Makalah ini memperkenalkan tiga - meter kuasa fasa yang dikawal oleh lengan pemproses teras, perkakasan dan perisiannya diterangkan secara terperinci. Parameter kuasa set pemantauan Parameter Parameter dan paparan sebagai Parameter Elektrik Seluruh yang diukur oleh cip khas - CS5463 yang direka untuk pengukuran parameter trikiti Elec -. Meter elektrik mempunyai integrasi yang tinggi, kos rendah, penggunaan kuasa rendah dan keupayaan jamming anti - yang kuat. Meter elektrik dapat memenuhi keperluan tenaga urus pintar - ment. Meter boleh berkomunikasi dengan pengawal utama melalui cip MAX485 dan ia dapat mencapai fungsi penghantaran data jauh. Ia dapat dengan mudah mencapai fungsi pemantauan masa - sebenar, pemerolehan data dan ia mempunyai prospek aplikasi yang baik.
Kata kunci: tiga - meter kuasa fasa; lpc2148; cs5463; lengan
Kandungan
2. Ide Reka Bentuk Pemeriksaan Tiga - Perkakasan Meter Pintar Fasa
3. Reka bentuk circuit setiap modul berfungsi
3.1 Reka bentuk tiga - sistem kawalan meter pintar fasa berdasarkan lengan
3.2 Kuasa Pengesanan dan Litar Perkakasan Metering
Pada masa ini, penggunaan meter tenaga elektrik di rumah dan di luar negara berada di peringkat populasi meter pintar. Dengan mikropemproses sebagai teras, meter pintar menggunakan teknologi pensampelan digital untuk melakukan pengiraan digital dan pemprosesan pada voltan dan arus yang diukur, dan merealisasikan pengukuran tenaga elektrik dan pemantauan kuasa, arus, voltan dan maklumat parameter grid lain. Dengan promosi dan pembinaan grid pintar di seluruh dunia, meter pintar akan membentangkan permintaan pasaran yang besar. Penggunaan sejumlah besar beban tak linear, seperti lif, penerus yang tidak terkawal, pengawal selia kelajuan frekuensi berubah -ubah, dan lain -lain, telah menyebabkan pencemaran harmonik yang semakin serius ke grid kuasa. Pada masa ini, meter tenaga elektrik dan instrumen pengukuran parameter elektrik lain direka mengikut kekerapan kuasa. Apabila isyarat input mengandungi harmonik, pengukuran yang tepat tidak dapat dicapai. Oleh itu, sebagai tambahan untuk mengukur tenaga elektrik dan mengukur parameter dengan tepat seperti kuasa aktif, kuasa reaktif, arus, voltan, faktor kuasa, dan lain -lain dalam grid kuasa, meter tenaga pintar juga harus mempunyai bacaan meter automatik dan fungsi penghantaran jauh data.
Makalah ini menggunakan cip ARM sebagai mikropemproses untuk merancang meter pintar yang dapat merealisasikan penghantaran data bersyarat jauh dan mempunyai fungsi bacaan meter automatik. Meter mempunyai kelebihan kos rendah, pengukuran yang tepat, prestasi masa yang baik - dan pengurusan yang mudah.
2. Ide Reka Bentuk Pemeriksaan Tiga - Perkakasan Meter Pintar Fasa
Tiga - Fasa Smart Meter menggunakan cip lengan - lpc2148 sebagai mikropemproses dan cip pemeteran yang berdedikasi CS5463 sebagai tiga- fasa maklumat data tenaga elektrik sampel dan pemprosesan cip. Berdasarkan merealisasikan fungsi meter fasa tiga- tradisional, ia berkomunikasi dengan komputer tuan rumah melalui antara muka komunikasi RS485 untuk merealisasikan penghantaran maklumat data jauh.
Litar perkakasan sistem terutamanya terdiri daripada empat bahagian: (1) sistem papan teras lengan; (2) tiga - pensampelan kuasa fasa dan litar pemprosesan data; (3) litar komunikasi komputer max485 dan tuan rumah; (4) Peranti luaran lain yang diperlukan, seperti butang, paparan, dll.
