-
Vorrichtung zur Kalibrierung elektrischer Verbrauchszrhler
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kalibrierung elektrischer
Verbrauchszählr mit einer Meßeinheit und einem Bedienungsfeld, mit Eingangspunktgruppen
zum Anschluß von optischen Tastern und einem Eichverbrauchszähler und zur eventuellen
Ankopplung einer Dateneingabeeinheit und Ausgangspunktgruppen zum Anschluß eines
Druckers.
-
Die Vorrichtung ist zur simultanen Meßfehlerbestimmung mehrerer Verbraucherzähler
geeignet, speichert die in mehreren Belastungspunkten gemessenen Daten automatisch
und verarbeitet sie mathematisch und erstellt im Bedarfsfall ein als Kalibrierungszeugnis
verwendbares Meßprotokoll.
-
Die Vorrichtung kann bei der Produktion von Verbrauchszählern und
beim regelmäßig erfolgenden Nacheichen gleicherweise verwendet werden.
-
Die Entwicklung bei den zur Kalibrierung von Verbrauchszählern dienenden
Geräten begann mit dem Auftreten von Spezialvorrichtungen mit Relaisaufbau, später
mit Transistorenaufbau. Diese Geräte haben sich infolge ihrer überdimensionierten
Maßes geringen Zuverlässigkeit und Mangel an Erweiterungsmöglichkeiten nicht als
dauerhaft erwiesen.
-
Aus den bekannten Lösungen stelen die die durch Prozeßsteuer-Rechenanlagen
gesteuerten Vorrichtungen den gegenwärtigen Stand der Technik dar; solche Lösungen
sind z.B. in den Fachliteraturstellen Spälti: "Gegenüberstellung der Konzeptionen
IEC-NEMA für die Einstellung und Prüfung von Drehstromzählern", Landis-Gyr Mitteilungen
4, 1974, sowie "Rechnergesteuerte Zählerprüfeinrichtungen", Siemens Systembeschreibung
1974, beschrieben Der Aufbau dieser Vorrickungen ist in der Figur 1 dargestellt.
-
Der zu kalibrierende Verbrauchszähler 11 in (die üblichen Werte von
"n" betragen 20...80) sowie der Eichverbrauchszähler 3 werden an die gemeinsame
Starkstromspeiseeinheit angeschlossen, wodurch alle den gleichen Verbrauch messen.
Die optischen Fühler 21 2n nehmen die von den Aluminiumscheiben der Verbrauchszähler
zurückgelegten Umdrehungen wahr, wobei der Eichverbrauchszähler 3 eine Impulsfolge
erzeugt, deren Frequenz proportional der gemessenen Leistung ist. Die Meßeinheit
41 erzeugt durch Impulszählung aus den Signalen der optischen Fühler2i und des Eichverbrauchszählers
3 je eine Zahl, die von dem gemessenen Verbrauch unabhängig ist und ausschließlich
die Genauigkeit der gegebenen Verbrauchs zähler charakterisiert; die erwähnten Zahlenwerte
stehen an den Ausgängen der elektronischen Zähler zur Verfügung. Die gemessenen
Werte der n-Verbrauchszähler werden über die Schnittstelleneinheit 9 in den operativen
Speicher der Rechenanlage 10 eingeführt. Die Messung und Übertragung der Daten muß
für jeden einzelnen Belastungsnunkt durchqeführt werden. Nach erfolgter Durchführunq
sämtlicher erforderlicher Messungen findet die Datenverarbeitung in der Rechenmaschine
statt,
worauf auf der Konsolschreibmaschine 101 das Protokoll ausgedruckt
wird; die Vorrichtung kann über das Bedienungsfeld 51 und die Konsolschreibmaschine
101 gesteuert werden. Das Betätigungsprogramm wird über die Dateneingabeeinheit,
bei den gegebenen Realisierungen über einen Lochbandableser indie Vorrichtung eingegeben.
