Устройство сбора данных. Надёжность средств измерения и информационно–измерительных систем. Измерение, средства измерений, страница 4

-  имеет герметичное исполнение, позволяющее работать в промышленной атмосфере;

-  обеспечивает ввод и редактирование всех настроечных параметров в естественном виде;

-  не ограничивает число каналов в группе;

-  допускает допрограмирование без останова процесса учета, например, добавление новых каналов в группы, что обеспечивает поэтапный ввод в эксплуатацию;

-  полностью управляется и контролируется, как со стороны канала связи, так и со стороны местной ПЭВМ, что исключает злоупотребления, как со стороны потребителя, так и со стороны сбытовой организации;

-  ведет досье на контрольный канал;

-  имеет встроенный контрольный пример с мгновенной загрузкой;

-  позволяет назначать и переназначать любые группы учета на ведение графиков нагрузок;

-  имеет электронную подстройку точности хода своих часов, что позволяет значительно снизить влияние сезонных колебаний температуры;

-  настраевеется на любой тип датчика импульсов;

-  позволяет программировать все праздничные и отмененные выходные дни на год вперед, учитывает праздничные и выходные дни при  оплате по трехставочному позонному тарифу, что снижает оплату;

-  автоматически меняет зонные сетки и лимиты нагрузок при смене квартала;

-  обеспечивает программирование моментов перевода часов на летнее время и обратно;

-  оптимизирует отстройку от импульсных помех в линиях связи с датчиками импульсов в зависимости от типа используемого датчика;

-  автотестирует целостность своей программы, настроечных параметров и линий связи в процессе работы.

2. Разработка функциональной схемы.

 

Рис.2.1. Обобщенная функциональная схема.

Блок ввода данных ¾ осуществляет измерение и ввод в систему информации о расходе электроэнергии.

Блок обработки данных ¾ осуществляет преобразование информации от датчиков в информацию пользователя.

 Блок вывода данных ¾ осуществляет вывод информации на дисплей.

Рассмотрим более подробную функциональную схему изображенную на рисунке 2.2.

 

Рис 2.3    Функциональная схема датчика расхода электроэнергии.

2.1 Описание функциональной схемы

Датчик расхода электроэнергии состоит из двух основных элементов, светоэлемента и фотоэлемента, между которыми вращается диск, скорость которого пропорциональна расходу электроэнергии. Чтобы определить количество оборотов диска за определенный промежуток времени, участок диска покрывают светоотражающим слоем. При прохождении этого участка через светоэлемент происходит отражение импульса света на фотоэлемент, что соответствует одному обороту диска.

Счетчик оборотов подсчитывает количество импульсов пришедших от фотоэлемента.

Порт ввода предназначен для передачи двоичной информации со счетчика в микропроцессор.

Микропроцессор программно обрабатывает полученную информацию, хранит ее определенное время, выводит на дисплей, и передает ее через последовательный интерфейс к внешнему устройству.

Для локального считывания данных модуль должен быть оборудован дисплеем. Для этой цели применим универсальное программируемое устройство сопряжения с клавиатурой и дисплеем на основе семисегментных светодиодных индикаторов (ССИ). В устройстве имеется ОЗУ на 16 байт. Память дисплея может быть загружена и прочитана ОЭВМ. Таким образом, ККД освобождает ОЭВМ от задачи постоянного поддержания изображения на дисплее.

На дисплей выводится, с интервалом в три секунды информация о расходе электроэнергии полученная от каждого датчика.

3. Разработка и расчет узлов принципиальной схемы.

3.1 Схема микроконтроллера.

Микроконтроллер выполнен на основе высокоуровневой n-МОП технологии и выпускается в корпусе БИС, имеющем 40 выводов.

Рис 3.1. Цоколевка корпуса МК51 и наименование выводов.

Через четыре программируемых порта ввода/вывода МК51 взаимодействует со средой в стандарте ТТЛ-схем с тремя составляющими выхода.