Reka bentuk meter menggunakan cip lengan LPC2148 sebagai struktur perkakasan tiga - meter kuasa fasa untuk pemproses kawalan; Pemantauan maklumat parameter kuasa menggunakan pengukuran kuasa CHIP CS5463; Matriks 128 × 64 DOT digunakan untuk merealisasikan fungsi paparan LCD, mengintegrasikan pengukuran parameter kuasa dan fungsi paparan. Data Meter Smart Communication Communication direalisasikan dengan menggunakan RS485 Communication Chip Max485.
3. Reka bentuk circuit setiap modul berfungsi
Litar sistem perkakasan tiga meter pintar - terutamanya termasuk litar asas pusat mikrokontroler, pengesanan kuasa dan litar pengambilalihan data, litar bekalan kuasa, litar paparan dan litar antara muka komunikasi RS485. Pengawal utama LPC2148 membaca data tiga modul pengambilalihan kuasa dengan cip CS5463 sebagai teras melalui antara muka SPI yang dibina, dan menyedari fungsi penghantaran jauh data melalui protokol komunikasi yang dibina {{6}
3.1 Reka bentuk tiga - sistem kawalan meter pintar fasa berdasarkan lengan
Tiga - meter pintar fasa menggunakan cip lengan - lpc2148 sebagai mikropemproses, dan mengamalkan tiga cip pemeteran tenaga khusus cs5463 untuk merealisasikan sampel maklumat data grid dan pemprosesan data, dan bertukar data dengan MCU pada masa yang sama tiga - kuasa fasa; LPC2148 dihubungkan dengan cip MAX485 melalui antara muka komunikasi siri sendiri, untuk merealisasikan fungsi penghantaran jauh data.
3.2 Litar Perkakasan Pengesanan dan Metering Kuasa
Litar ini menggunakan single - fasa pengukuran kuasa cip CS5463 sebagai teras. Reka bentuk litar menggunakan tiga cip CS5463 untuk mengukur kuasa satu baris masing -masing, dan kemudian melengkapkan pengesanan dan pemprosesan maklumat kuasa tiga - dalam grid kuasa melalui gabungan data. Skim pelaksanaan khusus ditunjukkan dalam Rajah 2. Dalam litar perkakasan untuk merealisasikan pengesanan kuasa dan pemeteran, reka bentuk pengasingan elektrik digunakan di antara garis kuasa dan CS5463. Pengasingan elektrik dicapai melalui dua transformer dan pengubah semasa. Antara transformer, satu adalah pengubah biasa, yang digunakan untuk menyediakan kuasa DC yang diperlukan untuk operasi CS5463; Yang lain adalah ketepatan tinggi -, rendah - pengubah impedans dengan pelemahan yang sangat kecil dan kelewatan fasa di bawah harmonik yang lebih tinggi, yang digunakan untuk mengukur maklumat voltan. Transformer semasa digunakan untuk mengukur maklumat semasa garis kuasa. Perintang disambungkan merentasi sekunder pengubah semasa untuk menghasilkan isyarat voltan yang diperlukan untuk penderiaan semasa untuk saluran semasa CS5463.
Reka bentuk perisian tiga - meter pintar fasa terutamanya terdiri daripada empat bahagian:
(1) Program Kawalan Utama LPC2148; (2) program pemerolehan dan pemprosesan data CS5463; (3) program komunikasi MAX485; (4) Program pembantu pemandu untuk peranti luaran seperti papan kekunci dan paparan.
Makalah ini memperkenalkan secara terperinci prinsip perkakasan dan reka bentuk perisian tiga - meter pintar fasa berdasarkan cip lengan - lpc2148. Meter pintar tiga - yang direka bentuk mengintegrasikan keupayaan pengukuran parameter tenaga elektrik dan mempunyai kelebihan integrasi yang tinggi, fungsi yang kuat, kos rendah, dan keupayaan gangguan anti - yang kuat. Protokol Komunikasi Standard Perindustrian 485 digunakan untuk merealisasikan penghantaran data, yang meningkatkan prestasi masa pemantauan data - dan memenuhi keperluan pengurusan kuasa pintar. Hasil ujian eksperimen menunjukkan bahawa ketepatan pemeteran aktif dan ketepatan pemeteran reaktif dalam maklumat data yang dikumpulkan oleh tiga - meter pintar fasa memenuhi keperluan reka bentuk sistem dan mempunyai nilai aplikasi yang tinggi.