Устройство для контроля электропотребления Советский патент 1992 года по МПК G06F15/46 G06F1/28 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля динамики расхода энергоносителей, в частности элёктрб- энергии, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1310844.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет,, обеспечения проверки режимов отдель- ных энергооб-ьектов в случае превышения потребляемой мощности предприятия над лимитным значением.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - диаграмма работы устройства; на фиг.З - схема одного -разряда схемы сравнения. ;

Устройство содержит блок 1 определения периодов, включающий элемент ИЛИ 2, счетчик 3, элемент ИЛИ 4, узел 5 памяти, узел 6 памяти, группу элементов ИЛИ 7, элемент ИЛИ 8,- блок 9 приема информации, датчики 10 расхода электроэнергии, формирователи 11 обратного значения числа в прямом коде и 1 2 обратного зйачения числа в дополнительном коде, сумматор 13, блок 14 умножения, блок 15 памяти уставок, накапливающий сумматор 16, выход 17 сумматора, блок 18 управления, включающий элемент И 19, триггер 20 режима, генератор 21 тактовых импульсов, элементы И 22 и 23„ узлы 24 и 25

&

СЛ 45.

Ю

синхронизации, усилители 26, счетчик 27 адреса, пульт 28, триггер 29, выходы 30 - 34 узла 24, выходы 35 - 3 узла 25, схемы 40 и 41 сравнения, задатчик 42 лимитной мощности, дешифратор 43, группу 44 триггеров нагрузок, информационный выход 45 устройства. Схема одного разряда схемы 41 сравнения состоит из общего для схемы 41 элемента И 46, четырех элементов И 48 - 51, элемента ИЛИ 52 и общего для схемы 41 элемента И 53.

Для повышения точности контроля величины текущей совмещенной мощности, производится коррекция значения мощности по приходу каждого сигнала с датчика расхода энергии.

Значение мощности (Р; ) по каждому i датчику определяется путем деленная весового коэффициента (Ъ{) на время (Т), за которое был выработан данный квант энергии.

Р; ъ,/т;.

Значение весового коэффициента определяется выражением

Ъ:

К

т

Ku,/d ;

где К;т, К:н - коэффициенты трансфорЧН

d-..мации соответствующих трансформаторов тока и напряжения, постоянная электросчетчика, выражающая число импульсов на один киловатт-час. При определении текущей совмещенной мощности потребителя, который за питай от нескольких вводов и имеет субабоненты, только в первый период в случае синхронного запуска счетчиков текущая мощность (Р-гек определяется

N ь; ртек S

где R ; RN 1

+1, когда ввод питающий; -1, когда подключен субабонент

число различных вводов и субабонентов.

В общем случае, при определении текущей совмещенной мощности необходимо постоянно с приходом нового импульса обновлять текущее значение, заменяя полученным значением мощности по данному входу прежнее. Чтобы упростить данную операцию, можно one

тек

10

15

-716541ч

рировать приращениями обратных величин периодов следования импульсов, которые пропорциональны значению мощ ности, т.е.

N 1 t

2, R- ( - ) Ь; , ;( ; N

где К - текущее значение периодов; (К-1) - предыдущее значение периода.

Для реализации контроля за режимами потребления энергии отдельными об- объектами при введении ограничений на электропотребление производится непрерывное сравнение в узле 40 значения текущей мощности предприятия, поступающей с накапливающего сумматора 16, со значением лимитной мощности, поступающим с задатчика 42, установка которого производится с пульта 28. Если значение лимитной мощности будет меньше, чем значение текущей нагрузки предприятия, то выда-г етея разрешение на схему 41 сравнения. На ее входы поступает значение мощности с узла 11, а на другие входы с блока 15 памяти - значение допустимой мощности в часы ограничений для данной нагрузки. Если значение мощности с узла 11 будет больше, чем значение допустимой, то по синхроимпульсу выход схемы 41 стробирует дешифратор 43 и выход дешифратора 43 устанавливает триггер, соответствующий входу обрабатываемого датчика, в единичное положение. Это свидетельствует, что по объекту, который соответствует данному датчику, имеет место превышение электропотребления. При необходимости оператор может с пульта 28 рновь установить триггер, фиксирующий превышение электропотребления, в нулевое положение.

Устройство работает следующим образом.

