TMTG 3F Felhasználói leírás

TMTG 3F Felhasználói leírás


Vertesz Elektronika

Tartalomjegyzék 1 ÁLTALÁNOS LEÍRÁS.......................................................................................................................5 1.1 Biztonsági figyelmeztetések........................................................................................................................5 1.2 A készülék rendeltetése................................................................................................................................6

2 MŰKÖDÉSI LEÍRÁS........................................................................................................................8 2.1 Hardver felépítés...........................................................................................................................................8 2.1.1 Mérőváltók............................................................................................................................................8 2.1.2 DSP egység............................................................................................................................................9 2.1.3 Áramgenerátorok.................................................................................................................................9 2.1.4 RS485 illesztő........................................................................................................................................9 2.1.5 Digitális ki- és bemenetek...................................................................................................................9 2.2 A készülék bekötése...................................................................................................................................10 2.3 Felhasználói felület.....................................................................................................................................13 2.3.1 Állapotjelző LED-ek.........................................................................................................................13 2.3.2 LCD, nyomógombok........................................................................................................................13 2.4 Logikai felépítés..........................................................................................................................................16 2.4.1 Paramétertábla....................................................................................................................................16 2.4.2 Analóg bemenetek, kalibráció..........................................................................................................16 2.4.3 Digitális bemenetek, impulzusszűrők és digitális mintavételezők..............................................17 2.4.4 Logikai impulzusok, szoftver impulzus..........................................................................................18 2.4.5 Mérés....................................................................................................................................................19 2.4.6 Óra........................................................................................................................................................19 2.4.7 Szinkronjel generátor.........................................................................................................................20 2.4.8 Impulzus számlálók...........................................................................................................................20 2.4.9 Archív tár, mérési rekordok, feszültség események......................................................................20 2.4.10 Jelalak regisztrálás.............................................................................................................................23 2.4.11 Impulzus formálók..........................................................................................................................23 2.4.12 Határérték kapcsolók......................................................................................................................24 2.4.13 Maximumőrök..................................................................................................................................24 2.4.14 Digitális kimenetek..........................................................................................................................27 2.4.15 Analóg kimeneti karakterisztika képzők......................................................................................27 2.4.16 Analóg kimenetek............................................................................................................................28 2.4.17 RS485 vonal, ModBus vezérlő.......................................................................................................28 2.5 Műszaki adatok............................................................................................................................................29

3 KOMMUNIKÁCIÓS VONAL............................................................................................................31 3.1 Soros vonal..................................................................................................................................................31 3.2 Protokoll.......................................................................................................................................................31 3.2.1 Implementált parancsok....................................................................................................................31 3.2.2 Táviratok szerkezete..........................................................................................................................32 3.2.3 CRC számítása (Turbo Pascal példa kód)......................................................................................33

4 MODBUS, HOLDING REGISZTEREK KIOSZTÁSA.............................................................................34 4.1 Elektronikus adattábla...............................................................................................................................34 4.2 Mért eredmények........................................................................................................................................35 2.


Vertesz Elektronika

4.2.1 Áram, feszültség és teljesítmény szorzó faktor.............................................................................35 4.2.2 Alap mérési mennyiségek.................................................................................................................36 4.2.3 Időszakos energiaértékek..................................................................................................................36 4.2.4 Összesített energiaértékek................................................................................................................37 4.2.5 Impulzusszámlálók értékei...............................................................................................................37 4.2.6 Milliszekundum számláló..................................................................................................................37 4.2.7 Mérés állapot jelzők...........................................................................................................................37 4.2.8 Analóg bemenet állapot jelzők.........................................................................................................38 4.2.9 Felharmonikus adatok.......................................................................................................................38 4.3 Digitális bemeneti mintavételező értékek...............................................................................................39 4.4 Hiba regiszter..............................................................................................................................................39 4.5 Kimenet vezérlő regiszterek......................................................................................................................40 4.5.1 Határérték kapcsolók vezérlése.......................................................................................................40 4.5.2 Impulzusformálók vezérlése............................................................................................................40 4.5.3 Analóg kimenetek vezérlése.............................................................................................................40 4.6 Szoftver impulzus generátor vezérlése....................................................................................................40 4.7 Készülék újraindítása..................................................................................................................................40 4.8 Készülékóra.................................................................................................................................................41 4.9 Készülék működési paraméterek.............................................................................................................42 4.9.1 Paramétertábla parancsregiszterek..................................................................................................42 4.9.2 Paramétertábla adatregiszterek........................................................................................................42 4.10 Archív tár...................................................................................................................................................43 4.10.1 Energia- és impulzusszámlálók értékei nullázás előtt................................................................43 4.10.2 Archív tár információ .....................................................................................................................44 4.10.3 Archív tár, rekord buffer parancs- és állapotregiszterek...........................................................44 4.10.4 Archív tár, rekord buffer.................................................................................................................45 4.11 Jelalak buffer..............................................................................................................................................47 4.11.1 Parancs-, mód-, és állapotregiszterek............................................................................................47 4.11.2 Adatregiszterek.................................................................................................................................47 4.12 Archív tár rekordjainak szerkezete........................................................................................................48 4.12.1 Feszültség esemény rekord.............................................................................................................48 4.12.2 Mérés rekord.....................................................................................................................................49 4.13 Paramétertábla rekord szerkezete..........................................................................................................50 4.13.1 Kommunikációs beállítások...........................................................................................................50 4.13.2 Prellszűrők paraméterei..................................................................................................................51 4.13.3 Impulzusszűrők paraméterei..........................................................................................................51 4.13.4 Impulzusszámlálók paraméterei....................................................................................................51 4.13.5 Szinkronjel generátor paraméterei................................................................................................51 4.13.6 Bemeneti mintavételező paraméterei............................................................................................51 4.13.7 Mérő modul paraméterek...............................................................................................................52 4.13.8 Határérték kapcsolók paraméterei................................................................................................52 4.13.9 Impulzusformálók beállításai.........................................................................................................52 4.13.10 Digitális kimenetek beállításai......................................................................................................53 4.13.11 Analóg karakterisztika képzők beállításai...................................................................................53 4.13.12 Analóg kimenetek beállítása.........................................................................................................54 4.13.13 Belső óra működés beállításai......................................................................................................54 4.13.14 Maximumőrök beállításai..............................................................................................................55 4.13.15 Regisztátum opciók.......................................................................................................................56 4.13.16 Jelalak buffer beállítások...............................................................................................................57 3.


Vertesz Elektronika

4.13.17 Bemeneti kalibrációs adatok........................................................................................................58 4.13.18 Analóg kimeneti kalibrációs adatok............................................................................................59 4.14 A normált értékek átszámítása fizikai mennyiségekre........................................................................60 4.14.1 A szorzó faktorok értékei:..............................................................................................................60 4.14.2 Fázis-, vonali- és szimmetrikus feszültségek...............................................................................60 4.14.3 Fázis-, nullvezető és szimmetrikus áramok.................................................................................60 4.14.4 Harmonikusok RMS értékei..........................................................................................................60 4.14.5 Harmonikus torzítások...................................................................................................................60 4.14.6 Csúcstényező....................................................................................................................................60 4.14.7 Teljesítmények, teljesítménytényező.............................................................................................61 4.14.8 Energia értékek.................................................................................................................................61 4.14.9 Impulzus-energia egyenérték.........................................................................................................61 4.15 Általánosan használt konstansok...........................................................................................................62 4.15.1 CLogicTime......................................................................................................................................62 4.15.2 CImpulseSrc......................................................................................................................................62 4.15.3 CMeasSrc...........................................................................................................................................63 4.15.4 CDigiSrc............................................................................................................................................64

5 MELLÉKLETEK...........................................................................................................................65 5.1 Mintavétel.....................................................................................................................................................65 5.2 Harmonikus komponensek RMS értékének számítása........................................................................67 5.3 Analóg karakterisztika paramétereinek számítása, példa......................................................................68

6 DOKUMENTUM VÁLTOZÁSOK......................................................................................................70

4.


