Кәсіпорындағы электр энергиясын коммерциялық есепке алудың автоматтандырылған жүйесінің құрылымы

Ең аз шығындармен алынған ақпараттың тиімділігі мен сенімділігіне автоматтандырылған жүйелерді қолдану арқылы қол жеткізуге болады. Автоматтандыру адамдардың еңбек жағдайларын жақсартады, өндіріс мәдениетін арттырады және еңбек өнімділігін арттырудың шексіз мүмкіндіктерін ашады және өнімнің өзіндік құнын төмендетудің қуатты факторы болып табылады.

Бүгінгі күні BNK Energy-де ақпаратты жинау аппаратурасы (АСИ-2м) мен бақыланатын пункттер (БП) базасында электр энергиясының шығысы туралы ақпаратты жинаудың автоматтандырылған жүйесі бар.

Технологиялық процестерді жетілдіру және өндіріске жаңа жабдықты енгізу сапалы жаңа жүйені құру қажеттілігіне алып келеді.

Бұл жабдықтың кемшіліктері:

салыстырмалы түрде жоғары өлшеу қателігі ±2%;

қабылдау-беру трактінің шуылға қарсылығы нашар;

жабдықтың өзін-өзі тексеруі болмайды;

ескірген элементтер базасы;

электр энергиясы шығысының белгіленген лимитінен асып кету туралы сигнал берудің болмауы.

Сонымен қатар, ASI-2M және БП техникалық сипаттамалары, мысалы, электр энергиясын тұтыну қуаты, массасы, өлшемдері, рұқсат етілген қуат кернеуі және т.б. бізге ескірген жабдықтар туралы айтуға мүмкіндік береді.

ЭКЕАЖ үшін конфигурациясы мен конструктивтік орындалуы және функционалдық мүмкіндіктері бойынша әртүрлі техникалық құралдардың ақпараттық-өлшеу кешендері (АӨК) ұсынылады.

АӨК жасаушыларының кешендерге әмбебаптылық беруге ұмтылысына қарамастан, олар деректер базасының (ДБ) өлшемдерін және оны толтырудың қатаң құрылымын белгілі бір шектеумен сипатталады. ДБ өлшемдеріне қойылатын шектеулерді бағдарламалық жасақтаманы (бағдарламалық жасақтаманы) күрделі емес нақтылау және қуатты компьютерді қолдану арқылы алып тастауға болады.

ЭКЕАЖ ұсынған әрбір санауышқа мәліметтерді (мысалы, санауыштың, ток және кернеу трансформаторларының паспорттық сипаттамалары) және электр энергиясының тіркелетін шығынын жазу үшін нөмірленген арна-жол бөлінген. ДБ-ның басқа бөлігі де кіші құрылымға ие, бірақ бірнеше қосылыстың есептегіштерінің көрсеткіштері бойынша жалпы электр тұтынуды анықтауға қызмет етеді.

Типтік кешендердің функционалды шектеулерін жеңудің бір әдісі-есеп жүйесінің құрылымын өзгерту. Ол үшін типтік ЭКЕАЖ иерархиясының жоғарғы деңгейі бірыңғай дерекқорды жүргізуге арналған тағы бір деңгеймен толықтырылады.

Станцияны құру үшін арнайы техника қажет емес.

ДБ функцияларын кәдімгі офистік дербес компьютер (ДК) орындай алады (жүйеге қойылатын талаптар: Pentium 150, 16 Mb RAM, OC Windows 98).

Біріктіруші сервер болған кезде ЭКЕАЖ техникалық құралдарының ақпараттық - өлшеу кешені 6-суретте көрсетілген келесі түрге ие болады.

ЭКЕАЖ төменгі (далалық) деңгейін электр энергиясының есептегіштері және импульстік шығу сигналы құрайды [14].

Орташа (бақылаушы) деңгейді қосалқы станцияда орналасқан және санауыштардан импульстік немесе ұқсас түрдегі сигналдарды қабылдайтын деректерді жинау және беру құрылғылары (АЖҚБ) алады.

Барлық ДЖБҚ жергілікті есептеу желісімен (ЖЕЖ) біріктірілген, оған ЭКЕАЖ екінші деңгейін қалыптастыруды аяқтайтын үшінші (жоғарғы) деңгейдегі СВК ДБ жұмыс станциясы енгізілген. Сол желіге электр тұтынуды жоспарлаумен, есептеумен, талдаумен айналысатын мамандардың автоматтандырылған жұмыс орындары (АЖО) енгізілген. ДБ өлшемдері ВК ДБ 2GB (қысусыз).


АЖО 1

АЖО 2

АЖО ...

АЖО 3

СВК ДБ

Маршрутизатор

КВК 1

КВК 2

КВК 3

КВК ...

ДЖБҚ 1

ДЖБҚ 2

ҚС 1

ҚС 1

Санауыштар

Санауыштар

Жалпы жүйелік деңгей

Өрістік деңгей

Бақылаушы

деңгей

Сурет 6 - ЭКЕАЖ техникалық құралдарының ақпараттық - өлшеу кешені
6-кестеде ұсынылып отырған ЭКЕАЖ-ды іске асыру үшін қажетті жабдықтардың тізбесі келтірілген.

