Gazmarket59.ru

Газ Маркет 59
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Структурна схема счетчик импульсов

Цифровой счетчик импульсов

РубрикаКоммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Видкурсовая работа
Языкрусский
Дата добавления19.10.2015
Размер файла1,0 M
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Направление подготовки (специальность) — Ядерные физика и технологии

по курсу «Электротехника и электроника»

«Цифровой счетчик импульсов»

Выполнил студент гр.0А31 О.В. Тхорик

Проверил ассистент каф. ЭАФУ В.А. Курочкин

Курсовой проект 19 страниц, 10 рисунков , 6 источников.

Цель работы: разработать цифровой счетчик импульсов с индикатором количества импульсов в единицу времени.

— Разработать функциональную и электрическую принципиальную схему устройства.

— Подобрать элементную базу, учитывая требования задания.

    Введение
  • 1. Обзор литературы
    • 1.1 Счетчик
    • 1.2 Таймер
    • 1.3 Регистр
    • 1.4 Семисегментный дешифратор
    • 1.5 Принцип действия
  • 2. Разработка принципиальной схемы
    • 2.1 Разработка структурной схемы счетчика
    • 2.2 Разработка принципиальной схемы счетчика
      • 2.2.1 Расчет и описание блока питания
      • 2.2.2 Расчет схемы счетчика
  • Вывод
  • Список используемой литературы

1. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

φ — угол фазового сдвига между током и фазным напряжением;

cos φ — коэффициент мощности нагрузки;

P 1Ф — активная мощность однофазной сети;

P 3Ф — активная мощность трехфазной сети;

W — активная энергия;

Q — реактивная энергия;

И1, И2 — вторичная обмотка измерительного трансформатора тока (далее — ТТ);

Л1, Л2 — первичная обмотка ТТ;

ω — угловая частота;

Т — период колебаний;

δс — погрешность измерений электрической энергии счетчиком.

Когда стоит купить?

  • Квартира с общедомовой системой сбора показаний. В таких домах еще при строительстве установили разъемы для подключения импульсных счетчиков.

Поэтому не придется покупать дополнительное оборудование и возиться с его настройкой. Необходимо просто подключить счетчики, и показания будут передаваться в УК автоматически.

  • «Умный» дом. Данные со всех счетчиков собираются в системе управления домом. Она автоматически передаст показания, или напомнит сделать это вручную, если УК не предоставляет такой возможности.
  • Дача и загородный дом. Тут есть сразу несколько вариантов использования.
    1. Если забыть снять показания приборов, придется лишний раз ехать за город, либо платить за расход воды по нормативу. Удаленное снятие показаний решит эту проблему.
    2. Счетчик воды установлен в неудобном месте – подвальное помещение, на улице или просто труднодоступное место. В этом случае можно вынести дисплей с данными в удобное помещение.
    3. Можно установить систему для контроля протечек воды. Очень полезно для домов, где долгое время никто не живет.
    Читайте так же:
    Как называется водный счетчик
  • Синхронные счётчики

    Данные типы счётчиков являются наиболее быстродействующими, однако это обуславливает самое сложное управление среди всех типов счётчиков. Одной из особенностей синхронных счётчиков является то, что сигнал переноса вырабатывается тогда, когда все выходы счётчика устанавливаются в единицу (при прямом счёте) или в нуль (при обратном). Также при включении нескольких счётчиков для увеличения разрядности, тактовые входы С объединяются, а сигнал переноса подается на вход разрешения счёта каждого последующего счётчика.

    В серии микросхем входят несколько типов синхронных счётчиков, которые различаются способом счёта (двоичные или двоично-десятичные, реверсивные или нереверсивные) и управляющими сигналами (отсутствие или наличие сигнала сброса). Все счётчики данного типа имеют входы переноса и каскадирования.


    Синхронные счётчики: слева направо ИЕ9(ИЕ10) и ИЕ12(ИЕ13).

    Микросхемы К555ИЕ9 (ИЕ10) микросхемы различаются способом счёта ИЕ9 – двоично-десятичная, а ИЕ10 – двоичная. Данные микросхемы имеют счётный вход С, вход сброса R в нуль выходных выводов. Имеется возможность предварительной установки при нулевом уровне напряжения на входе разрешения предварительной установи EWR, вход Е0 – разрешение переноса и вход Е1 – разрешения счёта. Сигнал на выходе CR (сигнал переноса) вырабатывается при достижении максимального счёта и высоком уровне на входе Е0. Для работы счётчика должны быть высокие логические уровни на входах EWR, Е0 и Е1.

