Файл: Metodichka_po_elektrotekhnike_kolledzh (1).doc

1.4 Устройство и работа счётчика

1.4.1 Конструктивно счётчик состоит из следующих узлов:

• корпуса;

• контактной колодки с датчиком тока (шунт);

• защитной крышки контактной колодки;

• печатной платы;

• толкателей кнопок управления индикацией на корпусе счётчика.

Печатная плата устанавливается в основании корпуса на специальные защёлки. С помощью кабеля плата подключается к контактной колодке.

Рис. 3. Структурная схема электронного счетчика

На печатной плате находятся:

• микросхема - усилитель сигналов;

• блок питания;

• микроконтроллер (МК);

• энергонезависимое запоминающее устройство;

• элемент резервного питания;

• микросхема драйвера «CAN»;

• модем «PLC» (для счётчика «МЕРКУРИЙ-200.04»);

• элементы оптронных развязок.

1.4.2.1 Датчики тока и напряжения.

В качестве датчика тока в счётчике используется шунт.

В качестве датчика напряжения в счётчике используются резистивный делитель. Сигналы с датчика тока поступают на вход микросхемы - усилителя сигналов, сигналы с датчика напряжения поступают на аналоговый вход микроконтроллера.

1.4.2.2 Микроконтроллер производит обработку аналоговых сигналов, поступающих с датчика напряжения и микросхемы-усилителя сигналов, обрабатывает полученные сигналы и посылает полученный результат на жидкокристаллический индикатор для отображения.

1.4.2.3 Микроконтроллер (МК) управляет всеми узлами счётчика и реализует измерительные алгоритмы в соответствии со специализированной программой, помещенной во внутреннюю память программ. Управление узлами счётчика производится через программные интерфейсы, реализованные на портах ввода/вывода МК:

• 2-х проводный «CAN» интерфейс (модем «PLC»);

• 2-х проводный I²С интерфейс для связи с энергонезависимой памятью.

МК периодически определяет текущую тарифную зону, формирует импульсы телеметрии, ведет учет энергии и времени, обрабатывает поступившие команды по интерфейсу или модему и, при необходимости, формирует ответ. Кроме данных об учтённой электроэнергии в ОЗУ МК хранятся калибровочные коэффициенты, тарифное расписание, серийный номер, версия программного обеспечения счётчика т.д. Калибровочные коэффициенты заносятся в память на предприятии-изготовителе и защищаются удалением перемычки разрешения записи. Без вскрытия счётчика и установки перемычки нельзя изменить калибровочные коэффициенты на стадии эксплуатации счётчика.

При отсутствии напряжения питания МК переводится в режим пониженного потребления с питанием от литиевой батареи с напряжением 3 В. Каждую секунду МК переходит в нормальный режим для непрерывного подсчёта времени.

1.4.2.4 Энергонезависимое запоминающее устройство

В состав УУ входит микросхема энергонезависимой памяти (EEPROM).

Микросхема предназначена для периодического сохранения данных МК. В случае возникновения аварийного режима ("зависание" МК или падение напряжения литиевой батареи) МК восстанавливает данные из EEPROM.

2. Подготовка к работе.

2.1 Эксплуатационные ограничения.

2.1.1 Напряжение, подводимое к параллельной цепи счётчика, не должно превышать значения 253 В.

2.1.2 Ток в последовательной цепи счётчика не должен превышать значения 50 А.

3. Порядок работы.

Значения учтённой энергии по тарифным зонам могут быть считаны как с индикатора счётчи­ка с помощью кнопок на передней панели, так и через интерфейс «CAN» или модем «PLC».

3.1 Считывание информации с ЖКИ счётчика с помощью кнопок.