Жүйенің негізгі компоненттерінің қысқаша сипаттамасы [15]:

белсенді және реактивті электр энергиясын есептегіштің жадына жүктеме профилін жазумен бір бағытта өлшейтін 0.5 Евроальфтың электронды электр есептегіштері. Есептегіштер RS485 сериялы интерфейс тақтасымен жабдықталған (1200 м дейін), жоғары дәлдіктегі коммерциялық және техникалық есепке алуға арналған;

МПР-16-2М RS232 және/немесе RS422/RS485 интерфейстерін 16 арнаға мультиплекстеу және каскадты қосу мүмкіндігі бар IRPS-ке түрлендіруге арналған;

RTU-325 сериялы ДЖБҚ есептегіштерден деректерді автоматты түрде жинауға, өңдеуге, сақтауға және ақпаратты телекоммуникациялық арналар арқылы ЭКЕАЖ жоғарғы деңгейіне беруге арналған;

АЖО ЭКЕАЖ-SCADA бағдарламалық жасақтамасы бар дербес компьютерлер базасындағы автоматтандырылған жұмыс орындары;

BACK-PRO - АЖО компьютерінің үздіксіз қуат көзі. Электрмен жабдықтаудағы апаттар кезінде АЖО бағдарламалық жасақтамасының жұмысын дұрыс аяқтау үшін қажет;

инженерлік қашықтан басқару құралы - портативті компьютер бағдарламалық жасақтамамен жұмыс жасау және қызмет көрсету үшін негізгі жабдықтан басқа кейбір көмекші техникалық құралдар-интерфейс түрлендіргіштері және т.б., сондай-ақ кабельдік өнімдер қолданылады.

Жабдықтың атауы	саны, дана
Компьютер Р-300	6
HP Принтері	6
RTU-325 ДЖБҚ	9
МПР-16-2М	22
ЕвроАльфа санауышы	100
Альфа А1700 санауышы	325
ИБП BACK-PRO	4
Модем	2
Инженерлік пульт	1
GPS қабылдағышы	1
ALPHA PLUS-E бағдарламалық жасақтамасы	1
SCADA бағдарламалық жасақтамасы	1

Есептеу жүйесінің төменгі деңгейінде Евроальфтың микропроцессорлық есептегіштері орнатылған. Көпфункционалды микропроцессорлық есептегіш айнымалы ток тізбектеріндегі белсенді және реактивті энергия мен қуатты есепке алуға, сондай-ақ өлшенген, есептеу параметрлерін электр энергиясын бақылау, есепке алу және тарату жөніндегі диспетчерлік пунктке беру үшін ЭКЕАЖ құрамында пайдалануға арналған.

Өлшеу нәтижелері ток пен кернеудің шығыс сигналдарын негізгі есептегіш тақтаның микропроцессорлық схемасымен есептеу арқылы алынады. Модификацияға байланысты қосымша тақталарды орнату есептегіштің мүмкіндіктерін кеңейтуге мүмкіндік береді. Өлшенген деректер мен басқа да ақпарат сұйық кристалды индикаторда (СКИ) көрсетіледі.

AlphaPlus-E бағдарламалық жасақтамасын қолдану қажетті есептегіш конфигурациясы үшін бағдарламаларды құруға және өзгертуге, бағдарламалау, диагностика және деректерді коммерциялық оқуға, байланыс журналын жүргізуге және басқа тапсырмаларды орындауға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда компьютердің жердегі есептегішпен байланысы оптикалық порт арқылы оптикалық түрлендіргіштің көмегімен қамтамасыз етілуі мүмкін [16].

Есептегіштерде электр жүйесінің кейбір параметрлерін өлшеу және көрсету мүмкіндігі бар: фазалық Токтар мен кернеулер, желі жиілігі, үш фазалы желінің қуат коэффициенті және фазалық.

Қосымша тақтадағы 128 Кб-қа дейін кеңейтілген жад жүктеме графигінің деректерін жазу тереңдігін едәуір кеңейтуге мүмкіндік береді.

Белсенді және реактивті энергия мен қуатты өлшеу мүмкіндігі, көп тарифтік режимнің болуы, жүктеме графигінің есебі мен тереңдігі, қосымша тақталардың болуы есептегішті өзгерту арқылы анықталады.

ЕВРОАЛЬФ есептегіштері негізінде ЭКЕАЖ жүйелерін құру үшін интерфейстерді қолдануға болады. Есептегіштерде орнату тесіктерінің стандартты орналасуын қолдана отырып, кез-келген электр шкафына орнатуға мүмкіндік беретін заманауи қауіпсіз корпус бар.

Өлшеу нәтижелері ток пен кернеудің кіріс сигналдарын негізгі есептегіш тақтаның микропроцессорлық схемасымен өңдеу және есептеу арқылы алынады. Модификацияға байланысты қосымша тақталарды орнату есептегіштің кейбір мүмкіндіктерін толықтыруға мүмкіндік береді. Өлшенген деректер мен басқа ақпарат сегіз биттік СКИ-де көрсетіледі.

SCADA бағдарламалық жасақтамасын қолдану қажетті есептегіш конфигурациясы үшін бағдарламаларды құруға және өзгертуге, бағдарламалау, деректерді диагностикалық және коммерциялық оқуға, байланыс журналын жүргізуге және басқа да мүмкіндіктерге мүмкіндік береді. Бұл жағдайда компьютердің жердегі есептегішпен байланысы оптикалық порт арқылы AWG-24 кабелімен қамтамасыз етілуі мүмкін.

