SU1566371A1 - Устройство дл контрол электропотреблени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  контрол  динамики расхода электроэнергии. Цель изобретени  - увеличение полноты контрол  за счет контрол  критических режимов, возникающих при аварийных ситуаци х, что необходимо дл  анализа процессов, наблюдаемых при перегрузках, и дл  оценки возможного нарушени  работоспособности электрооборудовани . Устройство содержит комбинационный сумматор 1, формирователи 2, 3 кодов, блок 4 определени  периодов измерени , блок 5 приема информации, датчики 6 расхода энергии, преобразователь 7, код-аналог, накапливающий сумматор 8, блок 9 умножени , блок 10 хранени  уставок, блок 11 промежуточной пам ти параметров, содержащий элементы ИЛИ групп 12, 18, элементы И групп 13, 19, узел 14 пам ти номеров циклов, счетчик 16 циклов, узел 17 пам ти периодов измерени , элементы И 15, 20

блок 23 управлени , содержащий элементы И 24, 27, 28, триггеры 25, 34, генератор 26 тактовых импульсов, узлы 29, 30 синхронизации, усилитель 31, счетчик 32 адреса, узел 33 ввода уставок и индикации. 7 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычисли- тельной технике и может быть использовано дл  контрол  динамики расхода энергоносителей, в частности электроэнергии .

Цель изобретени  - увеличение пол- ноты контрол .

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства на фиг. 2 - функциональна  схема блока определени  периодов измерени ; на фиг. 3 - диаграмма ра- боты устройстваj на фиг. 4 - функциональна  схема устройства при реализации его на микропроцессорной базеу на фиг. 5 функциональна  схема контроллера; на фиг. 6 - алгоритмы работы контроллера; на фиг. 7 схема узла ввода уставок и индикации.

Устройство содержит комбинационный сумматор 1, первый 2 и второй 3 формирователи кодов, блок 4 определени  периодов измерени , блок 5 приема информации, датчики 6 расхода энергии преобразователь 7 код - аналог, накапливающий сумматор 8, блок 9 умножени , блок 10 хранени  уставок,блок 11 промежуточной пам ти параметров, содержащий первую группу 12 элементов ИЛИ, первую группу 13 элементов И. узел 14 пам ти номеров циклов, первый элемент И 15, счетчик 16 циклов, узел 17 пам ти периодов измерени , вторую группу 18 элементов ИЛИ, вторую группу 19 элементов И, второй элемент И 20 и выходы 21 и 22 блока 11 промежуточной пам ти параметров, блок 23 управлени , содержащий первый элемент И 24, первый триггер 25, генератор 26 тактовых импульсов, второй 27 и третий 28 элементы И, первый 29

и второй 30 узлы синхронизации, усилители 31, счетчик 32 адреса, узел 33 ввода уставок и индикации, второй триггер 34, выходы 35-39 узла 29, выходы 40-44 узла 30.

Блок 4 определени  периодов содержит первый элемент ИЛИ 45, счетчик 46, второй элемент ИЛИ 47, первый 48 и второй 49 узлы пам ти, группу 50 элементов ИЛИ, третий элемент ИЛИ 51.

Контроллер 52 (фиг. 4 и 5) содержит генератор 53 фаз, микропроцессор 54, системный контроллер 55, контроллер 56 прерывани , посто нное запоминающее устройство (ПЗУ) 57, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 58, а также вспомогательные элементы - дешифраторы 59-62 адреса, элементы И 63-65, элементы ИЛИ 66-68

Узел 33 ввода уставок и индикации (фиг. 7) содержит первый регистр 69, первый элемент ИЛИ 70, первый элемент И 71, сдвиговый регистр 72, шифратор 73, первый 74 и второй 75 элементы задержки, второй регистр 76, второй элемент ИЛИ 77, с второго по четвертый элементы И 78-80, триггер 81 и клавиатуру 82.

Дл  повышени  точности контрол  величины текущей совмещенной мощности производитс  коррекци  значени  мощности по пр ходу каждого сигнапс, с датчика расхода энергии.