    Микросхемы К555ИЕ12 (ИЕ13) также имеют одинаковое схемотехническое устройство и различаются способом счёта ИЕ12 – двоично-десятичный счётчик, а ИЕ13 – десятичный. Данные типы счётчиков реверсивные и допускают как прямой счёт, установкой нулевого уровня на входе Е0, так и обратный счёт, установкой высокого логического уровня на Е0, в остальном же входные и выходные выводы идентичны ИЕ9 и ИЕ10.

    Синхронные счётчики нашли самое широкое применение в цифровых устройствах, так они могут полностью заменить функционал асинхронных и синхронных с асинхронным переносом счётчиков и к тому же имеют самое высокое быстродействие среди счётчиков.

    Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова.Здесь можно всё сделать своими руками.

    Классификация приборов учета электроэнергии

    Различные виды электросчетчиков

    Все счетчики для электроэнергии классифицируются по видам в зависимости от типа подключения, конструктивных особенностей и измеряемых величин. Приборы делятся на прямо включаемые в силовую магистраль и устройства, которые подсоединяются к электрической цепи при помощи измерительных трансформаторов.

    Читайте так же:
    Hp deskjet программа для сброса счетчика

    В зависимости от конструктивных особенностей электрические счетчики делятся на следующие виды:

      Электромеханические или индукционные. Принцип действия электросчетчика следующий: на подвижную деталь, изготавливаемую из проводящего материала, оказывает непосредственное влияние магнитное поле, которое формируется неподвижными токопроводящими катушками. Подвижная деталь – это диск, а катушки продуцируют токи, приводя в действие этот диск. Объем потребляемого ресурса прямо пропорционален числу оборотов этого диска.

    Счетчик индукционный однотарифный

  • Статический или электронный прибор учета. Принцип работы электронного счетчика электроэнергии следующий: электронные, они же твердотельные, детали восприимчивы к воздействию напряжения и переменного тока, что на выходе создает импульсы, количество которых равно объему измеряемого энергоресурса. Такое устройство электросчетчика позволяет измерять активную энергию на преобразовании напряжения и аналоговых сигналов тока на счетные импульсы.
  • Гибридные типы приборов учета встречаются довольно редко. Особенность устройства электрического счетчика заключается в схожести конструкции механических и электронных приборов.
  • Электрические счетчики классифицируют на несколько видов по измеряемым величинам и по количеству тарифов. В первом случае приборы учета бывают однофазными и трехфазными, во втором – одно- и двухтарифными.

    Микропроцессорный счетчик импульсов ОВЕН СИ30

    Счетчик импульсов СИ8 произ­водства компании ОВЕН зарекомен­довал себя как надежный, много­функциональный прибор, который выпускается уже более 10 лет. На замену ему решено создать не один прибор, а целую линейку счетчиков. Первым и «старшим» в линейке стал ОВЕН СИ30, более простые модифи­кации: СИ10 и СИ20. Линейка пост­роена по принципу «от простого — к сложному». В новом счетчике СИ30 максимально упрощена настройка прибора — кардинально переработа­на система меню — оно стало одно­уровневым. В результате пришлось отказаться от некоторых функций, например, таких как счётчик нара­ботки и расходомер.

    Чем отличается счетчик нового поколения СИ30 от СИS?

    Начать знакомство с СИ30 удоб­нее всего, сравнивая его с СИ8, поскольку СИ8 очень хорошо зна­ком потребителям. А популярен он настолько, что достаточно набрать словосочетание «счетчик импуль­сов» в поисковых системах (Google, Яндекс), как в числе первых найден­ных будут ссылки на ОВЕН СИ8. Но по сути от СИ8 новый прибор получил только порядок расположения клемм в разъёме. Это решение, несомненно, оценят те потребители, которые дав­но используют СИ8, но хотели бы пе­рейти на новый, более современный прибор.
    Основные отличия счетчика ОВЕН СИ30 от СИ8:

    • на передней панели расположены два встроенных 6-разрядных светодио­дных индикатора, которые одновре­менно показывают результаты счета и уставку, а при программировании название параметра и его значение;
    • кнопка «СБРОС» на передней панели позволяет обнулять счётный регистр прибора одним нажатием (при необ­ходимости её можно заблокировать);
    • удобное одноуровневое меню;
    • возможность полного конфигуриро­вания и опроса счётчика по сети;
    • дополнительные светодиодные ин­дикаторы для отображения режима работы прибора.
    • регулировка яркости индикаторов.
    Читайте так же:
    Кто будет платить за установку общедомового счетчика

    Основные характеристики счетчика ОВЕН СИ30

    Основой СИ30 является однока­нальный счетчик импульсов с режима­ми прямого, обратного, реверсивного, командного, индивидуального и квад­ратурного счета поступающих импуль­сов. Наличие последнего режима озна­чает поддержку работы с энкодерами.