Перед запуском устройства оператор, исходя из конкретной схемы электроснабжения потребителя, с пульта 28 заносит в блок 15 памяти уставок весовых коэффициентов (Ь| ) датчи20

25

30

35

40

45

50

55

ков 10 знак, с каким должен учитываться расход энергии при определении суммарной потребленной мощности, а также предельные значения эквивалентов текущих мощностей (.-), кото li пр . рые заранее рассчитываются для каждо-1

го датчика контролируемого объекта. Сигнал начального сброса с пульта 28

устанавливает в начальное нулевое . состояние узлы 24 и 25, счетчик 27 / адреса и триггер 29. Единичным вько- дом с триггера 29 закрывается элемент И 19. Через элемент ИЛИ 2 счетчик 3 устанавливается в нулевое состояние, через элемент ИЛИ в узле 6 памяти устанавливается режим записи, через элемент ИЛИ 8 узел 5 памяти устанав- пинается в положение записи, сумматор 16 также устанавливается в нулевое состояние. Триггер 20 может быть в любом состоянии. Если он случайно устанавливается в единичное состояние, то сигналы с генератора 21 поступают через элемент И 22 на вход узла 24. Выходы 30 - 33 узла 24 не оказывают влияния на работу устройства из-за преобладающего действия сигналов начальной установки, а с приходом синхроимпульса с выхода 34 триггер 20 устанавливается в нулевое состояние.: G этого момента, или в случае случайной установки триггера 20 по сигналам Сброс с пульта 28, сигналы с генератора 21 через элемент И 23 поступают на вход узла 25. Одновременно открываются усилители 26, а на вход блока 9 с единичного выхода триггера 20 поступает сигнал запрета выдачи адреса, так что на адресный вход узлов 6 и 5 поступают через усилители 26 и группу элементов ИЛИ 7 выходы разрядов счетчика 27. Выходы 35 - 38 узла 25 из-за преобладающего действия установочных выходов триггера 29 не оказывают влияния на работу устройства, только выход 39 будет добавлять в каждом цикле в счетчик 27 адреса по единице. Таким образом, происходит перебор всех ячеек узлов 5 и 6 и запись в них нулей. При переполнении счетчика 27 адреса сигнал переполнения устанавливает триггер 29 в единичное состояние и устройство готово к работе.

По синхроимпульсу с выхода 35 узла 25 производится анализ наличия сигнала признака информации из блока 9 приема информации. Если признака информации нет, то по синхроимпульсу е выхода 36 в счетчик 3 записывается содержимое узла 6 памяти. По синхроимпульсу с выхода 37 в счетчик 3.добавляется единица. По синхроимпульсу с выхода 38 новое содержимое счетчи- ка 3 записывается в узел 6. По синхроимпульсу с выхода 39 в счетчик 27

5

0

5

адреса добавляется единица. Данный процесс будет циклически повторяться, пока из блока 9 приема информации не поступит сигнал признака информации. . В этом случае по синхроимпульсу с выхода 35 триггер 20 установится в единичное состояние. Нулевой выход триггера 20 закроет элемент И 23 и усили- Q тели 26, а единичный выход откроет элемент Е 22 и одновременно даст разрешение на выдачу адреса опрашиваемого датчика с блока 9.

Таким образом, содержимое ячеек узлов 5 и 6, соответствующее адресу опрашиваемого датчика, поступит на выход формирователей 11 и 12. Формирователь 11 производит преобразование значения времени текущего периода в двоичном коде в обратную величину. Формирователь 12 производит преобразование значения времени предыдущего периода в обратную величину в дополнительном двоичном коде. Величина обратного значения текущего периода обрабатываемого датчика, которая явля-. ется эквивалентной РТ6)С, поступает на вход схемы 41 сравнения, на другой вход которой поступает допустимое значение с блока 15 памяти уставок.

Сумматор 13 производит арифметическое сложение двух значений и выдает полученный результат на блок 14 умножения. Одновременно на другие входы блока 14 умножения поступает весовой коэффициент опрашиваемого датчика вместе со знаком, который определяет тип потребителя, контролируемого данным Датчиком (субабонент, собственное потребление, собственная выработка и т.д.).

По синхроимпульсу с выхода 30 блок 14 производит умножение и выдачу результата на вход сумматора 16, который по синхроимпульсу с выхода 31 производит прием полученного результата с его знаком. Одновременно производится сброс счетчика 3.

По синхроимпульсу с выхода 32 производится перезапись содержимого уз- -Р ла 6 памяти выбранного датчика в узел 5 памяти..

По синхроимпульсу с выхода 33 производится запись содержимого счетчика 3 в узел 6 памяти.

5 По синхроимпульсу с выхода 34 триггер 20 устанавливается в нулевое состояние и вновь начинается отсчет времени текущего периода.