Есептегіштерде электр жүйесінің кейбір параметрлерін өлшеу және көрсету мүмкіндігі бар: фазалық Токтар мен кернеулер, желі жиілігі, 3 фазалық жүйенің қуат коэффициенті және фазалық, ток пен кернеудің фазалық бұрыштары, 3 фазалық жүйенің белсенді, реактивті және толық қуаты және фазалық.

Евроальф есептегіші өлшеу трансформаторларымен де, тікелей қосумен де жұмыс істейтін 0,2 S; 0,5 S; 1,0; 2,0 сыныптарына арналған стандарттардағы талаптарды қанағаттандырады және асып түседі. Электрондық есептегіш құрылғылар тұтынылған/шығарылған энергия мен қуатты токтардың, кернеулердің, қуат коэффициенттерінің және қоршаған орта температурасының өзгеруінің кең диапазонында қажетті дәлдікпен өлшейді және көрсетеді. Есептегіштің ток тізбектерінің төмен кедергісі сыртқы ток трансформаторларының дәлдігін арттырады.

Евроалф есептегіші толығымен электронды. Электромеханикалық есептегіштерден айырмашылығы, оның қозғалмалы бөліктері жоқ, бұл құрылғының жұмыс сенімділігін арттырады және оның ұзақ мерзімді жұмыс уақытын қамтамасыз етеді.

Есептегіш схемада ұшпайтын жад EERROM және ОЗУ (RAM) қолданылады. Жедел жадтың қуатын суперкапакатор және литий батареясы қолдайды, бұл желідегі кернеу өшірілген кезде жүктеме кестесін жоғалтуға жол бермейді. Электрмен жабдықтаудағы үзілістер кезінде бастапқыда есептегіш схемасы супер конденсатордан қуат алады, ол тәулік ішінде сағат пен күнтізбенің жұмысына қолдау көрсетеді, супер конденсатор разрядтан кейін қуатты қолдау литий батареясынан токпен қамтамасыз етіледі [17].

Евроальф есептегішінің деректері рұқсатсыз кіруден қорғалған. Оптикалық порт арқылы рұқсатсыз кіруді болдырмайтын құпия сөзді орнатуға болады. Сондай-ақ, есептегіштің аппараттық құлпы бар. Сонымен қатар, есептегіште қозғалмалы бөліктер болмағандықтан, есептегіш электромеханикалық есептегіштермен орын алуы мүмкін сыртқы әсер ету әрекеттерінен иммунитетке ие. Олардың аудиторлық қабілеті бағдарлама өзгерістерінің саны мен уақытын, қоректендіруші желі кернеуінің ажыратылу санын, ең жоғары қуат көрсеткіштерінің тасталу санын және көп тарифтік есептеуіштерге тән осы шамалардың сенімділігімен байланысты басқа да мәліметтерді жазуды қамтамасыз етеді.

Максималды қуат мәндерінің қалпына келтірілуін бақылау үшін қуаттың басқа түрлері енгізілген, мысалы, жиынтық (жинақталған) максималды қуат.

Евроальф есептегіші электр энергиясын есепке алудың әртүрлі талаптарына оңай бейімделеді. Ол көп тарифтік функциялардың кең спектрін ұсынады, бұл күндер мен жыл мезгілдерінің түрлерін ескере отырып, қажетті тарифтік құрылымдарды енгізуге мүмкіндік береді. AlphaPlus көмегімен қажетті жұмыс функцияларын орнату оңай.

EAT02 және EAT05 модификацияларындағы жұмыс кернеулерінің кең спектрі, кез-келген кернеу мен ток трансформаторларымен есептегіштерді орнатуға мүмкіндік беретін жоғары сезімталдық және шамадан тыс жүктеме қабілеті басқа есептегіштер арасында ерекше. Барлық жартылай өткізгіш релелер кез-келген функция үшін икемді бағдарламаланады.

Есептегіштің тексеру аралығы-8 жыл.

Евроальф есептегішінің негізгі техникалық сипаттамалары 7-кестеде келтірілген.

Евроальф есептегіші ыңғайлы және қауіпсіз тікбұрышты корпуста орналасқан. Орнату тесіктері мен корпустың өлшемдерінің стандартты орналасуы (din 43859 сәйкес келеді) есептегішті кез-келген электр шкафтарына оңай орнатуға мүмкіндік береді.

Есептегіш корпусы тұтастай алғанда периметрдің жоғарғы және төменгі бөліктерінен, мөлдір терезеден, қысқыш тақтадан және алынбалы клем қақпағынан тұрады.

Есептегішті орнатудың ыңғайлылығы үшін корпустың артқы жағында жоғарыдан екі бекітілген позицияны қабылдайтын бекіту көзі бар кронштейн қарастырылған. Бір жағдайда жасырын позиция (корпустың артында), екіншісі көрінетін (корпустың жоғарғы жағында).

Корпустың алдыңғы панелінде мөлдір терезе орнатылған, оның астында:

сұйық кристалды индикатор (СКИ);

LED жарық диоды;

оптикалық порт элементтері;

шильдик (ГОСТ 30206 немесе 30207 талаптарына сәйкес СКИ-ге шығарылатын параметрлер кестесімен және басқа да ақпаратпен);

литий батареясы (тақтайшаның астында);

Alt және RESET түймелері.