Значение мощности Р( по каждому i-му датчику определ етс  путем делени  весового коэффициента Ь; на врем  Т , за которое был выработан данны квант энергии:

Р; Ь./Т..

(1)

Значение весового коэффициента определ етс  выражением

Ь- К. - К- /d .

(2)

где К;т, К-н - коэффициенты трансформации соответствующих трансформаторов тока и напр жени )

d. - посто нна  электросчетчика , выражающа  число импульсов на один киловатт-час .

При определении текущей совмещенной мощности потребител , который за- питан от нескольких вводов и имеет субабонентов, только в первый период в случае синхронного запуска счетчи

мощность Р

тек

опредеre к

N

Z

(3)

где Р; +1, когда ввод питающий;

р. -1, когда подключен субабонент „ N - число различных вводов и

субабонентов.

В общем случае при определении текущей совмещенной мощности необходимо посто нно с приходом нового импульса обновл ть текущее значение, замен   полученным значением мощности по данному входу прежнее. Чтобы упростить данную операцию, можно оперировать приращени ми обратных величин периодов следовани  импульсов, Kofopbie пропорциональны значению мощности , т.е.

N -Р;

1

1

Т1

) ь. (4)

где К - текущее значение периода; К-1 - предыдущее значение периода.

Дл  контрол  режимов при аварийны ситуаци х производитс  запоминание текущих периодов (мгновенных мощностей ) по каждому подключенному датчику . Глубина запоминани  определ етс  разр дностью счетчика 16 циклов. При сигнале Авари  можно просмотреть все предыдущие значени  замеров периодов по каждому датчику.

Устройство работает следующим образом.

Перед запуском устройства исход  I из конкретной схемы электроснабжени  потребител  с узла 33 занос т в блок 10 хранени  уставок весовые коэффициенты Ь. датчиков 6, а также знак, с каким должен учитыватьс  расход энергии данного датчика при определении суммарной мощности. Дл  этого,использу  цифровые клавиши 82 узла 33,ввод т в регистр 72 необходи566371

етло а- д е )

.

х

10

15

20

мую информацию, а также адрес датчика .

Узел 33 ввода уставок и индикации работает следующим образом.

При первом нажатии одной из цифровых клавиш 0м...9 код данной клавиши, вырабатываемый шифратором 73, поступает на нулевой (незначащий ) разр д регистра 72. Одновременно сигнал от данной клавиши через элемент ИЛИ 77 поступает на элемент 75 задержки, выход с которого производит запись в нулевой разр д регистра 72, а выход данного сигнала с элемента Jk задержки производит сдвиг регистра 72, и на цифровом табло регистра 76 индикации адреса, куда поступают младшие разр ды регистра 72, наблюдаетс  значение нажатой клавиши. Таким образом, вначале необходимо набрать значение коэффициента Ь., а затем - адрес датчика . Значение коэффициента высвечива- 25 етс  на табло регистра 69 индикации параметра, а адрес - в регистре 76 индикации адреса. Убедившись в правильности набранных значений, необходимо нажать клавишу СчАд, сигнал с которой будет стробом дл  элемен- , та И 78, выход которого подключен, к входу счетчика 17. и через блок А определени  периодов измерени  к адресным входам блока 10 хранени  уставок. При возникновении ошибок в наборе необходимо произвести сброс регистра 72 клавишей Сбр Рг и повторить набор. После занесени  всех уставок необходимо произвести начальный сброс клавишей Сбр регистра 72 узла 33 .

