. відним інформаційним входом центрального проНедоліком даної системи є неможливість вицесора, вихід останнього через шину послідовного користовування при різних напругах живлення інтерфейсу є виходом системи, а входами системи (для різних типів лічильників використовуються є диски лічильників електроенергії. різні напруги живлення: +12В +24В і ін.), неможлиСуть корисної моделі пояснюють графічні зовість використовування при довгих лініях зв’язку. браження. Відомі диференціальні і абсолютні поворотні На Фіг.1 зображена структурна схема системи, кодувачі, що використовуються як датчики, у тому на Фіг.2 - принципова схема одного каналу лічби числі визначаючих швидкість обертів вала [див. ж. обертів диска, на яких зображено: А, В ... N канали ProSoft "Передові технології автоматизації", коротлічби оборотів диска, 1 - блок формування імпулький каталог продукції, -М.: 2000р., стор.124], в яких сів, 2 - детектор оборотів диска, 3 - генератор імспеціальним чином виробляється закодоване знапульсів оптомодулятора, 4 - передавач імпульсів, чення на кожне положення вала. 5 - приймач імпульсів, 6 - чекаючий одновібратор, Недоліком даного пристрою є складність конс7 - мостова випрямна схема, 8 - вихідний підсилютрукції, високі ГМХ (габаритно-масові характерисвач, 9 - диск лічильника електроенергії, 10 - переттики), також потрібна повна переробка конструкції ворювач імпульсів, 11 - формувач імпульсів напрулічильників для установки кодувача. ги, 12 - лічильник імпульсів, 13 - центральний Відомий точний твердотільний індустріальний процесор з інформаційними входами А, В ... N і з лічильник електроенергії, що містить спеціалізовашиною послідовного інтерфейсу; на IMC D1 з пену ІМС, об’єднуючу в одному корпусі програмні риферією - генератор імпульсів оптомодулятора 3, засоби і апаратні блоки, призначений для дистанпередавач імпульсів 4 і приймач імпульсів 5, на ційного прочитування показань [див. ж. CHIP news IMC D2 з периферією - чекаючий одновібратор 6, "Новини про мікросхеми", Москва, с.44 – протона транзисторі VT1 з периферією - вихідний підситип]. лювач 8, на малогабаритному імпульсному трансНедоліками даного лічильника є необхідність форматорі (МІТ), резисторі R8 і діоді VD6 - формукардинальної доробки конструкції існуючих лічивач імпульсів 11, на IMC D3 (трігер Шмідта) льників, висока апаратурна складність ІМС, необперетворювач імпульсів 10, на IMC D4 (двійковий хідність незалежного джерела живлення безпоселічильник) - лічильник імпульсів. редньо в лічильнику. Двохпроводна шина даних служить для живВ основу корисної задачи поставлена задача лення блока формування імпульсів 1 і одночасно розширення функціональних можливостей за радля передачі імпульсів від цього блока до детекхунок побудови даного конструктиву, можливості тора обертів диска; інформаційні лінії служать для роботи при різних номіналах живлячих напруг, зв’язку лічильників імпульсів з центральним промалих ГМХ, можливості модернізації існуючих ліцесором (інформаційні входи А, В ... N), шина посчильників електроенергії, також низької споживалідовного інтерфейсу може бути виконана за станої потужності і низької погрішності. ндартом RS-232C і служить для передачі даних на Поставлена задача вирішується тим, що автодрук і для зв’язку з процесором більш високого матизована система обліку і контролю електроерівня, принтером і ін. нергії, що містить центральний процесор з шиною Автоматизована система обліку і контролю послідовного інтерфейсу, N каналів лічби обертів електроенергії містить центральний процесор (ЦП) диска по числу контрольованих лічильників елект13 з шиною послідовного інтерфейсу, N каналів роенергії, виходи каналів сполучені з інформаційлічби обертів диска 9 по числу контрольованих ними входами центрального процесора і, згідно лічильників електроенергії, виходи каналів сполукорисної моделі, кожний канал містить блок форчені з інформаційними входами ЦП; кожний канал мування імпульсів і детектор обертів диска, блок містить блок формування імпульсів 1, детектор формування імпульсів містить мостову випрямну обертів диска 2; блок формування імпульсів 2 у схему, генератора імпульсів оптичного модулятосвою чергу містить мостову випрямну схему 7, ра, передавач імпульсів, приймач імпульсів, чекагенератор імпульсів оптичного модулятора 3, пеючий одновібратор, вихідний підсилювач, диск редавач імпульсів 4, приймач імпульсів 5, чекаюелектролічильника і двохпроводову шину живленчий одновібратор 6, вихідний підсилювач 8, диск ня, сполучені таким чином: двохпроводова шина електролічильника 9 і двохпроводову шину живживлення через мостову випрямну схему і через лення, сполучені таким чином: двохпроводова генератор імпульсів оптичного модулятора сполушина живлення через мостову випрямну схему 7 і чена з передавачем імпульсів інфрачервоного генератор імпульсів оптомодулятора 3 сполучена діапазону, оптично зв’язаного через диск електроз передавачем імпульсів інфрачервоного діапазолічильника з приймачем імпульсів, який через вину 4, оптично зв’язаного через диск електролічихідний підсилювач і мостову випрямну схему спольника 9 з приймачем імпульсів 5, який через вилучений з двохпроводовою