Көру терезесі сыртқы факторлардың кең диапазонында жұмыс істеудің ыңғайлылығы мен қауіпсіздігін қамтамасыз ететін ультрафиолетпен тұрақтандырылған соққыға төзімді поликарбонаттан жасалған.
Кесте 7 - Евроальф есептегішінің негізгі техникалық сипаттамалары

Параметр атауы	Мәні
Дәлдік сыныбы	0,5
Тарифтеу	4 тарифтік аймақ
Номиналды кернеулер, В	3х57, 100, 230
Жиілігі, Гц	50 ± 5 %
Номиналды ток (максималды ток), А	5 (10)
Сезімталдық, мА	1
Жұмыс температурасының диапазоны, ºС	От -40 до +70
Ылғалдылық (конденсацияланбайтын) %	0 - 98
Тұтынылатын қуат, ВА/Вт	<=4 (2)
Әрбір тізбекті тізбектің кедергісі, Ом	<= 0,6*10¯³
Есептегішпен байланыс кезінде ақпарат алмасу жылдамдығы	300, 1200, 2400, 4800, 96000, 19200

ALT батырмасына кіру үшін жабық және пломбаланған терезе кезінде онда серпімді жапсырмамен оқшауланған тесік қарастырылған. Синтетикалық резеңкеден жасалған жапсырма шаңның, кірдің, ылғалдың тесік арқылы енуінен сенімді қорғайды. Терезесін ашу және кіру батырмасы RESET (тастау қуаттың) тек жойғаннан кейін пломбаны энергияны сату ұйымдастыру.

Есептегіштер ГОСТ 14254-96 талаптарына сәйкес IP51 (корпус) және IP20 (терминал блогы) қорғаныс дәрежесіне ие (7-сурет).

Айнымалы ток желісіндегі токтар мен кернеулер сәйкесінше арнайы тоқ датчиктері мен резистивті кернеу бөлгіштерінің көмегімен өлшенеді. Шамаларды түрлендіру және басқа есептеулер СБИС (DSP) көмегімен жүзеге асырылады, оған сандық сигнал процессоры (DSP) кіреді, оған аналогты-сандық түрлендіргіштер (АСТ) кіреді, олар берілген уақыт сәттерінде ток пен кернеудің әр кіріс сигналының дискретті мәндерін бөледі. Микроконтроллер-бұл микропроцессор мен тізбектің перифериялық құрылғылары арасындағы маңызды байланыс.

Есептегіштің негізгі электронды элементтері планарлы-беттік және монтаж арқылы бірдей орналасқан.


Сурет 7-Электронный счетчик ЕвроАЛЬФА
Платада келесі компоненттер орнатылған:

үш фазалы қуат көзі;

резистивті кернеу бөлгіштер;

үш ток сенсорына арналған жүктеме резисторлары;

кварц генераторы (мегагерц диапазоны);

өлшеу СБИС;

микроконтроллер;

ағызу схемасы;

EEPROM жады;

кварц сағат генераторы (32 kHz);

оптикалық порт элементтері;

сұйық кристалды индикатор (СКИ);

қосымша тақталарды қосуға және жұмыс істеуге арналған интерфейс.

Жоғары сызықты кернеу сигналын алу және кең динамикалық диапазондағы фазалық ығысуды азайту үшін әр фазаға резистивті кернеу бөлгіштер қолданылады. Фазалық (желілік) кернеулер тікелей есептегіштің кернеу тізбектері бойынша негізгі тақтаға беріледі, онда резистивті бөлгіштердің көмегімен өлшеу АЖ (DSP) үшін кіріс сигналдарының қажетті деңгейіне келтіріледі. Резисторлар минималды температура коэффициенті бар металл пленка болып табылады.

Электрондық схема әр фазаның тогын арнайы жасалған дәл Ток трансформаторы арқылы алады, ол өлшенген сызық тогын пропорционалды түрде азайтады. Схеманың құрамындағы өлшеу АЖ (DSP) оларды қажетті шамаларды есептеуде пайдалану үшін жеке фазалық токтарды дәл өлшеуді қамтамасыз етеді.

Есептегіштің құрылымдық схемасы 8-суретте көрсетілген.

Эталонды кернеу


Үш фазалы қуат көзі

Кернеу стабилизаторы

Эталонды кернеу

Резистивті бөлгіштер

Тоқ трансформатор лары

Мультиплексор құрамында [18]:

RS232 интерфейс сигналдарын ИРПС және RS422 / 485 интерфейс сигналдарына түрлендіргіш және гальваникалық айырумен кері;

RS422/485 интерфейс сигналдарын IPRS және RS422/485 интерфейс сигналдарына және керісінше гальваникалық ажыратумен түрлендіргіш.