Сигнал начального сброса с узла 33 устанавливает в начальное нулевое состо ние узлы 29 и 30, счетчик 32 адреса и триггер 3. Единичным выходом с триггера 3 закрываетс  элемент И 2k, через элемент ИЛИ 45 счетчик 46 устанавливаетс  в нулевое состо ние, через элемент ИЛИ 47 блок 49 пам ти устанавливаетс  в режим записи, через элемент ИЛИ 51 узел 48 пам ти устанавливаетс  в положение записи, сумматор 8 также, устанавливаетс  в нулевое состо ние. Триггер 25 может быть в любом состо нии . Если он случайно устанавливаетс  в единичное состо ние, то сигналы с генератора 26 поступают через элемент И 27 на вход узла 29. Выходы 35

30

40

45

50

55

39 узла 29 не оказывают вли ни  на работу устройства ввиду преобладающего действи  сигналов начальной установки , а с приходом синхроимпульса 39 триггер 25 устанавливаетс  в нулевое состо ние. С этого момента или в случае случайной установки триггера 25 по сигналам Сброс с пульта 33 сигналы с генератора 26 через элемент И 28 поступают на вход узла 30. Одновременно открываютс  усилители 31 а на вход блока 5 с единичного выхода триггера 25 поступает сигнал запрета выдачи адреса, так что на адресные входы узлов 49 и 48 поступают через усилители 31 и группу 50 элементов ИЛИ выходы разр дов счетчика 32. Выходы 40-44 узла 30 ввиду преобладающего действи  установочных выходов триггера 34 не оказывают вли ни  на работу устройства , только выход 44 добавл ет в каждом цикле в счетчик 32 адреса п единичке, т.е. происходит перебор всех  чеек узлов 48 и 49 и запись в них нулей. При переполнении счетчика 32 адреса сигнал переполнени  устанавливает триггер 34 в единичное состо ние и устройство готово к работе .

По синхроимпульсу с выхода 4О элемент И производит анализ наличи  сигнала признака информации из блока 5 приема информации. Если признака информации нет, то по синхроимпульсу с выхода 41 в счетчик 46 записываетс  содержимое узла 49 пам ти , выбор которого определ етс  адресом , хран щимс  в счетчике адреса 32 (в первый период нулевой адрес). По синхроимпульсу с выхода 42 в счет чи 46 добавл етс  единица, и по синхроимпульсу с выхода 43 .новое со- д ржимое счетчика 46 записываетс  в узел 49. По синхроимпульсу с выхода 44 в счетчик 32 адреса добавл етс  единица. Данный процесс циклически повтор етс , пока из блока 5 приема информации не поступит сигнал признака информации. В этом случае по синхроимпульсу с выхода 40 триггер 25 устанавливаетс  в единичное состо ние . Нулевой выход триггера 25 закрывает элемент И 28 и усилители 31, а единичный выход открывает элемент И 27 и одновременно дает разрешение на выдачу адреса опрашиваемого датчика с блока 5.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

По адресу с блока 5, который поступает через группу 50 элементов ИЛИ на адресные входы узлов 48 и 49 пам ти, значени ,хран щиес  в опрашиваемых  чейках пам ти, поступают на входы формирователей 2 и 3.

Таким образом, содержимое  чеек узлов 48 и 49 соответственно адресу опрашиваемого датчика поступает на входы формирователей 2 и 3. Формирователь 2 производит преобразование значени  времени текущего периода Ттек в двоичном коде в обратную величину 1/ТГек. Формирователь 3 производит преобразование значени  времени предыдущего периода Тлред, в обратную величину 1/Тпредв дополни- L тельном двоичном коде. Сумматор 1 производит арифметическое сложение двух значений и выдает полученный результат на блок 9 умножени , одновременно на другие входы блока 9 умножени  с блока 10 от  чейки, соответствующей выбранному датчику, поступает весовой коэффициент вместе со знаком, который определ ет тип потребител , контролируемого данным датчиком (субабонент, собственное потребление, собственна  выработка и т.д.).

По синхроимпульсу 36 результат, полученный в блоке 9, поступает в накапливающий сумматор 8. где формируетс  текуща  совмещенна  мощность Ртек энергопотреблени  объекта. Значение Ртек выдаетс  на узел 33 и на входы преобразовател  7 код-аналог и далее на регистрацию.

Блок 11 промежуточной пам ти параметров работает следующим образом.