    Основные функциональные воз­можности ОВЕН СИ30:

    • прямой, обратный или реверсивный счет импульсов, поступающих от подключенных к прибору датчиков;
    • определение направления вращатель- ного движения узлов и механизмов;
    • перевод импульсов в реальные еди­ницы измерения продукции;
    • выбор позиции десятичной точки при отображении результата счета на индикаторе;
    • управление нагрузкой с помощью двух выходных устройств;
    • четыре режима работы выходных устройств;
    • четыре дискретных входа для под­ключения внешних сигналов, кото­рые используются для прямого и об­ратного счета, реализации функций старт/стоп, блокировка, сброс.

    СИ30 соответствует требованиям ГОСТ Р 51522 (МЭК 61326) по элек­тромагнитной совместимости для оборудования класса «А». Прибор выпускается в корпусах трех типов с различными типами выходных уст­ройств: реле, транзисторы или оптоси­мисторы. Технические характеристики представлены в таблице 1.
    СИ30 может комплектоваться различ­ными типами выходных устройств: реле, транзисторами или оптосимисторами. Выходы прибора позволяют управлять двумя независимыми исполнительны­ми устройствами, что расширяет сферу применения счётчика. Одним из преиму­ществ СИ30 является наличие встроен­ного выхода для питания датчиков. Это означает, что пользователь может сэко­номить на блоке питания датчиков.

    Программа «Конфигуратор»

    Программа «Конфигуратор» поз­воляет настраивать прибор как по интерфейсу RS-485, так и по USB. Причём при подключении к USB при­бор получает питание по этой же шине. Этого питания не хватит для подсчета импульсов и выработки уп­равляющих сигналов (в силу ограни­чения потребляемой мощности через этот интерфейс), однако вполне до­статочно для настройки прибора.
    Последовательность действий для наладчика: включить компьютер, за­пустить программу «Конфигуратор», подключить прибор к порту USB, уста­новить драйвер (бесплатно поставля­емый в комплекте с прибором). Далее у наладчика есть два варианта про­должения: он может вручную задать все параметры прибора (включая ус­тавку), либо загрузить файл в конфи­гуратор с предварительно сохранён­ными настройками и установить их в прибор. В последнем случае вся настройка прибора займет не более одной минуты.
    Производители, использующие счётчики в серийно выпускаемом оборудовании, несомненно, оценят экономию времени, необходимую для настройки нового счётчика. Несом­ненным удобством для потребителей стала и возможность сохранения од­нажды созданной конфигурации и «заливка» ее в неограниченное чис­ло приборов. Для простого же поль­зователя, купившего единственный экземпляр СИ30, программа «Кон­фигуратор» заметно облегчит работу благодаря тому, что кроме конфигу­рирования он поддерживает функ­цию диагностики состояния прибора.
    Прибор имеет возможность об­новления программного обеспечения (прошивки). Это означает, что если будет обнаружена какая-либо ошибка, любой пользователь может самостоя­тельно обновить прошивку прибора. Для простых средств автоматизации типа СИ30 такая функция нетипична и, реализовав её, компания ОВЕН опере­дила своих конкурентов.

    Читайте так же:
    Счетчик сгвк 15 агидель

    Возможные применения счетчика ОВЕН СИ30

    СИ30 может использоваться для подсчета единиц продукции (напри­мер, на транспортере), погонных мет­ров, объема жидкости, проходящей через трубопровод. Счетчик может работать в качестве дозатора жидких продуктов. С помощью данного счет­чика можно выполнять сортировку продукции и подсчитывать суммарное число изделий, а также контролиро­вать длину наматываемого кабеля или экструзионной пленки. Подде­ржка стандартного протокола Modbus обеспечивает интеграцию счетчика СИ30 в уже существующие системы с оборудованием сторонних произво­дителей. Сфера применения прибора существенно расширяется благодаря двум его особенностям: возможнос­ти питания от источника постоянного тока (в диапазоне от 10,5 до 30 В) и способности работать при отрицатель­ных температурах (до -20 °С). Это де­лает возможным установку прибора на различных передвижных станциях.