0

5

0

5

Если значение текущей электрической мощности предприятия больше лимитной, значение которой задается с пульта, 28 задатчику 42, то со схемы 40 сравнения на схему 41 сравнения выдается разрешающий сигнал. Задатчик 42 лимитной мощности представляет собой регистр, информационные входы которого подключены к пульту 28, а выходы - к схеме 40 сравнения. По синхроимпульсу с выхода 30 произойдет сравнение эквивалента текущей мощности на выходе датчика с допустимым значением, разрешаемой данному датчику в ча- сы ограничений на электропотребление и хранящемуся в блоке 15. Сигнал со схемы 41 сравнения стробирует дешифратор 43. При превышении общего потребления мощности триггеры, которые соответствуют датчикам, допускающим превышение над заданными значениями разрешенной мощности электропотребления, устанавливаются в единичное состояние, тем самым выдавая сигнал на выход 45 о превышении допустимого значения.

Оператор по данной информации принимает решение о снижении электропотребления по тому или .иному объекту, а также с пульта 28 погасит данный сигнал, установив триггер 44 в нулевое состояние.

Из диаграммы (фиг.2) видно, что опрос проявления признака информации идет практически все время. Время обработки поступления признака информации должно быть меньше , чем единица, деленная на число датчиков, умножен- ных на частоту появления сигналов информации, что при быстродействии, например, микросхем серии К155 реализуемо.

Рассмотрим принцип работы схемы 41 сравнения на примере функционирования одного разряда (фиг.З).

Если для данного разряда PTefc лим то, независимо от того, имеют эти разряды единичное состояние или нулевое, элементы 48 и 51 будут иметь единичные выходы и по приходу разрешения от схемы предыдущего разряда в последующий разряд будет выдан разрешающий положительный потенциал. - Если Ртек больше РдИдл, т.е. данный разряд РТСК, имеет единичный уровень, а Рдида-, нулевой, то по приходу разрешающего потенциала с предыду

0

5

0

5

0

5

0

5

щей схемы сравнения срабатывает элемент И 48 и нулевым потенциалом на элементах 46 и 49 устанавливаются единичные потенциалы. Это вызовет запрет дальнейшего сравнения и одновременно с выхода элемента 46 поступит разрешение на элемент 53 для выработки строба для дешифратора 43.

Если Ртек меньше Рдцм, т.е. разряд Ртек. имеет нулевой уровень, а разряд Рдим единичный, то в этом случае будет выработан запрет для последующего сравнения. Б этом случае входы элемента 46 будут иметь единичный потенциал, а ее выход закроет элемент 53, тем самым запрещая про- хождение строба для дешифратора 43.

Формула изобретения

Устройство для контроля электропотребления по авт. св. Р 1310844, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения проверки режимов отдельных энергообъектов в случае превышения потребляемой мощности предприятия над лимитным значением, в него введены блок задания лимитной мощности, две схемы сравнения, дешифратор и группа триггеров нагрузок, выходы которых являются информационными выходами устройства, нулевые входы триггеров группы соединены с соответствующими выходами пульта блока управления, а единичные входы - с соответствующими выходами дешифратора, адресный вход которого соединен с адресным выходом блока определения периодов, а стробирующий вход подклю- |чен к выходу первой схемы сравнения, информационные входы которой подключены к выходу формирователя обратного значения числа в прямом коде и к выходу блока памяти уставок соответственно, стробирующий вход первой схемы сравнения подключен к соответствующему выходу узла синхронизации блока управления, а разрешающий вход подключен к выходу второй схемы сравнения, информационные входы которой подключены к выходу накапливающего сумматора и выходу блока задания лимитной мокиюсти соответственно, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу пульта блока управления.

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля динамики расхода энергоносителей. Цель изобретения -. расширение функциональных возможнос тей за счет обеспечения проверки ре- .жимов отдельных энергообъектов в случае превышения потребляемой мощности предприятия над лимитным значением. Устройство содержит блок 1 определения периодов, включающий три элемента ИЛИ, счетчик, два узла памяти, группу элементов ИЛИ, блок приема информации, датчики расхода электроэнергии, формирователь обратного значения числа в прямом коде, формирователь обратного значения числа в дополнительном коде, сумматор, блок ум ножения, блок памяти уставок, накапливающий сумматор, блок управления, включающий три элемента И, триггер режима, генератор тактовых импульсов, узлы синхронизации, усилители, счетчик адреса, пульт и триггер, две схемы сравнения, задатчик лимитной мощности, дешифратор, группу триггеров нагрузок, информационный выход. 3 ил. (Л