На ЖКИ однотарифных счётчиков отображаются данные учёта электроэнергии с начала экс­плуатации в кВт-ч. На ЖКИ многотарифных счётчиков отображаются:

• номер текущего тарифа «Т1», «Т2», «ТЗ», «Т4»;

• значение потребляемой электроэнергии с начала эксплуатации по каждому тарифу и сум­му по всем тарифам в кВт-ч;

• текущее значение активной мощности в нагрузке в кВт (справочное значение);

• текущее время;

• текущая дата - число, месяц, год;

• значение потребляемой электроэнергии с начала эксплуатации на первое число каждого из предыдущих 11 месяцев по каждому тарифу и сумму по всем тарифам (данные учёта электроэнергии отображаются в целых единицах кВт-ч);

• время переключения тарифных зон (тарифное расписание на текущий день).

Выбор указанных режимов индикации осуществляется посредством клавиатуры управления, состоящей из двух кнопок: «О» и «ВВОД».

3.1.1 Режимы индикации счётчика.

При работе счётчик находится в одном из нескольких режимов.

3.1.1.1 Режим индикации накопленной энергии по действующим тарифам.

При включении счётчика на жидкокристаллическом индикаторе (далее ЖКИ) отображается количе­ство энергии, потреблённое по текущему тарифу за всё время функционирования счётчика. Эта величина индицируется в кВт-ч, с дискретностью 0,01 кВт-ч (два знака после запятой). Справа от этого числа указываются единицы, в которой выражена, показываемая величина (кВт ч). Номер текущего тарифа показан слева (Т1 - первый тариф, Т2 - второй, ТЗ - третий, Т4 - четвертый). В верхней части ЖКИ находятся курсоры, которые индицируют работу счётчика. При накоплении определенного количества энергии (эта величина не нормирована) курсор сдвигается вправо, таким образом, чем больше нагрузка, тем быстрее движется курсор. Индикатор работы счётчика действует во всех режимах.

При нажатии на клавишу «ВВОД» циклически изменяется номер тарифа, по которому индицируется величина накопленной энергии. После последнего тарифа (если счётчик четырехтарифный, то после четвертого, если трехтарифный - после третьего, если двухтарифный - после второго) индицируется сумма накопленной энергии по всем действующим тарифам, при этом слева индицируется номер, показываемого тарифа, а если индицируется сумма, то в нижней части появляется надпись «Сумма».

Если на клавиши не происходит нажатие более чем 30 с, то счётчик возвратится в исходное состояние (это касается, в том числе и режимов, описанных далее).

3.1.1.2 Режим индикации мощности нагрузки.

При нажатии клавиши « О » счётчика происходит переход в следующий режим работы. В этом режиме на ЖКИ счётчика отображается мощность нагрузки, подключенной к счётчику. Мощность показывается в киловаттах, о чём свидетельствует надпись справа: «кВт». Кроме того, индицируется текущий тариф.

3.1.1.3 Режим индикации текущего времени.

При повторном нажатии клавиши « О » происходит переход в режим индикации текуще­го времени. В этом режиме индицируется текущее время в формате «часы минуты секунды». Справа горит надпись «с» (секунды), а слева индицируется текущий тариф. При необходимости можно изменить время с дискретностью 1 мин в пределах плюс-минус 30 минут. Для этого необходимо нажать необходимое число раз клавишу «ВВОД». При каждом нажатии время увеличивается нa 1 мин. При изменении времени на 30 мин. при следующем нажатии произойдет уменьшение времени на 60 мин и при дальнейших нажатиях будет увеличиваться на 1 мин. Величина, на которую было откорректировано время, запоминается и в следующий раз возможно изменение на 30 мин не относительно нового времени, а относительно первоначального времени. При смене календарного года запомненное значение сбрасывается и опять становится возможной корректировка на плюс-минус 30 мин относительно текущего времени. Таким образом, в течение года невозможно изменить время более чем на 30 мин.

Примечание - Эксплуатирующие организации могут отключить возможность изменения времени с клавиатуры.

ВНИМАНИЕ! Невозможно изменение времени, которое влечет за собой изменение даты.

3.1.1.4 Режим индикации текущей даты.

При следующем нажатии клавиши «О » происходит переход в режим индикации текущей даты. В этом режиме индицируется текущая дата в формате «дата месяц год» (две последние цифры). Слева индицируется текущий тариф.