Устройство для контроля потребления электроэнергии Советский патент 1991 года по МПК G01R11/56 

О

с со ел о ел

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения графика электропотребления. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается введением микрокалькулятора 1, второй триггера 4, второго, третьего и четвертого элементов И 7, 8, 9 и датчика 10. В регистре стека микрокалькулятора 1 предварительно записывается число 1 (или число, соответствующее цене 1 оборота диска счетчика 11), а в программную память заносится программа работы микрокалькулятора 1. Измерение начинается подачей команды "Старт" на единичный вход триггера 4, при этом сигнал с его единичного выхода открывает элемент И 7 и запускает таймер 2. С первого выхода таймера 2 сигналы идут через интервалы принятого времени ΔТ измерения. Со второго выхода таймера 2 сигналы синхронизации следуют с периодом меньшим, чем период следования импульсов датчика 10, подключенного к счетчику 11. Каждому обороту диска счетчика 11 соответствует один импульс на выходе датчика 10. Сигналы с выхода датчика 10 через открытый элемент И 7, триггер 3, элемент И 6, мультивибратор 5 и элемент И 9 поступают на вход сложения микрокалькулятора 1. При каждом обороте диска счетчика 11 содержимое регистра X увеличивается на число 1. Через интервал времени ΔТ с первого выхода таймера 2 сигнал через элемент И 8 заносит команду начала работы микрокалькулятора 1 по программе. При этом содержимое регистра X заносится в регистр Z, регистр X автоматически обнуляется, и измерение потребления электроэнергии происходит во втором интервале, в конце второго интервала данные из регистра X пересылаются в регистр Z. Дальнейшие измерения происходят аналогично. Конец измерения определяется сигналом с третьего выхода таймера 2, который устанавливает триггер 4 в нулевое состояние. Исключением электромеханических блоков достигается повышение надежности устройства. 1 ил.

го выхода таймера 2 сигналы синхронизации следуют с периодом меньшим, чем период следования импульсов датчика 10, подключенного к счетчику 11. Каждому обороту диска счетчика 11 соответствует один импульс на выходе датчика 10. Сигналы с выхода датчика 10 через открытый элемент И 7, триггер 3, элемент И 6, мультивибратор 5 и элемент И 9 поступают на вход сложения микрокалькулятора 1. При каждом обороте диска счетчика 11 содержимое регистра X увеличивается на число 1. Через интервал времени At с первого выхода таймера 2 сигнал через элемент И 8 заносит команду начаИзобретение относится к области устройств, измеряющих и регистрирующих режимы электропотребления.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит программируемый микрокалькулятор 1, например МК-61, таймер 2, первый и второй триггеры 3 и 4, мультивибратор 5, первый-четвертый элементы И 6-9 соответственно, датчик 10 и счетчик 11 электрической энергии.

Выход счетчика 11 электрической энергии соединен с входом датчика 10, выходом соединенного с первым входом второго элемента И 7, второй вход которого подключен к единичному выходу второго триггера 4 и входу таймера 2.

Третий выход таймера 2 подключен к нулевому установочному входу второго триггера 4, единичный установочный вход которого подключен к шине Старт.

Первый выход таймера 2 соединен с первым входом первого элемента И б, вторым входом соединенного с единичным выходом первого триггера, единичный установочный вход которого подключен к выходу второго элемента И 7. Выход первого элемента И 6 соединен с входом мультивибратора 5, выход которого соединен с нулевым установочным входом первого триггера 3 и вторым входом четвертого элемента И 9, первый вход и выход которого подключены к выходу и входу клавиши + микрокалькулятора 1, вход и выход клавиши запуска программы которого соединены с

ла работы микрокалькулятора 1 по программе. При этом содержимое регистра X заносится в регистр Z. Регистр X автоматически обнуляется, и измерение потребления электроэнергии происходит во втором интервале; в конце второго интервала ;данные из регистра X пересылаются в регистр Z . Дальнейшие измерения происходят аналогично. Конец измерения определяется сигналом с третьего выхода таймера 2, который устанавливает триггер 4 в нулевое состояние. Исключением электромеханических блоков достигается повышение надежности устройства. 1 ил.

выходом и вторым входом третьего элемента И 8. Второй выход таймера 2 подключен к первому входу третьего элемента И 8. Устройство работает следующим обраЗом.

В исходном состоянии в программную память микрокалькулятора 1 занесена программа его работы, а в регистры стека (У, Z, Т) число 1, первый и второй триггеры 3 и 4

соответственно установлены в нулевое состояние, датчик 10 подключен к счетчику 11 электрической энергии. При каждом обороте диска счетчика 11 на выходе датчика 10 появляется импульсный сигнал.

Процесс измерения начинается после подачи команды Старт на единичный установочный вход триггера 4. Триггер 4 устанавливается в единичное состояние, и

сигнал с его единичного выхода открывает элемент И 7 и запускает таймер 2. С второго выхода таймера 2 сигналы идут через интервалы принятого времени At измерения, например через 5, 10 или 30 мин (в часы

максимума энергосистемы), либо через 1 ч (при определении суточного графика электропотребления). Длительность импульса определяется временем занесения команды С/П (начало выполнения программы) в микрокалькулятор 1. С первого выхода таймера 2 сигналы идут с периодом следования меньше, чем период следования импульсов датчика 10. Синфазные сигналы с первого и второго выходов таймера 2 сдвинуты на время выполнения операции программы после поступления команды С/П, причем сигналы с первого выхода задержаны относительно сигналов с второго выхода.