С приходом, после запуска устройства первого сигнала от любого датчика по адресу с блока 4 формируетс  перва  составл юща  адреса  чейки , где будет хранитьс  предыстори  расхода энергии по данному датчику. Одновременно по адресу с блока 5 через группу 13 элементов И и группу 12 элементов ИЛИ производитс  выборка соответствующей данному датчику  чейки узла 14 пам ти номеров цикла. Это значение поступает на вход счетчика 16 циклов и по синхроимпульсу 36 записываетс  в него, затем по синхроимпульсу 37 в счетчик 16 добавл етс  единица и тем самым формируетс  втора  составл юща  адреса дл  узла 17 пам ти периодов измерени .

По заднему фронту синхроимпульса 37 производитс  запись в узел 17 значени  Т,

бло тек, полученное от данного Уменьша  данный адрес на

1тек, которое поступает с ка 4. При поступлении следующего сигнала от данного датчика процесс повтор етс , но адрес будет на единицу больше. С приходом сигнала Авари  на узел 33 триггер 81 устанавливаетс  в единичное состо ние и закрывает элементы 13, 15, 19 и 20 блока 11 промежуточной пам ти параметров. Чтобы узнать предысторию, необходимо обратитьс  к узлу 14 пам ти номеров циклов, набрав на блоке адрес провер емого датчика и нажав клавишу А2 клавиатуры 82. На табло регистра 69 индикации параметра поступает значение пор дкового номера последнего цикла. Затем, добавив значение номера цикла к адресу датчика и обратившись к узлу 17 пам ти периодов измерени , можно получить последнее значение Т, датчика,

единицу, можно просмотреть все предыдущие значени . Следует обратить внимание , что глубина просмотра определ етс  разр дностью счетчика 16 цик- ловг Если, например, при разр дности счетчика, равной 48, в разр де после сигнала Авари  получают первое значение номера цикла 3, то он должен последовательно выдавать такие адреса: 3 + Адр; 2 + Адр; 1 + Адр, Адр, 15 + Адр; 14 + Адр и т.д. до значени  3 + Адр, где Адр - адрес контролируемого датчика.

Контроллер 52 работает следующим образом.

Кнопкой Сброс производитс  запуск программы инициализации, котора  расположена в ПЗУ 57. Чанна  программа обеспечивает очистку блока 14 и узлов 48 и 49 пам ти, которые на схеме контроллера сведены в ОЗУ 58. Помимо этих функций, производитс  инициализаци  контроллера 56 прерывани , где задаютс  стартовые адреса подпрограмм обслуживани  прерывани  ПР1 (информаци  о приходе сигнала от 1-го датчика), ПР2 (сигнал Авари )ПРЗ (сигнал запроса информации с пульта). Обобщенный алгоритм работы контроллера 52 приведен на фиг. 6,

Экономический эффект от применени  устройства образуетс  за счет анализа критических режимов энергопотреб5663/

10

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

лени  при аварийных ситуаци х. Это позвол ет оценить возможные нарушени  энергоблоков при перегрузках.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  контрол  электропотреблени , содержащее датчики расхода энергии, выходами подключенные к входам данных блоков приема информации, адресные входы которого подключены к первой группе адресных входов блока определени  периодов измерени , информационные выходы которого соответственно подключены к входам первого и второго формирователей кодов, а адресные выходы - к адресным входам блока хранени  уставок, информационные выходы которого подключены к входам первого сомножител  блока умножени , к входам второго сомножител  которого подключены выходы комбинационного сумматора, входы первого и второго слагаемых которого подключены к соответствующим выходам первого и второго формирователей кодов, выходы блока умножени  подключены к входам данных накапливающего сумматора, выход которого  вл етс  выходом устройства дл  подключени  к входу блока управлени , и через преобразователь код - аналог - к выходу устройства дл  подключени  к входу регистратора текущей электрической мощности потребител , блок управлени , содержащий первый, второй и третий элементы И, генератор тактовых импульсов, первый и второй триггеры, первый и второй узлы синхронизации, счетчик адреса, усилитель и узел ввода уставок и индикации, выход первого элемента И соединен с входом первого триггера, единичный выход которого соединен с первым входом второго элемента И и с управл ющим входом блока приема информации, нулевой выход первого триггера подключен к первому входу третьего элемента И и к управл ющим входам усилител , вторые входы второго и третьего элементов И соединены с выходами генератора тактовых импульсов, выходы второго и третьего элементов И подключены к тактовым входам первого и второго узлов синхронизации Соответственно, первый адресный выход узла ввода уставок и индикации подключен к установочным входам сметчика адреса, выИ156637