-
Der Nachteil der bekannten Lösungen besteht darin, daß am Anfang jeder
Schicht das Betätigungsprogramm in einem mehrschrittigen Prozeß in die Rechenmaschine
eingegeben und aktiviert werden muß. Bei einem Spannungsausfall gehen die gespeicherten
Daten und das Programm verloren, bei einem wiederholten Anlauf muß das Programm
erneut eingegeben werden.
-
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß zur Betätigung der Vorrichtung
die Rechenmaschine bedienendes und in Betrieb haltendes Personal unerläßlich ist.
-
Infolge des allgemeinen Charakters der Vorrichtung werden zahlreiche
Eigenschaften bei der Kalibrierung der Verbrauchs zähler nicht ausgenützt, die Vorrichtung
ist unwirtschaftlich.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits die oben erwähnten
Nachteile zu beseitigen und andererseits eine Vorrichtung zu schaffen, die aufgrund
eines fest gespeicherten Programms arbeitet, über ein einziges Bedienungsfeld ohne
rechentechnische Kenntnisse bedient werden kann und ein Spezialbedienungspersonal
nicht erfordert, gleichzeitig aber die Funktion der Steuerung, Datenverarbeitung
und Belegausstellung durchführt.
-
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der.eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung eine interne Datenverarbeitungseinheit
enthält, welche aus einer ersten und zweiten Anpassungs-Untereinzeit, einer arithmetischlogischen
Untereinheit, einem ROM-Speicher und einem RAM-Speicher
besteht,
daß die erste Anpassungs-Untereinheit über eine Ausgangs-Eingangspunktgruppe an
die Meßeinheit und über eine andere Ausgangs-Eingangspunktgruppe an die arithmetisch-logische
Untereinheit angeschlossen ist, daß die arithmetisch-logische Untereinheit über
eine Eingangs»Ausgangspunktgruppe an den ROM-Speicher, über eine weitere Eingangs-Ausgangspunktgruppe
an den RM1-Speicher und über eine Eingangspunktgruppe an die zweite Anpassungs-Untereinheit
angeschlossen ist, an deren Ausgangspunktgruppe ein Drucker angeschlossen ist, und
daß die Ausgangspunktgruppe der zweiten Anpassungs-Untereinl1eit gleichzeitig die
Ausgangspunktgruppe der Vorrichtung bildet.
-
Zweckmäßig ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so aufgebaut, daß
eine dritte Anpassungs-Untereinheit vorgesehen ist, die an eine Ausgangspunktgruppe
der arithmetisch-logischen Untereinheit und an eine Eingangspunktgruppe der Dateneingabeeinheit
angeschlossen werden kann.
-
Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der Erkenntnis, daß anstatt
einer Rechenmaschine allgemeiner Art eine interne Datenverarbeitungseinheit eingesetzt
werden kann, die einen zielorientierten Aufbau aufweist und auf eine mit der Fertigungstechnologie
übereinstimmende Weise hergestellt werden kann.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält eine Meßeinheit, welcher
optische Abtaster, ein Bedienungsfeld, ein Eichverbrauchszähler, eventuell eine
Dateneingabeeinheit und eine Datenverarbeitungseinheit zugeordnet sind. Die interne
Datenverarbeitungseinheit besteht aus einer ersten und einer zweiten Anpassungs-Untereinheit,
aus einer arithmetisch-logischen Untereinheit aus einem ROM-Speicher (Festwertspeicher,
ROM - read only memory) und aus einem RAN-Speicher (RAi - random access memory).
Die erste Anpassungs-Untereinheit ist an die Meßeinheit, die zweite Anpassungs-Untereinheit
an die arithmetisch-logische Untereinheit
angeschlossen; die arithmetisch-logische
Untereinheit ist mit dem ROM-Speicher und dem RAM-Speicher sowie über die zweite
Anpassungs-Untereinheit mit einem Drucker verbunden. Die interne Da. tenverarbeitungseinheitkann
mit einer an die arithmetisch-logische Untereinheit angeschlossenen dritten Anpassunys-Untereinheit
versehen werden, an welche eine Dateneingabeeinheit angeschlossen werden kann.