шиною живлення; хідний підсилювач 8 і мостову випрямну схему 7 кожний канал рахунку обертів диска містить детексполучений з двохпроводовою шиною живлення; тор обертів диска, який складається з формувача кожний канал лічби обертів диска містить детектор імпульсів, перетворювача імпульсів і лічильника обертів диска 2, який складається з формувача імпульсів, причому аналоговий вхід/вихід формуімпульсів 11, перетворювача імпульсів 10 і лічильвача імпульсів сполучений з двохпроводовою шиника імпульсів 12, причому формувач імпульсів 11 ною живлення, а ТТЛ-вихід формувача імпульсів аналоговим входом/виходом сполучений з позитисполучений через перетворювач імпульсів з лічивною шиною живлення, ТТЛ-вихід його через пе 5 29937 6 ретворювач імпульсів 10 сполучений з лічильниметою уніфікації схеми для двох напруг живлення ком імпульсів 12, виходи якого сполучені з інфор12В і 24В в схему введено дві перемички (джаммаційними входами ЦП 13, вихід останнього через пери) (Х3, Х5 і Х4, Х6). При їх замиканні схема шину послідовного інтерфейсу є виходом системи, працює від 12 В, а при розмиканні - від 24В. а входами системи є диски 9 лічильників електроДіодний міст VD4 забезпечує байдужість схеенергії. ми до полярності підключення живлення. КонденАвтоматизована система контролю і обліку сатор С1 потрібен мікросхемі D1 для живлення під електроенергії працює таким чином. Нижній бік час генерації імпульсу. Конденсатор С2 потрібен диска лічильника 9 забарвлюється в чорний колір, для стабілізації живлення під час генерації імпульокрім смуги від центру до краю диска, яка повинна су. Стабілітрон VD5 призначений для стабілізації бути забарвлена в білий колір і мати ширину блинапруги живлення мікросхем D1 і D2. Резистор R1 зько 15 мм. При обертанні диска 9 біла мітка прообмежує струм при роботі від напруги 24В. Резисходить над розташованими в лінію, перпендикулятор R2 спільно з резистором R3 обмежує струм рну мітці, інфрачервоним (ІЧ) світлодіодом (VD2) і стабілітрона VD5 при роботі від напруги 24В. При ІЧ фото діодами (VD1, VD3), які знаходяться під роботі від напруги 12В включений тільки резистор диском. Світлодіод (VD2) і фотодіоди (VD1 і VD3) R3. Резистор R4 служить для прив’язки бази транрозташовані в наступному порядку: на одному зистора VT1 до нуля. Резистор R5 задає тривакінці відрізка знаходиться фото діод VD1, на іншолість імпульсу IMC D2 спільно з конденсатором му - VD3, а між ними - світлодіод VD2. С3. Резистор R6 є навантаженням для мікросхеми Передавач імпульсів на IMC D1 виробляє імD1. Резистор R7 обмежує струм ІЧ світло діода пульси, що поступають на ІЧ світлодіод VD2. Під VD2. Резистор R8 і діод VD6 служать для утворенчас проходження білої мітки над лінійкою діодів ня імпульсу при відкритті транзистора VT1. МалоVD1 і VD3 на IMC D1 поступають відображені від габаритний імпульсний трансформатор МІТ слубілої мітки сигнали спочатку з ІЧ фотодіода VD1, а жить для гальванічної розв’язки по живлячій потім - з VD3. Логіка IMC D1 побудована таким напрузі і узгодження по рівню. чином, що при проходженні білої мітки виробляє Територіально детектори обертів диска 2 знаімпульс тільки при обертанні диска 9 в один бік, а ходяться зовні лічильників електроенергії, а живтакож перешкоджає безперервній генерації імпулення їх ІМС здійснюють від незалежного джерела льсів у разі зупинки мітки над лінійкою діодів. Вихі(можливо спільно з живленням ЦП 13). дний імпульс з приймача імпульсів 5 також на IMC Дана побудова системи зручна при включенні D1 поступає на вхід IMC D2 (чекаючий одновібралічильників для збирання, контролю і обліку електор 6), яка виробляє імпульс заданої тривалості. троенергії цілком з під’їзду або цілого житлового Вихідний імпульс IMC D2 посилюється до необхідбудинку, при цьому легко врахувати подвійний ного рівня вихідним підсилювачем 8, зібраним на тариф (денний і нічний), крім того залишаються транзисторі VT1, включеним в ключовому режимі, і механічні показання кожного лічильника, а при по лінії живлення +12В (+24В) нульовим сигналом короткочасних пропаданнях живлення в ЦП 13 всі поступає на схему формування імпульсів 11, зібпоказання зберігаються, оскільки можна застосурану на резисторі R8, діоді VD6 і трансформаторі вати енергозалежне ОЗУ. Додатково кожна систеМІТ. З вторинної обмотки трансформатора МІТ ма забезпечує можливість роботи з старими лічиімпульси поступають на перетворювач імпульсів льниками (при невеликій доробці: блок 10, зібраний на IMC D3 (трігер Шмідта), який слуформування імпульсів 1 має мінімальні габарити і жить для поліпшення фронтів імпульсів і для прилегко встановлюється в існуючі конструкції індукведення логічного 0 і логічної 1 на його виході до ційних лічильників без переробки останніх, крім стандартного ТТЛ-рівня, необхідного для норматого, блок формування імпульсів 1 може бути вильної роботи лічильника імпульсів 12 на ІМС D4 конаний на замовленій БІС, що ще більш поліп(двійковий лічильник), виходи якого сполучені з шить зручність в експлуатації). відповідним входом (в даному випадку А) ЦП 13. З 7 29937 8 9 Комп’ютерна верстка В. Мацело 29937 Підписне 10 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