Сигнал с третьего выхода таймера 2

определяет все время измерения, например

24 ч при определении суточного графика нагрузки. Этот сигнал синфазен с одним из сигналов с второго выхода таймера 2.

Сигнал с выхода датчика 10 через открытый элемент И 7 поступает на единим- ный установочный вход триггера 3, При этом на его единичном выходе устанавливается разрешающий потенциал, который открывает элемент И 6,

Через открытый элемент И 6 импульс с первого выхода таймера 2 запускает мультивибратор 5. Импульс с выхода мельтивиб- ратора 5 передним фронтом устанавливает триггер 3 в нулевое положение и элемент И 6 закрывается. Этот импульс открывает эле- мент И 9, И входные сигналы клавиши + через элемент И 9 поступают на ее выход, в микрокалькуляторе 1 происходит сложение содержимого регистров X и У. При каждой операции сложения содержимое регистра X увеличивается на число 1. Через интервал времени At измерения, например через 0,5 ч, с второго выхода таймера 2 сигнал открывает элемент И 8 и выходные сигналы клавиши С/П через элемент И 8 поступают на ее вход, при этом микрокалькулятор 1 выполняет первую часть программы, начиная с нулевого адреса.

Программа работы представлена в табл. 1. Содержимое регистра X пересыла- ется в первый регистр микрокалькулятора 1, т.е. результат измерения в первом интервале времени хранится в первом регистре микрокалькулятора 1.

Измерение во втором интервале осуще- ствляется аналогично, и через время At эта информация записывается во второй регистр. Количество интервалов определяется типом микрокалькулятора 1. В микрокалькуляторе МК-61 имеется 15 адресуемых реги- строе памяти, последний (16-й) результат измерения мржет храниться в регистре X, при этом обеспечивается определение получасового максимума в течение 8 ч.

При определении суточных графиков нагрузки необходимо произвести 24 измерения, а число регистров в микрокалькуляторе МК - 61, вместе с регистром X 16.

Однако число измерений можно увеличить, например, вдвое. С этой целью резуль- таты нечетных измерений будут храниться в четырех старших разрядах, а четных в четырех младших разрядах. Микрокалькулятор МК-61 имеет восемь десятичных разрядов.

Тогда в первом регистребудут храниться результаты первого и второго измерения, во втором регистре соответственно результаты третьего и четвертого измерения и т.д. Перепись информации из регистра X в регистры памяти производится после каждого четного интервала, Программа работы в этом режиме представлена в табл. 2, которая позволяет осуществлять измерения в 30 интервалах, а по программе табл. 3 в 32 интервалах.

Конец измерения определяется сигналом с третьего выхода таймера 2, который устанавливает триггер 4 в нулевое состояние. Результаты измерений в микрокалькуляторе 1 представлены в виде числа оборотов диска счетчика 11 электрической энергии. Цена одного оборота диска определяется техническими характеристиками счетчика 11 и коэффициентом трансформ а- ции трансформатора тока, через который обычно включается счетчик 11 в цепь нагрузки. Формула изобретения Устройство для контроля потребления электроэнергии, содержащее счетчик электрической энергии, таймер, соединенный первым выходом с первым входом первого элемента И, вторым входом соединенного с единичным выходом первого триггера, а выходом - с входом мультивибратора, выход которого соединен с нулевым установочным входом первого триггера, второй элемент И, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены программируемый микрокалькулятор, второй триггер, третий и четвертый элемент И и датчик, входом соединенный с выходом счетчика, а выходом - с первым входом вто- .рого элемента И, выходом соединенного с единичным установочным входом первого триггера, а вторым входом - с входом таймера и единичным выходом второго триггера, единичный вход которого соединен с шиной Старт, а нулевой - с третьим выходом таймера, второй выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом клавиши начала выполнения команд по программе микрокалькулятора, вход и выход клавиши сложения которого соответственно соединены с выходом и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом мультивибратора.

Программа 1.

Примечание :

хП1хПе - команды пересылки содержимого регистра X в регистры 1е , соответствующие временным интервалам от

Сх - команда обнуления регистра X.

С/П - команда конца выполнения программы.

Программа 2

Примечание:

Пхе - команда пересылки данных (число 10000) из регистра а в регистр X ( при этом из регистра X данные результата измерений пересылаются в регистр Y).

х - команда умножения содержимых регистров ХиУ, результат умножения хранится в регистре Х( при этом результат измерения в регистре X сдвигаются на четыре разряда влево ) а из стека в регистр Y пересылается число 1.

Программа 3

Примечание

ВП - команда подготовки ввода порядка .

4 - порядок числа(104).

Команда ВП 4 сдвигает число в регистре

X на четыре порядка влево