16-арналы МПР - 16-2M кеңейту мультиплексорының техникалық сипаттамалары 8-кестеде келтірілген.
Кесте 8- Кеңейту мультиплексорының техникалық сипаттамалары

Шаманың атауы	Мәні
"Ток циклі" ИРПС бойынша қосылатын есептегіштердің саны	16-ға дейін
RS 422/485 (2 қосқышы) арқылы қосылатын есептегіштердің саны	16-ға дейін
ЭКЕАЖ жүйесіне каскадты қосылатын мультиплексорлар саны	16-ға дейін
Интерфейстер саны RS 232	1
Интерфейс порттарының саны RS 422/485	2
4 сымды "ток ілмегі" ИРПС үшін байланыс желісінің түрі	4 сымды
RS 422/485 интерфейсі бойынша байланыс желісінің түрі	2 сымды не 4 сымды
Есептеуіштерді мультиплексордан барынша алып тастау, км	0,5
Жергілікті компьютерді қосу мүмкіндігі бар	бар
Мультиплексордан жергілікті компьютерді максималды жою	1,2 км-RS 422/485 15 м - RS 232
Модемді қосу мүмкіндігі бар	бар
Қорек кернеуі (бір фазалы), В	220 ± 20%
Желі жиілігі, Гц	50 ± 3
Тұтынылатын қуат, ВА	10
Жұмыс температурасының диапазоны, ºС	-10 +50
Ылғалдылық (конденсацияланбайтын) %	0 ÷ 95
Габариттік өлшемдері, мм	200 х 112 х 50
Салмағы, кг, артық емес	2,0

Әрбір МПР "жазу/оқу" Жалпы шиналарына "ағымдағы цикл" ИРПС интерфейсі арқылы АЛЬФА тобының 16 есептегішін қосуға және RS422/485 интерфейсі арқылы 16 мультиплексорды біріктіруге мүмкіндік береді.

Есептеуіштерден дербес компьютерге ақпаратты беру МПР-16-2(М) бастап RS232 интерфейсі бойынша нөл-модем кабелі арқылы, 15 м. дейінгі қашықтыққа немесе RS422/485 интерфейсі бойынша 1,2 км аспайтын қашықтыққа жүзеге асырылуы мүмкін.

Ақпаратты санауыштардан 1,2 км-ден астам қашықтыққа беруді RS232 МПР-16-2(М) интерфейс ұясына қосылатын телефон модемі арқылы жүргізу керек және мультиплексорлардың біріктірілген тобына тек бір модем қолданылады.

Жалпы шиналардағы барлық есептегіштердің байланыс желілерінің бір уақытта болуы кедергінің ақпаратты қабылдау немесе беру сапасына әсерін арттырады. есептегіш-мультиплексор бұл кейбір жағдайларда осы құрылғылар арасында ақпарат алмасуды іс жүзінде мүмкін емес етеді. МПР-16-2(М) байланыс арналарына әртүрлі кедергілердің әсерін азайту үшін қазіргі уақытта мультиплексордың жалпы шиналарына өзінің байланыс желілері бар бір ғана есептегішті қосуды қамтамасыз ететін арналық коммутация функциясы енгізілді.

МПР-16-2(м) мен МПР-16 алдыңғы модификацияларының құрылымдық айырмашылығы-мультиплексор арналарын коммутациялауды қамтамасыз ететін микроконтроллермен (ҚР) қосымша тақтаның болуы.

Мультиплексор келесі функционалды блоктардан тұрады:

RS232 интерфейс торабы;

торабы интерфейс ИРПС "токтық ілмек»;

2 арна интерфейсі RS422 / 485;

каналды коммутация бойынша блок (ҚР);

SW1(MPR тақтасы), P1 және P2 (PK тақтасы) конфигурация кілттері;

қуат көзі.

Мультиплексордың құрылымдық схемасы 9-суретте көрсетілген.

ИРПС интерфейсінің түйіні " ағымдағы цикл "(X5,X6 коннекторлары) 16 бірдей арнадан тұрады, олардың әрқайсысы қабылдағыш пен таратқыштың ток көздерін қамтиды. Интерфейс қабылдағыштарының барлық арналары "оқу" жалпы шинасына, ал таратқыш арналар "жазу"жалпы шинасына біріктіріледі. Жалпыланған "оқу/жазу" шиналары CMOS деңгейіндегі сигналдарға қалыпқа келтіріліп, конфигурация кілттеріне енеді.

Арналардың күйін басқару (on/off) ҚР блогымен жүзеге асырылады. RS422 / 485 интерфейсінің екі арнасына деңгей драйверлері, гальваникалық оқшаулау элементтері және деректер ағынының арбитраж торабы кіреді. "Slave" интерфейсінің арнасы (x2 қосқышы) есептегіштерді немесе мультиплексорларды қосуға арналған (бірнеше мультиплексорларды каскадты бір топқа біріктірген жағдайда). «host» интерфейсінің екінші арнасы (X3 коннекторы) деректерді жинау құрылғысына қосылуға немесе параллель қосылу схемасымен бірнеше мультиплексорларды бір топқа біріктіруге арналған.

РК блогы арналарды бөлу функциясын жүзеге асырады және микроконтроллер негізінде іске асырылады.

Блок екі жұмыс режимін қолдайды:

негізгі - арнаны қосу "who are you"АВВ коммуканикациялық хаттамасының командасы бойынша жүргізіледі. Бұл режимде блок өзінің UART арнасы арқылы мультиплексорға сауалнама жүйесі берген командаларды тыңдайды. Байланыс сеансы режимінде сұралған есептегіштің байланыс нөмірі анықталады және мультиплексор арнасы ашылады, оның нөмірі есептегіштің байланыс нөміріне тең, ал қалған барлық арналар өшіріледі. Алмасу сессиясы аяқталғаннан кейін барлық арналар "off" күйіне ауыстырылады.