1

Vertesz Elektronika

Általános leírás

1.1

Biztonsági figyelmeztetések

FIGYELEM, ÉLETVESZÉLY ! Hálózatra kapcsolt készülék fedelét eltávolítani TILOS és ÉLETVESZÉLYES! A készülékben a nyomtatott áramköri kártyák (processzoros kártya is!) galvanikusan össze vannak kapcsolva hálózati feszültséggel. Emiatt a készülék fedelét szigorúan csak feszültségmentes állapotban szabad eltávolítani! A készülék telepítésekor a mérendő hálózatot szigorúan feszültségmentesíteni kell, a telepítést csak szakképzett végezheti! A készülék csak illetéktelen személyek által nem hozzáférhető helyre telepíthető! A telepített készülék kezelését csak feszültség alatti munkavégzésre kioktatott személy végezheti!

5.

TMTG 3F Felhasználói leírás 1.2

Vertesz Elektronika

A készülék rendeltetése

A TMTG 3F távadó 0,4kV-os feszültségű háromfázisú hálózatokon a következő mennyiségek mérésére, regisztrálására, a mért jelek analóg (áramgenerátor), és digitális (RS485, ModBus) távadására alkalmas: ♦

♦

♦

♦

Feszültségjellemzők: ● Fázisfeszültségek valódi effektív értéke (ULN) ● Vonali feszültségek valódi effektív értéke (ULL) ● Fázisfeszültségek szimmetrikus komponensei (USYM) ● Fázisfeszültségek harmonikus torzítása (THDU) ● Fázisfeszültségek 1…31 harmonikus összetevői (UH1…UH31) ● Feszültség események ● 8 periódus hosszú jelalak Áramjellemzők ● Fázisáramok valódi effektív értéke (IL) ● Nullvezető áram valódi effektív értéke (számolt; IN) ● Fázisáramok szimmetrikus komponensei (ISYM) ● Fázisáramok harmonikus torzítása (THDI) ● Fázisáramok 1…31 harmonikus összetevői (IH1…IH31) ● Fázisáramok csúcstényezője (CFI) ● 8 periódus hosszú jelalak Teljesítményjellemzők: ● Fázisonkénti és összes hatásos teljesítmény (PL, ΣP) ● Fázisonkénti és összes meddő teljesítmény (QL, ΣQ) ● Fázisonkénti és összes látszólagos teljesítmény (SL, ΣS) ● Fázisonkénti és összesített teljesítmény tényező(PFL, PFΣ) Fogyasztott és visszatáplált hatásos, induktív és kapacitív meddő energia (EP+, EP–, EQ+, EQ–)

A bemenő áram- és feszültségjelekből a készülék nagy teljesítményű DSP processzora végzi a felsorolt mennyiségek számítását, így biztosított jelentős harmonikus torzítás mellett is a pontos mérés. Megadható indítófeltételek (trigger) teljesülése esetén a készülék egy 8 periódus hosszúságú felvételt készít mind a hat bemenő csatorna jeléről. A regisztrált jelalakot a kikapcsolásig, vagy a trigger újraélesítéséig tárolja a készülék a RAM memóriában. Mind a négy energiafajtához két-két számláló tartozik. Az összesített energia számlálók névleges teljesítmény mérése esetén kb. 5,7 év után csordulnak túl. A szinkronjellel (lásd lejjebb) nullázható időszakos energiaszámlálók 1 óra után csordulnak túl névleges teljesítmény mérése esetén. A készülék rendelkezik három, prellszűrővel ellátott digitális bemenettel. A bemenetek állapotait digitális mintavételezők figyelik beállítható periódusidővel. Az utolsó 16 minta az RS485 vonalon keresztül kiolvasható. A TMTG 3F rendelkezik három, a digitális bemenetekhez rendelhető impulzusszámlálóval. Így a készülékkel impulzuskimenettel rendelkező mérők jelei fogadhatóak. A digitális bemenetek felhasználhatóak a belső óra szinkronizálásához. Megfelelő beállítás esetén a kiválasztott bemenetre adott impulzus e legközelebbi egész percre állítja az órát.

6.


Vertesz Elektronika

A három digitális (open collector) kimenet beállítástól függően működhet hiszterézises határérték kapcsolóként. Ebben az esetben tetszőlegesen kiválasztott mérési mennyiség, vagy impulzusszámláló megadott értéke felett vagy alatt kapcsol be a kimenet. A digitális kimenetek működhetnek impulzuskimenetként. Ebben az esetben a mért energiának megfelelő mennyiségű impulzust ad a készülék, vagy a belső szinkronjel használható fel impulzusforrásként. Így más készülékek szinkronizálhatóak a TMTG-hez. Három, a digitális kimenetekre kapcsolható maximumőr is működik a készülékben. A maximumőrök a mért időszakos energiaszámlálók vagy az impulzusszámlálók aktuális értékeiből egy becslést készítenek a megadott időszak végére. Amennyiben ez a becsült érték meghaladja a megadott határértéket, a készülék a kiválasztott digitális kimeneten egy jelzést ad. A három maximumőr kaszkádba kapcsolható, így egy háromfokozatú maximumőrként működik. A szinkronjel hatására a kiválasztott pillanatértékek átlagát, minimumát és maximumát, az időszakos energia értékeket és az impulzusszámlálók nullázás előtti értékeit tartalmazó rekordot ment az archív tárba, mely a készülék 2Mbyte nagyságú FLASH memóriájában tárolódik. A tárba menthető rekordok száma attól függ, hogy a mely értékek kerülnek regisztrálásra. Az összes opció kiválasztása esetén kb. 6500 rekord fér a tárba, ami 15 percenkénti regisztrálás esetén kb. 70 napnyi adatot jelent. De pl. ha a minimum és maximum értékek nem kerülnek regisztrálásra, 15500 rekord fér a tárba, ami percenkénti regisztrálással is 11 napnyi adatot jelent. Mikor a tár megtelik, mindig a legrégebbi rekord íródik felül. Ha a fázisfeszültségek valamelyike kilép a 0,9⋅UN…1,1⋅UN sávból (UN a névleges feszültség), azaz feszültség esemény történik, a készülék az archív tár események számára fenntartott részébe egy feszültség esemény rekordot ment, mely tartalmazza az esemény idejét, hosszát, és feszültségét. Összesen 3072db eseményrekordot tud tárolni a készülék. Ha az eseménytár megtelik, az új események mindig a legrégebbi rekordokat írják felül. A regisztrációt, az időszakos energiamérők és az impulzusszámlálók nullázását időzítő szinkronjel forrása lehet valamelyik digitális bemenet, vagy a készülék óra (1…60 perc között perces felbontással megadható periódusidővel), vagy kiváltható az RS485 vonalon egy ModBus regiszter írásával.

7.


2 2.1

Vertesz Elektronika

Működési leírás Hardver felépítés

Ebben az alfejezetben a hardver főbb elemeinek leírása olvasható. A készülék hardver elvi felépítése az 2.1. ábrán látható. 2.1.1

Mérőváltók

A mérőváltók feladata a mérendő jel átalakítása a DSP egységben található A/D átalakító részére. Minden készülék egy feszültség- és egy áramváltót tartalmaz. A mérőváltók típusa határozza meg, hogy az áram- és feszültségjeleket a készülék milyen méréshatárral méri. A következő típusok létezek: 2.1. táblázat: Mérőváltó típusok Feszültségmérés [V]

Árammérés [A]

57,732

1/5

100

25

115,74

50

230,94

2V Feszültség kimenetű áramszenzorokhoz

A fenti táblázatban az 1A/5A megjelölés egy olyan típusra utal, mellyel 1A és 5A névleges bemenő áram is mérhető. Ez az áramváltó egy megcsapolt primer tekerccsel rendelkezik. Az ilyen áramváltóval gyártott készülékeknek az áram bemenetein három villamos kapocs van: egy közös és egy-egy az 1A és 5A mérésére (2.2 alfejezet). A helyes méréshez azonban a készülék paramétertáblájába be kell állítani, hogy aktuálisan melyik méréshatárban működik a készülék (2.4 alfejezet). Mérőváltók

UR

RS485

US UT

IKI DSP

IR IS IT

2.1. ábra: Készülék hardver elvi felépítése A mérőváltó a jelátalakítás mellett 4kV átütési szilárdságú galvanikus leválasztást biztosít a mérendő hálózat és a készülék többi részegysége között.

8.