   ход начального сброса - к установочным входам первого и второго узлов синхронизации, счетчика адреса и к входу сброса второго триггера, установочный вход которого подключен к выходу переполнени  счетчика адреса, а адресный выход - к входу установки блока определени  периодов измерени , к входу управлени  вычислени ми на- капливающего сумматора и к первому входу первого элемента И, группа выходов данных счетчика адреса подключена к группе информационных входов усилител , группа выходов которого 5 подключена к второй группе адресных входов блока определени  периодов измерени , информационный выход блока приема информации подключен к второму входу первого элемента И блока 20 управлени , выходы первого узла синхронизации подключены соответственно к входу сброса первого триггера, установочным входам блока умножени , блока определени  периодов измерений 25 и накапливающего сумматора, выходы второго узла синхронизации подключены соответственно к третьему входу первого элемента И, к установочным входам блока, определени  периодов из- -эд мерений, к счетному входу счетчика адреса, информационный выход узла |ввода уставок и индикации подключен к входу данных блока пам ти уставок, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  полноты контрол ,, в устройство введен блок промежуточной пам ти параметров, содержащий первую и вторую группы элементов ИЛИ, первую и вторую группы элементов И, узел пам ти номеров циклов и узел пам ти периодов измерени , первый и второй элементы И, счетчик циклов, адресные выходы блока приема информации подключены к группе входов первой группы элементов И и к первой группе входов второй группы элементов И, выходы элементов И первой группы соединены с первой группой входов эле35

   40

   45

   5 0 5

   5

   0

   5

   112

   ментов ИЛИ первой группы, выходы которых подключены к адресным входам узла пам ти номеров циклов, выходом подсоединенного к первому информационному входу узла ввода уставок и индикации и к, входу данных счетчика циклов , выходы которого подключены к информационным входам узла пам ти номеров циклов и к входам второй группы элементов И второй группы, выходы которых подключены к первой группе входов второй группы элементов ИЛИ, выходы которых подключены к адресным входам узла пам ти периодов измерений , выходы которого подключены к второму информационному входу узла ввода уставок и индикации, информационный вход узла пам ти периодов измерени  подключен к информационному выходу блока определени  периодов измерени , вторые группы входов первой и второй групп элементов ИЛИ подключены соответственно к второму и третьему адресным выходам узла ввода уставок и индикации, первые входы первого и второго элементов И блока промежуточной пам ти параметров , счетный вход и вход управлени  записью счетчика циклов подключены к соответствующим выходам первого узла синхронизации блока управлени ,а входы первой и второй групп элементов И и вторые входы первого и второго элементов И блока промежуточной пам ти параметров подключены к выходу Авари  узла ввода уставок и индикации, v третьим информационным входом подключенного к информационному выходу блока определени  периодов измерени , а входом Авари  к входу Авари  устройства, выход первого элемента И блока промежуточной пам ти параметров соединен с входом Запись узл пам ти номеров циклов, а выход второго элемента И блока промежуточной пам ти параметров подкпючен к входу Запись узла пам ти периодов.

   Фиг. 5

   ЁЁ

   иуму а вин

   19

   LZC9951

   Г nycKj

   Опрос 5 ПИ Сч.кан.0

   Определение

   ,а Ртек ,. (быраж. t)

   гтек.

   Ъпред: Ъ

   Ъте/r

   +1д Сч.цимоб

   Нет

   Ъ тек

   ПКЛ

   +16 Сч. киналоб

   Нет

   тек

   Останов Сч. ццмоб

   Выдача LLHформации на

   пульт

   Риг. 6

   Фие.7

   t