пассивті - барлық мультиплексор арналары қосылған. Арналық коммутация бойынша режим ажыратылған.

SW1 (МПР тақтасы), P1 және P2 (ҚР блогы) конфигурациясының кілттері MPR және РК блогының әртүрлі жұмыс режимдерін орнатуға арналған DIP қосқыштары болып табылады.

Мультиплексордың жұмыс режимдерін белгілеу кезінде кілттердің орындары 9-кестеде келтірілген

Мультиплексордың қуат көзі (IP) кернеу трансформаторынан, түзеткіштерден және параметрлік тұрақтандырғыштардан тұрады. IP интерфейстерді және МПР ішкі схемасын бес гальваникалық босатылған арналар арқылы қамтамасыз етеді.

негізгі электрондық төлем;

қосымша электрондық төлем (РК төлемақы);

бекіту құлақтары бар пластикалық корпус.

Негізгі тақтада орналасқан:

50 Гц, 220 В (X1 коннекторы) желісін қосуға арналған терминалы бар мультиплексордың қуат көзі және қуат индикаторының жарық диоды;

DB сериялы коннекторлары бар RS 232 және RS422/485 "ағымдағы цикл" ИРПС интерфейстерінің схемалары;

SW1 конфигурация кілттері;

РК тақтасын қосуға арналған арнайы қосқыш.

Мультиплексордың электронды тақтасы соққыға төзімді және термохимиялық төзімді пластиктен жасалған тікбұрышты пластикалық корпусқа салынған. Корпуста қақпақ, негіз және оны жазықтыққа бекітетін арнайы құлақ бар. Корпустың барлық бөліктері бұрандалармен-бұрандалармен өзара байланысты. Ағымдағы цикл (X5, X6), RS422/485 (X2, X3) және RS232 (X4) интерфейстерінің коннекторлары, қуат қосылымының терминалы және қуат индикаторының жарық диоды корпустың бүйір беттерінде орналасқан.

Электр энергиясын коммерциялық есепке алуды ұйымдастыру бойынша барлық талаптарға сәйкес келетін ең заманауи және техникалық жетілдірілген ДЖБҚ бірі АББ ВЭИ компаниясы сериялы шығаратын RTU-300 тобының RTU-325 ДЖБҚ болып табылады. RTU-325-бұл ДЖБҚ деректерді үлестірілген өңдеумен және сақтаумен электр энергиясы мен қуатын коммерциялық есепке алудың сандық, кеңістіктік-бөлінген, жобалау-құралатын, иерархиялық, көп функциялы, автоматтандырылған жүйелерін (ЭКЕАЖ) құруға арналған жоғары функционалдылық, сенімділік және дәлдік СҚБЖ. RTU-325 ДЖБҚ деректерді жинау, өңдеу, сақтау және беру схемасының барынша икемділігін қамтамасыз етеді. Коммерциялық деректер бөлігіндегі RTU-325 өлшеу ақпараты қолданыстағы шарттық ережелер мен тарифтерге сәйкес электр тұтынушы және электр жеткізуші ұйымдар арасында коммерциялық есептеулер жүргізуге негіз бола алады. ДЖБҚ электр энергиясы мен қуатты техникалық есепке алу жүйесін құру үшін де пайдаланылуы мүмкін.

RTU-325 ДЖБҚ жүзеге асыратын функциялар [19]:

1. Электр есептегіштерден, оның ішінде каскадты-емделген ДЖБҚ арқылы электр энергиясы, қуат және электр желісінің параметрлері бойынша деректерді жинау, өңдеу, жинақтау, сақтау және бейнелеу.

2. Есептегіштерден алынған электр энергиясы мен қуат туралы мәліметтерді аталған физикалық шамаларға түрлендіру.

3. 256 есептегішке дейін, 1-ден 24-ке дейін RS-232/RS-485 тізбектелген желілерін қосыңыз.

4. Есептегіштерден алынған өлшеулерді ДЖБҚ параметрлеу кезінде пайдаланушы анықтаған топтық өлшеулерге біріктіру.

5. Есептегіштерден (техникалық) жүктеме кестесін оқу(1, 3, 5, 15, 30, 60 мин), оны есептеуіш профильдерінің бірыңғай интервалына келтіру. ДЖБҚ жадында есептегіштер мен топтар үшін және тарифтік аймақтар үшін есепті кезеңде тұтынылған және берілген белсенді және реактивті энергияның техникалық және коммерциялық есебі сақталады.

6. Есептегіштерден саналған және есептелген мәндерді есепке алу нүктелері мен топтары бойынша сақтау тереңдігі кем емес энергияға тәуелсіз жадта сақтау (сақтау тереңдігі бағдарламаланған):

- техникалық (30 минуттан кем) аралықтағы орташа қуат-2 сағат,

коммерциялық (30 минуттық) интервалдардағы есепке алу нүктелері бойынша орташа қуаттар-45 тәулік,

коммерциялық (30 минуттық) интервалдардағы есепке алу топтары бойынша орташа қуаттар-3 ай,

әр арна бойынша бір айдағы электр энергиясының шығыны-18 ай,

топтар бойынша бір айдағы электр энергиясының шығыны-3 жыл.

7. Көп қолданушы, әртүрлі байланыс арналары арқылы деректерді тәуелсіз беру, желіде жұмыс істеу.