-
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen.
-
Fig. 1 eine bekannte Vorrichtung, Fig. 2- das Blockschaltbild einer
erfindungsgemäßen-Vorrichtung, und Fig. 3 das Blockschaltbild der internen Datenverarbeitungseinheit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
Wie-- aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht die zur Kalibrierung der
Verbrauchs zähler dienende Vorrichtung aus den folgenden Einheiten: Einer Meßeinheit
4, einem Bedienungsfeld 5 und einer internen Datenverarbeitungseinheit 6.
-
Die Eingangspunkte der Vorrichtung sind folgende: Eine Eingangspunktgruppe
a an empfängt die Signale eines optischen Tasters 2i, ein Eichverbrauchszähler 3
ist entsprechend bekanntem Meßprinzip und wohlbekannter Anordnung an einen Eingangspunkt
b angeschlossen.
-
Zwischen den einzelnen Einheiten bestehen folgende Verbindungen: Die
Meßeinheit 4 ist über eine Eingangspunktgruppe cl und eine Ausgangspunktgruppe c2
an das Bedienungsfeld 5 angeschlossen.
-
Die interne Datenverarbeitungseinheit 6 ist über eine Ausgangspunktgruppe
dl
und eine Eingangspunktgruppe d2 an die Meßeinheit 4 angeschlossen.
-
Die Einheiten der Vorrichtung können wie folgt charakterisiert werden:
Die Wirkungsweise der Meßeinheit 4 der erfindungsgemässen Vorrichtung beruht auf
dem gleichen Grundprinzip wie die der Meßeinheit 41 der bekannten Lösung. Das Bedienungsfeld
5 ist zur Steuerung der Vorrichtung ausreichend, die Informationen werden über Schalter,
Signallampen und Digitalanzeiger übermittelt.
-
Wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist, dient die interne Datenverarbeitungseinheit
6 zur Speicherung der Meßwer-te der verschiedenen Belastungspunkte, sie errechnet
die Genauigkeitscharakteristiken und stellt das Format des Meßprotokolls zusammen.
Das Betätigungsprogramm der internen Datenverarbeitungseinheit 6 sowie die Berechnungskonstanten
sind in einem ROM-Speicher 63 gespeichert. Nach erfolgter Einschaltung ist das Programm
sofort betriebsfähig und bleibt unabhängig von der Ausschaltdauer gespeichert.
-
Wird in einem außerbetrieblichen Zustand ein REPROM-Speicher angeschlossen,
so ist eine eventuelle periodische Modifizierung möglich. Die Speicherung der gemessenen
Werte findet in einem RAM-Speicher 64 statt. Die Steuerung des Vorgangs und die
mathematischen Operationen werden in einer arithmetisch-logischen Un.-tereinheit
62 durchgeführt, wobei die letztere über eine Anpassungs-Untereinheit 61 an die
Meßeinheit 4 und über eine Anpassungs-Untereinheit 66 an einen Drucker 8 angeschlossen
ist.
-
Die Datenverarbeitungseinheit 6 ist aus hochintegrierten elektronischen
Elementen aufgebaut und bildet bezüglich der Speiseversorgung und der mechanischen
Konstruktion eine organische Einheit mit der Meßeinheit 4 und dem Bedienungsfeld
5; sie enthält höchstens sechzig aktive Bestandteile.
-
Zwischen den Unteranheiten der internen Datenverarbeitungseinheit
6 bestehen die folgenden Verbindungen: Die Anpassungs-Untereinheit 61 ist über eine
Ausgangspunktgruppe g1 und eine Eingangspunktgruppe g2, der ROM-Speicher 63 über
eine Eingangspunktgruppe hl und eine Ausgangspunktgruppe h2 r der RAM-Speicher 64
über eine Eingangspunktgruppe j1 und eine Ausgangspunktgruppe j2 an die arithmetisch-logische
Untereinheit 62 angeschlossen, während die Anpassungs-Untereinheit 66 über eine
Eingangspunktgruppe 1 an die arithmetisch-logische Untereinheit 62 angeschlossen
ist.-Der Ausgang der Vorrichtung wird durch eine Ausgangspunktgruppe f gebildet,
über welche die Daten in den das Protokoll erstellenden Drucker 8 gelangen, der
wiederum von der internen Datenverarbeitungseinheit 6 als periphere Einheit gesteuert
wird.