TMTG 3F Felhasználói leírás 2.1.2

Vertesz Elektronika

DSP egység

A DSP egység fő elemei a DSP (Digital Signal Processor) vezérlő, FLASH memória és egy valós idejű óra IC. A készülék működtetését a DSP vezérlőn futó készülékszoftver végzi. A készülékszoftver logikai egységeinek leírása a 2.4 alfejezetben található. 2.1.3

Áramgenerátorok

A készülék három áramgenerátorral rendelkezik. Az áramgenerátorok –24…24mA tartományban képesek áramot áthajtani maximum RT=500Ω terhelésen. Az áramgenerátorok a készülék által mért mennyiségek bármelyikéhez hozzárendelhetőek. Az áramgenerátorok karakterisztikája lineáris, tetszőleges meredekség (>0), ofszet, alsó- és felső telítési szint beállítható. Így 0-20, 4-24… stb. kimeneti karakterisztikát is be lehet állítani. (Részletek a 2.4 alfejezetben olvashatóak.) 2.1.4

RS485 illesztő

A készülék szabványos RS485 vonalon ModBus protokoll szerint slave módú kommunikációra képes. Az RS485 vonalon készülék adattábla, mérési eredmények, az áramgenerátorok, digitális ki- és bemenetek paraméterei olvashatóak ki és állíthatóak be. A kommunikáció részletei 3. és 4. fejezetben találhatóak. 2.1.5

Digitális ki- és bemenetek

A TMTG-3F készülékeknek három digitális kimenet és három digitális bemenete van. Kimenet esetén egy opto-csatoló NPN tranzisztorának emitter és collector kimenetei, bemenet esetén egy opto-csatoló diódájának anódja és katódja (megfelelő áramkorlátozó ellenállással sorba kapcsolva) csatlakozik a készülék sorkapcsaihoz. FIGYELEM! Ezek az opto-csatolók a készülék többi részétől csak olyan mértékű leválasztást biztosítanak (U<500V), hogy a több elemet tartalmazó rendszerekben a galvanikus csatolásból eredő zavarok elkerülhetőek legyenek. Életvédelmi szigetelésnek nem felelnek meg!

9.


Vertesz Elektronika

A készülék bekötése

Az 1A/5A és 2V árammérő bemenetű készülék sorkapocs kiosztása a 2.2. ábrán látható. A 25A és 50A bemenetű készülékek sorkapocs kiosztása 2.3 és a 2.4 ábrán látható.

L2 fázis Áram bemenet L3 fázis Áram bemenet Feszültség bemenet

2V tip.

1A/5A tip.

GND

BE

1

BE

1A

2

12V KI

5A

3

GND

BE

4

BE

1A

5

12V KI

5A

6

GND

BE

7

BE

1A

8

12V KI

5A

9

NC

10

L1 fázis

11

NC

12

L2 fázis

13

NC

14

L3 fázis

15

NC

16

Nulla

17

NC

18

FENT

L1 fázis Áram bemenet

FIGYELEM! A 2V érzékenységű árammérő bemenetek a feszültségbemenetektől nincsenek galvanikusan elválasztva! Emiatt csak a megfelelő szigeteléssel ellátott áramszenzor alkalmazható biztonsági figyelmeztetéssel ellátva!

19 20 A 21 B 22 GND 23 I 24 GND 25 I 26 GND 27 I 28 GND 29 KI 30 GND 31 KI 32 GND 33 KI 34 GND 35 BE 36 GND 37 BE 38 GND 39 BE

GND RS485

TX

RS232

RX 2. Analóg kimenet 1. Analóg kimenet 0. Analóg kimenet 2. Digitális kimenet 1. Digitális kimenet 0. Digitális kimenet 2. Digitális bemenet 1. Digitális bemenet 0. Digitális bemenet

40 NC 41 NC 42 NC 43 NC 44 UA 45 UB

230 VAC tápfeszültség

2.2. ábra: Sorkapocs kiosztás 2V és 1A/5A árammérő bemenet típusok esetén

10.


Vertesz Elektronika

A 25A és 50A bemenetű készülékeknek kétféle bekötése lehet. Az első típus a 2.3. ábrán látható. Ennek a típusnak külön áram- és feszültségbemenetei vannak.

Feszültség bemenet




FENT

BE

1

KI

3

19 20 A 21 B 22 GND 23 I

BE

24 GND

4

25 I KI

6

26 GND 27 I

BE

7

KI

9

NC

10

L1 fázis

11

NC

12

L2 fázis

13

NC

14

L3 fázis

15

NC

16

Nulla

17

NC

18

28 GND 29 KI 30 GND 31 KI 32 GND 33 KI 34 GND 35 BE 36 GND 37 BE 38 GND 39 BE

GND RS485

TX

RS232


40 NC 41 NC 42 NC 43 NC 44 UA 45 UB


2.3. ábra: Sorkapocs kiosztás 25A és 50A árammérő bemenet típusok, külön áram- és feszültségbemenet esetén

11.


Vertesz Elektronika

A másik típus a 2.4. ábrán látható. Itt a készülék a feszültségjelet az árambemenetről veszi. Ennél a típusnál csak a nulla-vezetőt kell külön bekötni.

Feszültség bemenet

L3

L2 fázis Áram bemenet L3 fázis Áram bemenet

L2


FENT

L1

19

1

20 A 21 B

3

22 GND 23 I 24 GND

4

25 I 6

26 GND 27 I 28 GND

7

29 KI 30 GND

9

NC

10

NC

11

NC

12

NC

13

NC

14

NC

15

NC

16

Nulla

17

NC

18

31 KI 32 GND 33 KI 34 GND 35 BE 36 GND 37 BE 38 GND 39 BE

GND RS485

TX

RS232


40 NC 41 NC 42 NC 43 NC 44 UA 45 UB


2.4. ábra: Sorkapocs kiosztás 25A és 50A árammérő bemenet típusok, közösített áram- és feszültségbemenet esetén

12.


Vertesz Elektronika

Felhasználói felület

A TMTG 3F készülékek előlapján minden esetben található 4 db LED, mely a készülék működési állapotait jelzi. Opcionálisan egy LCD kijelzőből és 6 nyomógombból álló felhasználói felülettel is rendelkezhet a készülék. 2.3.1

Állapotjelző LED-ek

Az egyes LED-ek jelentése a következő táblázatban látható: 2.2. táblázat: Előlapi LED-ek jelentése Szín

Felirat

Jelentés

Zöld

PWR

▪

Folyamatosan világít, ha a készülék tápfeszültség alatt van, a tápegység modul működőképes.

Sárga

SYNC OUT

▪

Folyamatosan világít, ha a mintavételezés nincs szinkronban a bemenő jel frekvenciájával. Ha a készülék legalább egy bemenetén 0.05UN –nél nagyobb feszültség van és a bemenő jel frekvenciája a 47,5…52,5Hz tartományba esik, akkor néhány másodperc alatt képes szinkronizálni. Csak gyors fázisugrások esetén esik ki a szinkronból.

Zöld

COMM

▪

A LED felvillanásai a készülék kommunikációs portján történt adatforgalmat jelzi (Vétel/adás).

Piros

ERR

▪

Működőképes készülék esetén a tápfeszültségre kapcsolásakor Rövid ideig világít, majd kialszik. Ez a készülék inicializálását jelzi. 800ms periódus idejű villogás azt jelzi, hogy a készülékszoftver fut, de valamilyen hibát talált. A hiba kódja a hibaregiszterből olvasható ki (4.4 alfejezet) Folyamatosan világít, ha a készülék szoftver nem fut, a készüléket javítani kell.

▪ ▪

2.3.2

LCD, nyomógombok

Az LCD kijelző és a 6 nyomógomb a készülék által mért mennyiségek megjelenítésére, néhány működési paraméter, és a készülékóra beállítására alkalmasak. ♦

Mért mennyiségek kijelzése

A készülék tápfeszültségre kapcsolása után a kijelzőn az alapkép látható. Ezen a készülékóra szerinti aktuális dátum, idő, és az összegzett hatásos fogyasztott (wattos pozitív előjelű) energia látható. A ↑ (fel) és ↓ (le) gombokkal válaszhatóak egymás után sorban a többi mért mennyiség aktuális értékei. A ← (balra) és → (jobbra) gombokkal a két kijelzési mód közül lehet választani. Az egyik a bekapcsolás után alapértelmezett, mikor viszonylag nagy számokkal egy mérési mennyiség látható a kijelzőn. A másik mód, mikor kis számokkal egy vagy két oszlopban, három vagy négy sorban, egyszerre több mérési mennyiség jelenik meg. Ebben az esetben a ↑ és ↓ gombokkal a csoportok válaszhatóak ki. A pillanat értékeket (U, I, P, Q… stb.) mindig fixpontos formátumban, 4 számjegy pontossággal jelzi ki a készülék a szokásos SI prefixek használatával (p, n, µ, m, k, M, G). A formátum (SI prefix, tizedesvessző helye) a készülék által mért névleges érték függvénye (bemenetek és váltók). Pl. 230,94V és 25A esetén: ♦ ♦ ♦

Feszültség formátuma: 230,9 Áram formátuma: 25,00 Teljesítmény formátuma (SNOM = 3 ∙ 230,94V ∙ 25A = 17 320,5VA ): 17,32k

13.