. Жұмыс температурасының кең диапазоны - минус 25 (40) - тен плюс 60 (70) ºС-қа дейін.

8. Өнеркәсіптік қорғаныс өнімділігі.

9. RTU-325 деректерді сақтау, деректерді жинау және беру арналарының жиынтығы үшін өзгермейтін жадтың қажетті көлеміне байланысты тапсырыс бойынша шығарылады. Арнайы тапсырыс бойынша жұмыс температурасының кеңейтілген диапазоны және сыртқы батарея негізінде үздіксіз қуат көзі бар дизайн шығарылады.

ДЖБҚ байланыс желілері DB - 37 F типті розеткалармен жабдықталған монтаж панелінде жиналады, оған 1 және 2 мамандандырылған есептеу кешендерін (SVK 1 және SVK 2) қосудың негізгі схемасы 3.8 суретте көрсетілген. Кешендердің бірін жөндеуге шығарған кезде, орнатылған кіріс тақталарына қосылған есептеу тізбектерінің ілмектері DB-37p типті штепсельдермен қысқарады.

МЕК 1 және МЕК 2 Intel Pentium 166 MMX процессорларымен 64 Mb оперативті жады бар дербес компьютерлерге негізделген. Олардың әрқайсысында екі бірдей 16 каналды NECM кіріс тақтасы орнатылған. 426419.002.

Екі кешен де тәулік бойы техникалық қызмет көрсету үзілістерімен жұмыс істейді (6 айда 1 рет.):

МЕК 1-негізгі, одан алынған деректер нақты уақыт ауқымында энергиямен жабдықтаушы ұйымға (ЭЖҰ) беріледі);

МЕК 2 - резервтік.

МЕК 1 және МЕК 2 қосудың принципті схемасы 10-суретте келтірілді.

МЕК 2 жөндеу үшін

МЕК

МЕК 2

Сурет 10 - МЕК 1 және МЕК 2 қосудың принципті схемасы
ЭКЕАЖ пайдалану бюросының жергілікті есептеу желісі бөлінген сервері бар IEE 802.3 (Ethernet) стандарттарына сәйкес құрылған. Жұмыс станциялары мен МЕК деректерді беру серверіне (ДБС) және резервтік көшіру станциясына РКС) 16-порттық ЛВС коммутаторы арқылы UTP 5 санатындағы кабельдермен қосылған.

ЭЖҰ корпоративтік ЖЕЖ-не, ЭКЕАЖ пайдалану бюросының ЖЕЖ-нен аумақтық ЛЕЖ-не деректер ҚЖҚ-да орнатылған SBNI 12-10 модемдерінің көмегімен бөлінген жұп бойынша беріледі. Ақпаратты басқа тұтынушыларға беру SBIC4-14 "Гранч" маршрутизаторы арқылы ұйымдастырылған.

Деректер серверінде Intel Pentium 3 процессоры, 600 МГц, DIM 256 Mb оперативті жады, әрқайсысы 40 Гб (немесе одан да көп) 2 қатты диск бар, дискідегі жадты көрсету үшін RAID типті Fast Trak 100 контроллері, Ethernet 100/10 желілік адаптері және арнайы sbni 12-10 мыс жұбы үшін модем. СПД файлдық сервер, протоколды түрлендіру сервері және қосымшалар сервері функцияларын орындайды.

Сақтық көшірме станциясында Intel Pentium 3 процессоры, 866 МГц, DIMM 256 Мб жедел жады, 20 Гб Қатты диск, CD-WR 24 IDE ықшам дискілерін жазуға/қайта жазуға арналған қатты диск бар. СРК ЭКЕАЖ пайдалану бюросы бағдарламашысының жұмыс орны болып табылады және Ethernet сеансы кезінде желіаралық экран функцияларын орындайды.

ЭКЕАЖ пайдалану бюросының ЖЕЖ-не қосылған жұмыс станциялары құжаттарды алуға және кәсіпорынның қуатын бақылауға арналған.

Мұндай жүйе мүмкіндік береді:

- орнату параметрлерін орнату,

- "құжаттардың супергенираторы" бағдарламасының көмегімен құжаттардың кез келген түрін қалыптастыру”,

- күнделікті тұтыну кестесін бақылау,

- пайдаланушыларға ақпаратты ЛВС -қа жіберіңіз: әр түрлі уақыт кезеңдеріндегі электр энергиясының шығыны, көрсетілген айдағы, тоқсандағы, жылдағы және ауысымдағы жалпы энергия шығыны, пайдаланылатын максималды жүктеме саны, әр түрлі кезеңдердегі косинус φ және т. б.

Жоғарыда келтірілген ақпарат кез-келген түрде ұсынылуы мүмкін, бұл жүйені пайдаланушы шешетін функционалды өндірістік міндеттерді ескере отырып, электрмен жабдықтау жүйесінің техникалық-экономикалық көрсеткіштерін анықтау үшін электр тұтыну үшін есептеу кезінде қолдануға ыңғайлы.

МЕК-те электр энергиясын және қуатты тұтынудың тәуліктік кестелері, жиынтық ведомостар, кестелер және т. б. қалыптастырылады.

ЭКЕАЖ жүйесінде қашықтағы құрылғылар болғандықтан, AWG-24 маркалы кабель қолданылады - бұл бұралған жұп негізінде баланстық жүйенің кабелі. Кабель тепе-теңдік жүйесі деп аталады, өйткені бір өткізгіш өзектегі сигнал екіншісімен бірдей, бірақ бұл сигнал инверттелген.

Есептегіштен сигнал ДЖБҚ -ға өтіп, шағылысу нәтижесінде қайтып келмеуі үшін кабельдің жүктемесін 120 Ом сәйкес келетін резисторлармен келісу керек.

Бірақ бұл шарт талап етілмейді, бірақ ұсынылады. Кабельде сигналды едәуір қашықтыққа (1200 м) беру кезінде жылдам өтпелі процестерге байланысты сызықтың соңында потенциалдар айырмашылығының өсуі байқалады.бұл кедергілер деректердегі қателіктерге әкелуі мүмкін электромагниттік кедергілерді (ЭМК) тудырады. Бұл кедергілерді жою үшін жүктемені үйлестіру, сондай-ақ бұралған сымдар қолданылады, олардың мәні олардың орналасуы мүмкіндігінше бір-біріне жақын.

Тепе - теңдік жүйесі екі мәселені шешеді-бұл ЭМК инодукциясы және ЭМК сәулеленуі.

Бірінші жағдайда өткізгіш антеннаның рөлін атқарады Электромагниттік толқындарды қабылдайды, ал ЭМК өткізгіштерде жүреді, бұл сигналдың қалыпты өтуіне жол бермейді. Тепе-теңдік жүйесінде бір сымға бағытталған басқа сыммен бірдей шу болып табылады, сондықтан бұл шу бір-біріне қатысты өшеді және шу бүкіл жүйеге ортақ болады.

Екінші жағдайда, бір сымдағы сәуле басқа сымның басқа ЭМК сәулеленуімен сіңеді, яғни жүйені тиімді емес эмитент ететін кедергілерді сіңіру үрдісі бар.

Электр энергиясын коммерциялық есепке алудың автоматтандырылған жүйесі үш бөліктің: техникалық құралдардың, бағдарламалық қамтылымның және қызмет көрсетуші персоналдың бірлігін білдіреді.

Сондықтан сенімділікке әсер ететін факторлар үш негізгі топқа бөлінеді: техникалық, бағдарламалық және пайдалану.

Жабдықтың күрделілігі оның сенімділігіне теріс әсер етеді, ал қазіргі заманғы жабдық атқаратын функциялардың сипаты жоғары сенімділікті қажет етеді. Сенімділік-бұл негізгі параметрлердің мәндерін алдын-ала белгіленген шектерде сақтай отырып, белгілі бір уақыт ішінде белгілі бір жұмыс жағдайында барлық берілген функцияларды орындау жүйесінің қасиеті.

Сенімділік келесі параметрлермен сипатталады:

қиындықсыз жұмыс істеу ықтималдығы,

орташа жұмыс уақыты,

сәтсіздіктер арасындағы орташа уақыт,

сәтсіздік қарқындылығы,

сәтсіздік жиілігі,

орташа қалпына келтіру уақыты,

бас тартуға дейінгі жұмыс [20].

Сенімділік көрсеткіші ретінде істен шыққанға дейінгі орташа атқарым пайдаланылады. Істен шыққанға дейінгі жұмысты бөлу түрі сәтсіздіктердің даму процесінің сипаттамаларына байланысты.

ЭКЕАЖ әртүрлі ақаулық қарқындылығы бар гетерогенді элементтерден тұратын күрделі жүйе болғандықтан, сенімділікті есептеу үшін істен шыққанға дейінгі жұмыстың индикативті таралуы қолданылады.

Бұл жағдайда жүйе элементтерінің істен шығу қарқындылығы мынадай формула бойынша айқындалады:

Сенімділік функциясы келесі формула бойынша анықталады:

t - берілген жұмыс уақыты.

Жобалау кезеңінде сенімділіктің болжамды есебі жүргізіледі, бұл жүйенің сенімділігін оның барлық элементтерінің, сондай-ақ әрбір элементтің істен шығу қарқындылығының мәндерін жеке-жеке қосу арқылы бағалауға мүмкіндік береді [10].

10-кестеде (9) және (10) формулаларды пайдалана отырып, берілген t = 8760 сағат уақыт кезінде ЭКЕАЖ сенімділігін есептеу келтірілген.

Бүкіл жүйенің үздіксіз жұмыс істеу ықтималдығы-0.525, бұл өте төмен көрсеткіш.

Бұл деректер тізбегінде төмен индикатор элементі - жұмыс станциясының компьютері бар екендігіне байланысты.

Бірақ жүйеде төрт жұмыс станциясының ұйымдастырылуы қарастырылғандықтан, ақпарат жоғалмайды және оны қалпына келтіруге болады.

Кесте 10-ЭКЕАЖ сенімділігін есептеу

Қорытынды: ЭКЕАЖ электр энергиясын бақылау мен есепке алуды жүзеге асырады.

ЭКЕАЖ үшін Евроальф типті көпфункционалды микропроцессорлық есептеуіш, МПР-16-2M мультиплексор-расширитель, АББ ВЭИ Метроника компаниясы сериялы шығаратын RTU-300 тұқымдастығының RTU-325 ДЖБҚ және AWG-24 маркалы кабель таңдалды.