-
Die zur Zusammenstellung der Protokolle erforderlichen, je.Verbrauchszähler
veränderlichen Ergänzungsdaten können durch Intervention des Datenträgers oder über
das Bedienungsfeld 5 in die Vorrichtung eingegeben werden. Die Dateneingabeeinheit
7 dient zum eventuellen Einlesen der Daten des Datenträgers; die Einheit 7 ist an
die interne Datenverarbeitungseinheit 6 über eine Eingangspunktgruppe e unter Zuhilfenahme
einer Anpassungs-Untereinheit 65 angeschlossen, welche ihrerseits über eine Ausgangspunktgruppe
k an die arithmetisch-logische Untereinheit 62 angeschlossen ist. Die Anpassungs-Untereinheit
65 stellt eine Ausführungsvariante der internen Datenverarbeitungseinheit 6 dar..
-
Die erfindungsgemäße Lösung weist zahlreiche Vorteile auf; u.a.
-
können die Nachteile der bekannten Lösungen-eliminiert werden die
Vorrichtung wird als traditionelles Instrument überein einziges -Bedienungsfeld
gesteuert; nach erfolgter Einschaltung iat die sofortige Betriebsbereitschaft erreicht,
das Programm wird auch bei einem Spannungsausfall aufrechterhalten.
-
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein unabhängiger Betrieb möglich
ist und rechentechnisches Operator-Bedienungspersonal eingespart wird.
-
Infolge des Spezialaufbaus ist der Ausnützungsgrad der Vorrichtung
vollkommen. Durch die Eliminierung der Rechenmaschine und Anwendung der hochintegrierten
elektronischen Elemente in der internen Datenverarbeitungseinheit 6 werden eine
bedeutende Wirtschaftlichkeit und erhebliche Einsparungen erreicht Durch die periodische
Änderungsmöglichkeit des Betätigungsprogramms ist einer der Hauptvorteile der rechenmaschinellen
Lösungen, die Erweiterungsmöglichkeit gegeben Als eine. vorteilhafte Eigenschaft
ist es zu betrachten, daß der einheitliche Aufbau und die kürzeren Kabellängen die
Möglichkeit der elektrischen Störungen herabsetzen und die Betriebssicherheit infolge
der geringeren Anzahl der Bestandteile höher ist.
-
Kurz umrissen umfaßt die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung
der Kalibrierung bei elektrischen Verbrauchszählern, welche zur simultanen Meßfehlerbestimmung
mehrerer Verbrauchszähler geeignet ist, welche die in mehreren Belastungspunkten
gemessenen Daten automatisch speichert und mathematisch verarbeitet, und welche
im Bedarfsfall ein als Kalibrierungszeugnis verwendbares Meßprotokoll verfertigt.
-
Die Vorrichtung kann bei der Herstellung und bei regelmäßig erfolgendem
Nacheichen gleicherweise angewendet werden. Sie enthält eine Meßeinheit, ein Bedienungsfeld
und eine interne Datenverarbeitungseinheit, welche aus Anpassungs-Untereinheiten,
aus einer arithmetisch-logischen Untereinheit, aus einem ROM-Speicher und aus einem
RAN-Speicher besteht.
-
Im Gegensatz zu bekannten Lösungen kann die Vorrichtung separat betrieben
werden, ein technisches Operator-Bedienungspersonal erübrigt sich. Infolge des spezialen
Aufbaus kann ein vollkom mener Ausnutzungsgrad erreicht werden Durch die Anwendung
der hochintegrierten elektronischen Elemente und Weglassen-der Rechenmaschine werden
eine bedeutende Wirtschaftlichkeit und Einsparungen sichergestellt.
-
Leerseite