Vertesz Elektronika

Az ilyen értékek egyedi kijelzés esetén 7mm magasságú számokkal, csoportos kijelzés esetén két oszlopban jelennek meg. Az összesített energia értékek 9 jegy pontosságú fixpontos formátumban jelennek meg. A tizedesvessző utáni jegyek száma és az SI prefix a névleges teljesítmény formátumával egyező. Pl. 230,94V és 25A 100 óra alatti folyamatos mérése esetén: ♦

Energia formátuma (E = 17,3205kVA ∙ 100h = 1,735050MVAh):

1732,05k

Az ilyen értékek a sok számjegy miatt egyedi kijelzés esetén 5mm magasságú számokkal, csoportos kijelzés esetén egy oszlopban jelennek meg. FIGYELEM! A kijelzett energia a készülék belső számábrázolása miatt nem 999…999 után, hanem 50 000 órányi névleges energia mérése után csordul túl nullára.

EMAX = 50000h ⋅ 3 ⋅ UNOM ⋅ INOM . Azaz a fenti példa esetén 866,025MVAh után. (További információ a 4.2 és 4.14 alfejezetben található). ♦

Működési paraméterek beállítása

Amíg a kijelzőn az alapkép látható, az OK gomb megnyomásával lehet a hierarchikus menürendszerbe belépni. A menüpontok között értelemszerűen a ↑ és ↓ gombokkal lehet lépkedni. Az egyes menüpontokhoz almenük, funkciók, vagy adatbeviteli képek tartozhatnak. Ezek aktiválása a OK gomb segítségével történik. Az ESC gombbal lehet a menürendszerben egy szinttel feljebb lépni. Háromféle adatbeviteli kép létezik: ♦

♦

♦

Egyszeres választás (pl. kommunikációs sebesség). A választási lehetőségek egymás alatt felsorolva láthatóak. Ezekből mindig csak egy választható ki. Mindegyik sor előtt egy kör látható. A kitöltött kör jelzi az aktuálisan kiválasztott opciót. (↑ és ↓ és OK gombokkal lehet választani). Ha több lehetőség van, mint amennyi az LCD-re egy időben ráfér, akkor a legalsó és legfelső elemek után továbblépve a lista továbbgördül, így láthatóvá válnak a további listaelemek is. Többszörös választás. A választási lehetőségek egymás alatt felsorolva láthatóak. Itt minden egyes listaelem egymástól függetlenül kiválasztható. Mindegyik sor előtt egy négyzet látható. A kitöltött négyzet jelzi az aktuálisan kiválasztott opciókat. (↑ és ↓ és OK gombokkal lehet választani). Ha több lehetőség van, mint amennyi az LCD-re egy időben ráfér, akkor a legalsó és legfelső elemek után továbblépve a lista továbbgördül, így láthatóvá válnak a további listaelemek is. Numerikus adatbevitel. (pl. váltó áttételek) A képen egy vagy több numerikus beviteli mező található. A beviteli mezők közül maximum egy aktív. A villogó kurzor jelzi az aktív beviteli mezőt. Ha egyik mező sem aktív, akkor az ESC gomb hatására a kijelző kilép az adatbeviteli képből. A → és ↓ gomb a legfelső, a ← és ↑ gomb a legalsó mezőt aktiválja. Ha valamelyik mező aktív, akkor a ← és → gombok mozgatják a kurzort. A ↑ és ↓ gombokkal lehet a kurzor pozíciójában előjelet (–), számjegyet (0…9), tizedesvesszőt vagy SI prefixet (p, n, µ, m, k, M, G) kiválasztani. Ha a kurzor az utolsó karakter utáni üres mezőn, vagy SI prefixen áll, akkor a → gombra a következő szerkesztő mező aktiválódik. Az ESC megszakítja a szerkesztést, a mező inaktiválódik.

14.


Vertesz Elektronika

A menü hierarchia és az egyes beállítási lehetőségekhez tartozó megjegyzések a következő táblázatban találhatóak. 2.3. táblázat: Menürendszer Menü Főmenü

Megjegyzés Kommunikáció

Bemenetek

Cím

A készülék címe 1..250 tartományban állítható be. Ennél kisebb beállított érték esetén a cím 1, nagyobb érték esetén 250 lesz. A beállítás aktualizálásához a készüléket újra kell indítani!

Sebesség

A beállítás aktualizálásához a készüléket újra kell indítani!

Váltók

A kijelzésnek megfelelően a váltók primer értékeit kell beállítani. Pl.: 300A/5A. Pontosabban fogalmazva azt a bementő értéket, melyre a váltó a készülék névleges jelszintjével válaszol.

1A/5A mód

1A/5A bemenet esetén ki kell választani az aktuálisan használt bemenetet. Más bemenettípus esetén a beállításnak nincs hatása.

Óra

A készülékóra (dátum és idő) beállítása.

Készülék RESET

A készülék újraindítása.

15.


Vertesz Elektronika

Logikai felépítés

A DSP vezérlőn futó készülékszoftver feladata a mérések, adatregisztráció elvégzése, a digitális ki- és bemenetek kezelése, és a kommunikáció az RS485 vonalon. A szoftver logikai felépítése a 2.5. ábrán látható. A következő pontokban az ábrán látható logikai egységek elvi leírása olvasható. További részletek a ModBus regiszterek leírásánál a 4. fejezetben találhatóak. Ez az alfejezet és a 4. fejezet együttesen ad teljes információt az egyes egységek működéséről. RS485 port

Paraméter tábla

ModBus kezelő

Mérési eredmények Szinkronjel

Szinkron jel generátor

Impulzus számlálók

Mérés

Archív tár

Határérték kapcsolók

Maximumőrök

Analóg karakteriszika Logikai impulzusok

Digitális mintavételező

Impulzus Szűrők

Valós idejű óra

Digitális bemenetek, prell szűrők

Analóg bemenetek

Jelalak regisztrálás

Impulzusjel formálók

Digitális kimenetek

Analóg kimenetek

2.5. ábra: Logikai blokkvázlat 2.4.1

Paramétertábla

Amint a következő pontokban olvasható, az egyes logikai egységek többféle lehetséges beállítással működhetnek. Ezeket a beállításokat a különböző kalibrációs konstansokkal együtt a paramétertáblában tárolja a készülék. A paramétertábla adatai a FLASH memóriában tárolódnak, így a készülék kikapcsolása után sem vesznek el. A paramétertáblában tárolt beállítások tételes felsorolása a ModBus regiszterek leírásánál a 4.9 alfejezetben található. 2.4.2

Analóg bemenetek, kalibráció

A 2.5. ábrán látható „analóg bemenetek” feliratú blokk feladata a készülék bemenő jeleinek mintavételezése, és a mintavett jelek szorzása a kalibrációs konstansokkal.

16.


Vertesz Elektronika

A mintavételezés a feszültségjelekhez van szinkronizálva egy PLL (fáziszárt hurok) segítségével. Így biztosított, hogy a bemenő jel egy periódusára egész számú (64db) minta esik. Ez a harmonikus komponensek számítása miatt fontos (A mintavételezéssel kapcsolatos további részletek az 5.1. mellékletben olvashatóak). A bemenő mérőváltók áramköreinek és az AD átalakítók áttételének állandó hibáját a paramétertáblába mentett csatornánkénti kalibrációs szorzók kompenzálják. Az áram és feszültség csatornákhoz tartozó kalibrációs szorzók a gyártás-bemérés során kerülnek a készülékbe, a felhasználó azokat módosítani nem tudja. Az analóg bemeneteket kezelő logikai blokk az AD átalakító mintáit ezekkel a kalibrációs értékekkel való szorzás után bocsátja a mérő modul rendelkezésére. 2.4.3

Digitális bemenetek, impulzusszűrők és digitális mintavételezők

A digitális bemenethez tartozó szoftver részek az 2.6. ábrán láthatóak.

Készülék digitális bemenetek

0. Impulzus szűrő

1. Impulzus szűrő

2. Impulzus szűrő

Digitális mintavételező

0. Prell szűrő

1. Prell szűrő

2. Prell szűrő

2.6. ábra: Digitális bemenetek és környezete Közvetlenül a bemenetekhez egy-egy prellszűrő csatlakozik, mely a mechanikus kapcsoló elemek kapcsolási bizonytalanságait szűri ki. A prellszűrők 1ms periódusidővel mintavételezik a digitális bemeneteket. Egy szintet akkor tekintenek stabilnak, ha az N db egymás utáni minta azonos értékű. (2.7. ábra). N értéke a paramétertáblában van tárolva. Bemenő jel

1 2 3

1 2 3

Prell szűrő kimenete

2.7. ábra: Prellszűrő működése NPR=3 esetén

17.


Vertesz Elektronika

A digitális mintavételező beállítható TSDIG periódusidővel mintavételezi a prellszűrők kimenetét. A mintavett értékeket bemenetenként egy-egy 16 bites shift-regiszterbe tölti. Ezek a shift-regiszterek RS485 vonalon kiolvashatóak. Így pl. TSDIG=100ms esetén a digitális jelek állapota az utolsó 16x100ms=1,6s időre visszamenőleg kiolvasható a készülékből. Mindhárom prellszűrő kimenetét mintavételezi egy-egy impulzusszűrő 1ms periódusidővel. Ezek 1→0 átmenet esetén adnak egy logikai impulzust (logikai impulzusokról információ a következő pontban található), ha előtte az 1 szint hossza legalább a meghatározott minimális és legfeljebb a meghatározott maximális idő volt. A minimum és maximum figyelés is kikapcsolható, ilyenkor a készülék nem vizsgálja a kikapcsolt értéket. Ha a beállított maximális idő nem nagyobb, mint a minimális idő, a készülék a maximális idő beállítást nem veszi figyelembe (2.8. ábra). Prell szűrő kimenete

1

1 2 3 4

1 2 3 4 5 6 7

Impulzus szűrő kimenete

2.8. ábra: Impulzus szűrő TIMIN=2ms és TIMAX=5ms esetén 2.4.4

Logikai impulzusok, szoftver impulzus

A logikai impulzusok a vezérlőszoftver belső jelzései, melyeket bizonyos egységek generálnak, míg mások felhasználják jelforrásként. A logikai impulzusok forrásai és felhasználói a 2.9. ábrán láthatóak. További információ az ábrán látható egységek működését bemutató alpontokban található. Impulzusszűrők


Szoftver impulzus

Mérés

Archiv tár

Logikai impulzusok

Óra

Kimeneti impulzus formálók


Szinkronjel generátor

2.9. ábra: Logikai impulzusok Logikai impulzust a megfelelő ModBus regiszterbe (4.5 alfejezet) történő parancskód írással is ki lehet váltani. Ennek neve: szoftver impulzus. Segítségével meg lehet oldani, hogy a készülék egy ModBus táviratra szinkronizálódjon.

18.


Vertesz Elektronika

Mérés

Az AD átalakítókból származó kalibrált mintákból a mérő modul TMEAS=20ms időközönként az utolsó kétperiódusnyi (40ms) mintákból kiszámítja az RMS, teljesítmény, teljesítménytényező és energia… stb. értékeket. Az energia értékeket egy lítium elemmel védett memóriában tárolja a készülék, így azok a tápfeszültség kikapcsolása esetén sem vesznek el. A készülék külön összegzi a fogyasztott- és visszatáplált hatásos (EP+, EP–), induktív és kapacitív meddő energiát (EQ+, EQ–). Mind a négy energiafajtához két-két számláló tartozik. Az összesített energiaszámlálók nem nullázhatóak. Névleges teljesítmény folyamatos mérése esetén kb. 5,7 év után csordulnak túl. Az időszakos energiaszámlálókat a szinkronjel nullázza. A nullázás előtti értékeik a külön erre a célra fenntartott regiszterekből kiolvashatóak. Ha nem érkezik szinkronjel, akkor 1 óra után csordulnak túl névleges teljesítmény mérése esetén. (Ez azt jelenti, hogy negyedórás szinkronjelek esetén túlcsordulás nem következhet be). Az esetleges túlcsordulást a mérő modulhoz tartozó státusszó megfelelő bitje jelzi. A mérő modul a négy mért energiával arányos számú logikai impulzusokat generál. Ezek felhasználhatóak az impulzus számlálók vagy kimeneti impulzusformálók jelforrásaként. A logikai impulzusok energia-egyenértéke (mennyi energia után keletkezzen egy jelzés) a paramétertáblában beállítható. A mérő modulhoz tartozik egy státuszszó, mely a készülék működésével kapcsolatos állapotokat jelző biteket tartalmaz. A szinkronjel törli ezt a státuszszót. A jelzőbitek felsorolása a 4.2.7 pontban található. A mérő modul feladata még a beérkező jelek spektrumának számítása. A készülék FFT (Gyors Fourier Transzformáció) algoritmus segítségével 8 periódusnyi mintából számítja az áram- és feszültségjelek harmonikus tartalmát. Mivel az FFT számításához felhasznált jelek mintavételi frekvenciája FS=3200Hz, azaz 0…1600Hz tartományban tartalmaz információt a mérendő jelből, így jelek első 31 harmonikusának mérésére képes a készülék. A mérendő jel frekvenciájához szinkronizált mintavételezés biztosítja, hogy az FFT ablak mindig pontosan 8 periódust tartalmazzon. Az 50Hz-es jel harmonikus komponenseinek RMS értékét lehet a készülékből kiolvasni. (További információk 5.1. és 5.2. mellékletben olvashatóak) 2.4.6

Óra

A TMTG készülékek belső valósidejű órával rendelkeznek. Beállítástól függően a készülék követi a téli/nyári időszámítás szerinti változásokat. Az óra tápellátását a készülék kikapcsolt állapotában egy gombelem látja el, melynek élettartama 5 év. Az óra IC-ben van még egy néhány 10 bájt nagyságú memória, melynek tartalmát szintén védi a lítium elem. A készülék ebben a memóriában tárolja a mért energia értékeket, az impulzusszámlálók értékeit és az FLASH-ban tárolt rekordok adatait (rekordok száma, utoljára mentett rekord index… stb.). A valósidejű óra rendelkezik egy logikai impulzus kimenettel mely felhasználható belső szinkronjel vagy kimenő szinkronimpulzus generálására. Az óra impulzus kimenetének periódus ideje 1 és 60perc között perces lépésekben beállítható. Az impulzusok időpontját a következőképpen számítja a készülék: a 2000.01.01 00:00:00 óta eltelt percek számát elosztja a beállított periódusidővel. Ha a maradék nulla, akkor a perc nulladik másodpercében ad egy logikai impulzust. Így ha pl. a beállított periódusidő 15 perc, akkor XX:00:00, XX:15:00, XX:30:00 és XX:45:00-kor keletkeznek impulzusok, ha 10 perc, akkor XX:00:00, XX:10:00, … XX:50:00-kor. Ha a beállított periódusidő olyan szám, mellyel 60 nem osztható, akkor minden órában más-más percben keletkezik az impulzus. 19.


Vertesz Elektronika

Az óra tetszőlegesen kiválasztott logikai impulzussal (kivéve a saját impulzusa és a szinkronjel) szinkronizálható. A kiválasztott impulzus hatására a legközelebbi egész percre áll. 2.4.7

Szinkronjel generátor

A 2.10. ábrán látható szinkronjel generátor feladata, hogy a rekordok mentéséhez, az impulzusszámlálók és az időszakos energiaszámlálók törléséhez, kimeneti impulzus vezérlők számára szinkronjelet biztosítson. A szinkronjel a készülékben egy logikai impulzus, melyet más (paramétertáblában kiválasztott) logikai impulzus vált ki.