    Сравнение счетчика ОВЕН СИ30 с аналогами сторонних производителей

    Для того, чтобы по достоинству оценить новый прибор, предлагаем читателю сравнить СИ30 с аналогами ведущих мировых производителей Omron, Fotek, Autonics. Основные тех­нические характеристики счетчиков приведены в таблице 2.
    Для начала заметим, что совре­менная элементная база, на которой собран счётчик, позволила увеличить максимальную частоту счёта входных импульсов. Теперь она составляет 10 кГц (против 8 кГц у СИ8). При этом скважность импульсов на максималь­ной частоте может равняться 5. В отли­чие от приборов сторонних произво­дителей, у которых настройка защиты от дребезга имеет несколько (не бо­лее 5) фиксированных уставок, СИ30 имеет специальный параметр для гибкой настройки фильтра защиты от дребезга.
    Корпусные решения
    По этому параметру ОВЕН СИ30 вы­годно отличается от большинства своих конкурентов — редкий производитель может предложить столько вариан­тов корпусного исполнения прибора. СИ30 имеет три варианта исполнения: настенный Н, щитовой Щl (96х96) и Щ2 (96х48). У некоторых счетчиков раз­меры приборов идентичны ОВЕНовским, некоторые, например, у Omron — мень­ше. Хорошо это или плохо? Для прибо­ра, который в основном предназначен для отработки программы и индика­ции результатов, лучше иметь корпус с меньшими габаритами — он занимает меньше места в щите. Однако это же качество имеет и оборотную сторону — это меньший размер символов, которые будут плохо различимы и видны только с близкого расстояния. Меньший размер кнопок вызовет неудобства в работе с прибором, особенно это станет заметно при частой смене уставок.
    Входы/выходы
    Количество ВХОДОВ и ВЫХОДОВ -важная характеристика прибора. У СИ30 — четыре входа, как и у Omron (у остальных только по 2). В зависимости от режима работы входы могут использо­ваться для счёта поступающих сигналов, блокировки работы счётчика и его ос­танова/пуска. Такое количество входов достаточно для поддержки энкодеров, которые часто используются в различ­ных задачах автоматизации, в частности, подсчёта погонных метров продУкции.
    Индикация
    Счетчик СИ30 имеет два крупных шестиразрядных индикатора, отлича­ющихся по цвету: верхний (красный) показывает текущее значение счётчика, нижний (зелёный) — уставку. Для показа второй уставки необходимо нажать кнопку «Вверх» или «Вниз». 8 дополнительных светодиодов отоб­ражают номер уставки и режим ра­боты прибора, облегчая диагностику и наладку системы. Как показывает практика, шести разрядов индикато­ра достаточно для выполнения боль­шинства задач, особенно с учётом возможностей прибора по масштаби­рованию. Для этой цели в СИ30 есть несколько параметров настройки, в том числе множитель и положение десятичной точки для задания точ­ности учёта.
    Цена
    Как видно из таблицы, ближайшим «соседом» по своим функциональным возможностям является счетчик Н7СХ производства Omron, однако он доро­же в 2,5 раза, а скорость счета в два раза ниже. Счетчики остальных про­изводителей не сильно отличаются по цене — можно сказать, из одной цено­вой категории, но уступают по рабо­чим характеристикам.

    Читайте так же:
    Перепрограммирование счетчика меркурий 206

    Таблица 1. Технические характеристики ОВЕН СИЗО

    Таблица 2. Технические характеристики счетчиков ведущих мировых производителей

    Проектирование каналов связи АСКУЭ/АСТУЭ/ИСУ

    Чтобы определить наиболее оптимальное решение в конкретном случае, необходимо сделать ППО (предпроектное обследование): выяснить какие возможности для организации учета энергоресурсов уже существуют, какие интеллектуальные сети уже есть на объектах, какие приборы учета будут использоваться и соответственно определить их технические возможности, учитывается географическое положение объектов и их назначение/тип (многоквартирные дома, здания, предприятия, и пр.). Собрав всю возможную информацию, исходя из поставленных задач (технического задания) и можно определить и спроектировать наилучший вариант индивидуального решения.

    Таким образом, наши специалисты создают максимально технологичное решение, как правило, смешанного вида. Реализуется индивидуальный проект, отвечающий всем требованиям заказчика и законодательным нормам построения систем учета электроэнергии и других ресурсов.

    Для подробного расчета стоимости создания проекта АСКУЭ/АСТУЭ/ИСУ оставьте заявку на сайте или свяжитесь с нами.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector