Основы интеллектуальных счетчиков на промышленных объектах

Основы интеллектуальных счетчиков на промышленных объектахУтилиты по всему миру используют смарт-счетчики в жилых, коммерческих и промышленных целях. Интеллектуальные счетчики служат для снижения эксплуатационных и капитальных затрат, поддержки новых услуг для клиентов и улучшения оперативного контроля. Однако, так как тип интеллектуального индикатора меняется в зависимости от нормативных требований каждого региона, целесообразно разработать некоторые общие строительные блоки в прошивке для любых требуемых изменений.

MCU выполняет программное обеспечение для обслуживания всех необходимых задач замера энергии при взаимодействии с другими периферийными устройствами, такими как АЦП, измерения ASIC, EEPROM, дисплей, интерфейс связи, ввода / вывода, часы реального времени, таймеры и прерывания. HAL включает в себя программное обеспечение, которое загружает с инициализации аппаратных MCU (включая его на кристалле периферийных устройств), а также других упомянутых внешних сопряжений оборудования.

Аналоговый процессор ослабляет большой ток и напряжение для достаточно малых значений напряжения, так что они могут быть измерены АЦП. После этого образцы АЦП, сигналы напряжения и тока и преобразуют их в цифровой формат. AFE обеспечивает усиление на основании решения АЦП и требуемой точности класса.

MCU получает цифровые данные для обработки сигналов и выводит конечные параметры, такие как энергия, сила, RMS, коэффициент мощности, частота и т.д. В учете электроэнергии, для этой стадии, используют несколько методов:

AFE + Внешний отдельный / мультиплексированный АЦП + MCU т.е. отдельный АЦП для каждого канала или сигма-дельта мультиплексированный многоканальный АЦП с MCU. MCU опрашивает каждый канал в конкретный интервал и обрабатывает его. В этом процессе, он накапливает продукты напряжения и тока, а выборки данных выводит вместе с активной мощности путем деления накопленного значения с числом выборок. Он также умножает активную мощность по времени и дает потребляемой активной энергии некоторый интервал для получения окончательных параметров. В этом случае цифровые данные от АЦП для тока и напряжения выстраиваются в каждом канале. Таким образом, микроконтроллер применяет соответствующий алгоритм обработки сигнала для преобразования его в конечные параметры. Это решение дает гибкость. AFE + MCU со встроенным многоканальным АЦП и DSP, т.е. MCU имеет встроенные АЦП наряду с функциональностью DSP.