Logikai impulzusok

Nullázás Energia számlálók nullázása Szinkronjel

Regisztráció indítása

Újraindítás


Mérés

Archív tár

Maximum őrök

2.10. ábra: Szinkronjel generátor és környezete 2.4.8


A készülékben 3db impulzusszámláló van. Ezek bemenete valamely logikai impulzus lehet. Az impulzusszámlálók mindegyike egy 16 bites számláló, mely a bemeneti impulzusra lép egyet. A szinkronjel törli a számlálókat. A nullázás előtti értékeik a külön erre a célra fenntartott regiszterekből kiolvashatóak. A számlálók 19 999 után túlcsordulnak, értékük 0 lesz. Az esetleges túlcsordulást a mérő modulhoz tartozó státusszó megfelelő bitje jelzi. 2.4.9

Archív tár, mérési rekordok, feszültség események

A TFMG 3F készülékekben van egy 2MBájt nagyságú FLASH memória. Ebben a memóriában tárolja a készülék az archív tárat. Az archív tár mérési rekordokat és feszültségesemény rekordokat tartalmaz.

20.


Vertesz Elektronika

Mérési rekordot a szinkronjel hatására ment a készülék az archív tárba. A mérési rekordok a következő értékeket tartalmazhatják opcionálisan: 2.4. táblázat: Mérési rekordokban szereplő értékek Opció

Regisztrált mennyiségek az opció kiválasztása esetén

Pillanatértékek

▪

Fázisfeszültségek

UR, US, UT

▪

Vonali feszültségek

URS, UST, UTR

▪

Fázisfeszültség szimmetrikus összetevők

U1, U2, U0

▪

Fázisfeszültség harmonikus torzítás

THDUR, THDUS, THDUT

▪

Fázisáramok

IR, IS, IT

▪

Null-vezető árama (számolt)

IN

▪

Fázisáram szimmetrikus összetevők

I1, I2, I0

▪

Fázisáram harmonikus torzítás

THDIR, THDIS, THDIT

▪

Fázisáram csúcstényező

CFIR, CFIS, CFIT

▪

Hatásos teljesítmények

PR, PS, PT, ΣP

▪

Meddő teljesítmények

QR, QS, QT, ΣQ

▪

Látszólagos teljesítmények

SR, SS, ST, ΣS

▪

Teljesítmény tényező értékek

PFR, PRS, PFT, PFΣ

▪

Minimum, maximum opció

Ha ez az opció nincs kiválasztva, akkor a kijelölt pillanatértékeknek a két szinkronjel között mért átlagát menti el a készülék. Ha ki van választva, akkor a kijelölt pillanatértékek átlaga mellett a két szinkronjel között mért minimuma és maximuma is bekerül a mérési rekordba.

Energia értékek

▪

Időszakos energia értékek

A két szinkronjel közötti EP+, EP–, EQ+, EQ– energiaértékek

▪

Összesített energia értékek

Az összesített energia számlálók aktuális értéke a regisztrálás időpontjában

Számláló értékek

▪

Számlálók értékei

CNTR0, CNTR1, CNTR2

Az archív tárban a regisztrátumok számára 1,8MByte hely van fenntartva. A kijelölt opciók függvénye, hogy mennyi rekordot tud tárolni a készülék. Ha az összes opció ki van választva, kb. 6500 rekord fér a tárba, ami 15 percenkénti regisztrálás esetén 70 napnyi adatot jelent. De pl. ha a minimum és maximum értékek nem kerülnek regisztrálásra, 15500 rekord fér a tárba, ami percenkénti regisztrálással is 11 napnyi adatot jelent. Kis rekordok esetén maximálisan 65535 rekordot tud tárolni a készülék akkor is, ha a méretéből adódóan több rekord számára is lenne hely. Mikor a tár megtelik, mindig a legrégebbi rekord íródik felül. FIGYELEM! A regisztrálási opciók megváltoztatása az összes tárolt mérési rekord azonnali törlésével jár együtt, ugyanis az archív tár csak egyforma szerkezetű rekordok tárolására alkalmas!

21.


Vertesz Elektronika

Ha valamelyik fázisfeszültség RMS értéke kilép a 0,9⋅UNE…1,1⋅UNE tartományból, akkor feszültség esemény történik (UNE a paramétertáblában megadható névleges feszültség). A feszültségesemények bekövetkeztekor a készülék az archív tárba egy feszültségesemény rekordot ment. A feszültség esemény rekord mentése akkor következik be, mikor a feszültség RMS érték kilép valamely, alább felsorolt sávból: 2.5. táblázat: Feszültség esemény sávok Feszültségsáv [V]

Feszültség értékek UNOM=230,94V esetén [V]

120..

277,13

115..120

265,58…277,13

110..115

254,03…265,58

70..90

161,66…207,85

40..70

92,376…161,66

20..40

46,188…92,376

10..20

23,094…46,188

0..10

0…23,094

Típus

Túlfeszültség

Feszültség letörés

Feszültség kimaradás

A feszültség esemény rekord tartalmazza a fázis sorszámát, az elhagyott feszültségsáv azonosítóját, a sáv elhagyásának időpontját, az időtartamot, hogy mennyi ideig tartózkodott a feszültségérték a megadott sávban, és egy feszültség értéket. Ez az érték túlfeszültség esetén a sávban tartózkodás alatt a feszültség maximuma, letörés és kimaradás esetén a feszültség minimuma. A feszültségesemények tárolására 60kByte hely áll rendelkezésre. Ebben a tárban 3072 esemény-rekord fér el. Mikor az eseménytár megtelik, mindig a legrégebben bejegyzett esemény íródik felül. Az aktuális RMS feszültséghez tartozó sáv meghatározása ±1% hiszterézissel történik. Ez azt jelenti, hogy csökkenő feszültség esetén a 2.5. táblázatban látható határoknál a névleges feszültség 1%-ával kisebb feszültség átlépése, emelkedő feszültség esetén 1%-kal nagyobb feszültséglimit átlépése esetén detektál a készülék sávhatár átlépést. A feszültségesemények detektálásához nem a készülékből kiolvasható 2 periódus alapján számolt RMS értékeket, hanem fél periódusból számolt RMS értékeket használ a készülék. Ez ugyan pontatlanabb az előbbieknél, de így fél periódus hosszúságú esemény is detektálható. A FLASH memóriák írási sebessége korlátozott. Olyan feszültségjel jel mérése esetén, melynek RMS értéke a 2.5. táblázatban található sávhatárok valamelyike körül ingadozik, a ±1% hiszterézis ellenére előfordulhat, hogy rövid idő alatt több esemény keletkezik, mint amennyi az adott idő alatt FLASH-be írható. Ezért a keletkező feszültség esemény rekordok egy RAM-ban található, 48 esemény tárolására alkalmas FIFO elven működő bufferbe kerülnek. Ebben a bufferben az esemény rekordok csak addig tárolódnak, míg a FLASH memória utoljára megkezdett művelete be nem fejeződik. A FLASH felszabadulása után az események írása a bufferből azonnal megkezdődik. Ennek ellenére előfordulhat, hogy olyan sok esemény keletkezik, hogy a buffer megtelik. Ilyenkor a legutoljára keletkezett események elvesznek mindaddig míg legalább egy hely fel nem szabadul a bufferben. Az adatvesztést a hibaregiszter megfelelő bitje jelzi.

22.


Vertesz Elektronika


A készülék képes a hat analóg csatorna (3xI és 3xU) mérésekhez és FFT számításhoz felhasznált (átlapolás-gátló szűrővel szűrt FS=3200Hz mintavételi frekvenciájú) jelének regisztrálására. A jelalak bufferben egy 512 minta (160ms, 8 periódus) hosszúságú szekvencia fér el. A mentett minták felbontása 8 bites, elsősorban vizuális kiértékelésre alkalmas. A jelalak regisztrálása RAM-ba történik, emiatt a készülék kikapcsolása esetén a tárolt adatok elvesznek. A jelalak regisztrálást az indítófeltétel (trigger) vezérli. Az indítófeltétel hatására a jelalak bufferbe a csatornák utolsó 512 mintája kerül. A paramétertáblában beállítható, hogy regisztrált mintákból mennyi legyen az indítófeltétel teljesülése előtt mintavételezett: NPRE. Így a mintavételezés leállásakor a bufferben található mintákból az első NPRE db az indítófeltétel teljesülése előtti, a következő 512– NPRE=NPOST db az indítófeltétel teljesülése utáni minta. A jelalak regisztrálás a megfelelő ModBus regiszterbe írt start paranccsal „élesíthető”. A minták bufferbe töltése már ekkor elkezdődik. Így lehetséges csak, hogy az indítófeltétel előtti mintákat is regisztrálni tud a készülék. (Az indítófeltétel kifejezés ebből a szempontból nem a legmegfelelőbb). Miután a bufferbe kerül NPRE db minta, elkezdődik az indítófeltétel figyelése. A minták bufferbe töltése tovább folyik olyan módon, hogy a buffer mindig a 6 csatorna legutolsó 512 mintáját tartalmazza. Az indító feltétel teljesülése után a bufferbe kerül még NPOST db minta, majd az adatgyűjtés leáll. Ekkor a készülékből kiolvasható a jelalak buffer tartalma. A start parancs törli a jelalak buffet és újraindítja az egész folyamatot. Az indító feltétel a következő esetekben teljesül: ♦ ♦ ♦

A trigger parancs hatására. A paramétertáblában kiválasztott logikai impulzus megjelenése esetén. A 6db analóg indítófeltétel bármelyikének teljesülése esetén.

A 6db analóg-indítófeltétel a paramétertáblában adható meg. Mindegyik analóg-indítófeltétel a következő adatokból áll: ♦

♦ ♦

2.4.11

Jelforrás: ● Nincs. Ilyenkor az adott analóg indítófeltétel ki van kapcsolva (nem használt). ● U1, U2, U3, I1, I2 vagy I3 pillanatértéke (A mintavett jel aktuális értéke) ● U1, U2, U3, I1, I2 vagy I3 effektív értéke. Határérték Jelváltozás előjele ● Pozitív: Akkor teljesül az indító feltétel, amikor a kiválasztott jelforrás értéke átlépi a határértéket és az átlépés után nagyobb lesz annál. ● Negatív: Akkor teljesül az indító feltétel, amikor a kiválasztott jelforrás értéke átlépi a határértéket és az átlépés után kisebb lesz annál. Impulzus formálók

Az impulzus formálók segítségével lehet összekapcsolni a készülék belső logikai impulzusait és a digitális kimeneteket. A logikai impulzusok a készülékszoftver olyan jelzései, melyek a működési ciklusának egy iterációja alatt élnek. A digitális kimeneteken viszont adott TW ideig tartó feszültségjelnek kell megjelennie.

23.


Vertesz Elektronika

Az impulzus formálók felfoghatóak egy számlálóval kiegészített monostabil multivibrátornak. Bemeneti jelük valamelyik logikai impulzus. Kimenetük hozzárendelhető bármelyik digitális kimenethez. Beállítható az impulzusformáló által adott impulzusok polaritása, TW hossza és a TR relaxációs idő. Ez utóbbi azt határozza meg, hogy két impulzusjel kezdete között legalább mennyi időnek kell eltelni, hogy az impulzus formáló újabb impulzust adjon a kimenetén (2.11. ábra). Ha a relaxációs idő alatt érkezik új logikai impulzus, egy számláló előre lép egyet. Ha a relaxációs idő letelte után a számláló értéke nem nulla, újabb impulzus következik és a számláló értéke eggyel csökken. Így a kimenő impulzusok száma meg fog egyezni a bemenő impulzusokkal. (A számláló 16 bites, így ha 65535-nél több impulzus érkezik akkor a kimenő impulzusok száma kevesebb lesz). Impulzusjelek

TR

1

TW

1 0

2

1 1

0

0

Számláló változásai

Impulzusformáló kimenete

2.11. ábra: Impulzusformáló működése Ha az impulzusformálókat egyik logikai impulzushoz sem rendeljük hozzá, a RS485 vonalon keresztül kiadott paranccsal is lehet vezérelni. 2.4.12


A három határérték kapcsoló bemenetei a pillanatérték- és időszakos energiamérések, és az impulzusszámlálók értékei lehetnek. Mindegyik határérték kapcsoló esetében egyenként beállítható az L kapcsolási küszöb, a H hiszterézis és a polaritás (2.12. ábra). Ha a határérték kapcsolókat egyik méréshez sem rendeljük hozzá, az RS485 vonalon keresztül kiadott paranccsal is lehet vezérelni, hogy kimenetük 0 vagy 1 legyen. Bemenő jel

L+H L L–H

Határérték kapcsoló kimenete

2.12. ábra: Határérték kapcsolók működése 2.4.13

Maximumőrök

A TMTG 3F készülékben három egyszerű maximumőr van. A három maximumőr kaszkádba kapcsolható, így egy darab háromfokozatú maximumőrként működnek.

24.


Vertesz Elektronika

Bizonyos esetekben adott hosszúságú időszakokon belül az elfogyasztható energia, anyagmennyiség stb. korlátos. Ilyen esetekben folyamatos méréssel meg kell becsülni az időszak végére várható teljes fogyasztást, és ha a becslés szerint határérték túllépés várható, be kell avatkozni. Ezt a feladatot látják el a TMTG készülék maximumőrei a következő módon (a magyarázatot a 2.13. ábra illusztrálja): Bemenő jel

L

Szinkronjelek

Maximumőr kapcsoló kimenete

Maximumőr túllépést jelző kimenete

TE TD

2.13. ábra: Maximumőrök működése önálló üzemmódban A maximumőrök bemenetei a szinkronjel által nullázott monoton növekvő mérési mennyiségek lehetnek, azaz a négy időszakos energia számláló, a három impulzusszámláló, és ezeken kívül a három impulzusszámláló összege. Minden maximumőrnek két kimenete van: egy kapcsolójel, és egy túllépést jelző kimenet. Amint az ábrán látható, a szinkronjel indítja a maximumőrt, törli mindkét kimenetét. Ugyanebben az időben a bemenő jel is nullázódik. A maximumőr az indítástól számított TD holtidő (paramétertáblában beállítható) elteltéig nem működik, ugyanis a szinkronjel utáni néhány percben még nagyon bizonytalan becslést lehet csak adni a végső fogyasztásra. A holtidő letelte után a készülék az M bemenő jelből a ME=M⋅TE/t összefüggés szerint becslést készít (ME a a TE időszak végére becsült fogyasztás, t az utolsó szinkronjel óta eltelt idő). Amennyiben a megadott L limit túllépése várható (ME>L), a maximumőr kapcsoló kimenete 1 szintre vált. Ha bekövetkezik a túllépés (M>L), akkor a túllépést jelző kimenet is 1 lesz. Mindkét kimenetet a következő szinkronjel törli. TE időt a paramétertáblában kell megadni. Értékének a szinkronjel periódusidejének kell lennie. (Azért kell megadni, mert ha a szinkronjelnek külső forrása van, a készülék nem tudhatja, hogy az milyen időközönként érkezik.) A gyakorlatban előfordul, hogy több maximumőr által vezérelhető lekapcsolható fogyasztó is van, melyek valamilyen prioritási sorrendbe vannak rendezve. A maximumőr, ha túllépés várható, lekapcsolja az első fogyasztót. Egy idő után ismét végez egy becslést, ha még mindig túllépés várható, lekapcsolja a 25.


Vertesz Elektronika

második fogyasztót, és így tovább. A TMTG készülék maximumőrei kaszkádba kapcsolhatóak, így egy háromfokozatú maximumőrként működnek együtt. Ebben az esetben mind a három maximumőr a 0. maximumőr beállításai szerint működik (bemenő jel, TE idő és L limit). Csak a holtidő állítható be külön-külön mindegyik maximumőr esetében. Amint a 2.14. ábrán látható, ebben az esetben az 1. maximumőr csak a 0. maximumőr kapcsolójelének esetleges működése után TD1 idő elteltével lép működésbe. Ha a 0. maximumőr nem kapcsol, az 1. maximumőr sem lép működésbe. Ugyanilyen kapcsolat van az 1. és 2. maximumőr között. Bemenő jel

L

0. Maximumőr kapcsoló kimenete



TE TD0

TD1

TD2

2.14. ábra: Maximumőrök működése kaszkád üzemmódban Kaszkád üzemmódban, ha bekövetkezik a túllépés, mindhárom maximumőr túllépést jelző kimenete 1 lesz. Mind a maximumőr kapcsolásokhoz, mind a túllépésekhez tartozik egy-egy bit a méréshez tartozó státuszszóban, így a maximumőr működés eseményei bekerülnek az archív tár rekordjaiba.

26.


Vertesz Elektronika

Digitális kimenetek

Amint az a 2.15. ábrán látható, a digitális kimenetekhez az impulzusformálók, határérték kapcsolók és a maximumőrök kimenő jelei rendelhetők hozzá. Mindhárom kimenet esetében beállítható, hogy invertálja a bemenő jelét. Logikai impulzusok

Merési eredmények

Impulzus formálók


Maximumőrök

0. kimenet

1. kimenet

2. kimenet

2.15. ábra: Digitális kimenetek és környezete 2.4.15

Analóg kimeneti karakterisztika képzők

A mért mennyiségek és a kimenő áram közötti összerendelést a három analóg karakterisztika képző végzi. A három analóg karakterisztika képző bemenete bármely mérési eredmény lehet. Lineáris karakterisztika definiálható alsó és felső telítési szinttel (2.16. ábra). IKI Felső telítési szint (SHI) Meredekség (A)

Offszet (B)

Mért érték Alsó telítési szint (SLO)

2.16. ábra: Analóg kimeneti karakterisztika A teljesítmény mérésre pl. beállítható, hogy 0W esetén 4mA, névleges teljesítmény esetén 20mA legyen a kimenő áram. Ha nincs alsó telítési szint beállítva és aktuálisan a hálózatba visszatáplálás történik, azaz P<0, akkor 4mA-nél kisebb áramot szolgáltat az áramgenerátor. Ha ez problémát okoz, akkor SLO=4mA beállítás esetén P<0 esetén sem folyik 4mA-nél kisebb áram.

27.


Vertesz Elektronika

Analóg kimenetek

A készülék három analóg kimenettel rendelkezik (2.17. ábra). Az analóg kimenetek –24…24mA áramot képesek áthajtani maximum 500Ω ellenálláson. A három kimenet mindegyikéhez külön-külön hozzárendelhető valamelyik karakterisztika képző. Ha nincs hozzárendelve karakterisztika képző valamelyik kimenethez, akkor annak a kimenő árama az RS485 vonalon keresztül vezérelhető. Mérési eredmények

0. analóg karakterisztika képző



0. analóg kimenet

1. analóg kimenet

2. analóg kimenet

2.17. ábra: Analóg kimenetek 2.4.17

RS485 vonal, ModBus vezérlő

A kommunikáció részletes leírása a 3. és 4 fejezetben olvasható.

28.


Vertesz Elektronika

Műszaki adatok

A megadott adatok T=0-50°C tartományban érvényesek Paraméter

Min.

Tip.

Max.

Feltétel/megjegyzés

265 370

AC DC

Tápellátás

▪

Tápfeszültség [V]

▪

Teljesítményfelvétel [VA]

100 140

UTÁP=230VAC Folyamatos RS485 kommunikáció IKI=0 mindegyik analóg kimeneten

6

Feszültség bemenet 1,2∙UN

Lásd még 2.1.1 pont.

4∙UN

1 sec

▪

Feszültség

▪

Túlterhelhetőség

▪

Terhelőáram [mA]

▪

Jelalak

Periodikus

▪

Frekvencia [Hz]

47,5

52,5

0

1,2∙IN 2,4V

Lásd még 2.1.1 pont. 2V bemenet esetén 1 sec, 1A/5A bemenet esetén 1 sec, 25A és 50A bemenet esetén 1 sec, 2V bemenet esetén

0

UBE=UN

1,2

Árambemenet

▪

Áram

▪

Túlterhelhetőség

10∙IN 1,5∙IN 8V

▪

Teljesítményfelvétel [VA]

0,1

▪

Belső ellenállás [MΩ]

▪

Jelalak

Periodikus

▪

Frekvencia [Hz]

47,5

1

2V bemenet esetén

52,5

Mérési hiba (névleges értékre vonatkoztatva, ha nincs más megjegyzés)

▪

Feszültség [%]

2 0,5

0..0,2UN 0,2..1,2UN

▪

Áram [%]

2 0.5 5 1

1A/5A és 2V bemenet, 0..0,2IN 1A/5A és 2V bemenet, 0,2..1,2IN 25A és 50A bemenet, 0..0,2IN 25A és 50A bemenet, 0,2..1,2IN

▪

Teljesítmények [%] fázishiba nélkül

5 1 10 2

1A/5A és 2V bemenet, 0..0,2SN 1A/5A és 2V bemenet, 0,2..1,2SN 25A és 50A bemenet, 0..0,2SN 25A és 50A bemenet, 0,2..1,2SN

▪

Fázishiba [fok]

1

Áram- és feszültségjel bemenet 50Hz-es komponense között

▪

CF [A/A]

0,1

▪

THD

0,5

Százalékpont

▪

Szimmetrikus összetevők [%]

0,5

RMS mérés hiba nélkül

▪

Harmonikus összetevők [%]

0,5

RMS mérés hiba nélkül

29.

TMTG 3F Felhasználói leírás Paraméter

Vertesz Elektronika Min.

Tip.

Max.

Feltétel/megjegyzés

Leválasztás

▪

Bemenetek és a többi részegység között [V]

4000

▪

Tápegység és kimenetek között [V]

2500

Analóg kimenetek

▪

Áram [mA]

▪

Terhelő ellenállás [Ω]

500

▪

Hiba [mA]

0,2

-24

24

Mérési hiba nélkül

Digitális bemenetek

▪

Bemenő ellenállás [Ω]

▪

Logikai 0 szint [V]

0

3

▪

Logikai 1 szint [V]

8

24

▪

Megengedhető feszültség tartomány [V]

-5

50

35

2,7k

Open Collector kimenetek

▪

Megengedhető feszültség tartomány [V]

-5

▪

Kimenő áram [mA]

4

8

Egyéb jellemzők

▪

Méret [mm3]

160x90x90

▪

Védettség

IP20

▪

Működési hőmérséklet

0

Lásd 2.18 ábra

50

60

160

90

2.18. ábra: Készülék méretei

30.


3

Vertesz Elektronika

Kommunikációs vonal

3.1

Soros vonal

A készülék RS485 aszinkron soros kommunikációs vonallal rendelkezik. A következő kommunikációs paramétereket használja: ♦

♦ ♦ ♦

3.2

Paramétertáblában állítható kommunikációs sebesség: ● 9,6 kbaud ● 19,2 kbaud ● 28,8 kbaud ● 38,4 kbaud ● 57,6 kbaud ● 115,2 kbaud 8 adatbit 1 stopbit Páros paritás Protokoll

3.2.1

Implementált parancsok

Kommunikációs protokollként a ModBus RTU szabvány Holding Regiszterek olvasása (0x03) és Holding regiszterek írása (0x10) parancsokat implementálja. A készülék slave üzemmódban működik. A címe 1...250 tartományban lehet (Paramétertáblában beállítható). A készülékekben implementált protokoll a következő pontokban tér el a szabványtól: ♦

♦

♦ ♦

♦ ♦

Nincs hibatávirat. A következő esetekben a készülék nem válaszol: ● CRC hibás táviratot kap ● Ismeretlen parancskódot tartalmazó táviratot kap ● Regiszter írás esetén a távirat hossza nem a „regiszterek száma” mezőnek megfelelő. Ha nem létező regiszterre történik hivatkozás: ● Regiszter olvasás esetén 0xFFFF-et ad vissza a készülék ● Regiszter írás esetén nem történik semmi. 0x10 parancs esetén csak az írható/olvasható regiszterek íródnak felül, de nincs hibatávirat, ha csak olvasható regiszterre érkezik írás parancs. Ha a kapott táviratban a regiszter kezdőcím és regiszterszám összege nagyobb, mint 65536, akkor az írás vagy olvasás művelet a 0. című regisztertől folytatódik a 65535. regiszter feldolgozása után. (pl. 65534 címtől kezdődően 4 regiszter olvasása esetén a választávirat a következő sorrendben a 65534, 65535, 0, 1 című regiszterek értékét fogja tartalmazni). Az RS485 vonalon történt bármilyen forgalom után 10ms várakozási időt be kell iktatni a készülék megszólítása előtt. A kapott távirat feldolgozása a beállított kommunikációs sebességtől függetlenül, az utolsó karakter beérkezése utáni 5 ms hosszú adásszünet után kezdődik.

31.


Vertesz Elektronika

Táviratok szerkezete

A táviratok keretezése a következő: Holding regiszterek olvasása

♦

Paraméterként megadott A kezdőcímtől N db holding regiszter aktuális értékét adja vissza. Kérés: 0

1

Készülék cím

Parancskód: 0x03

2

3

Első regiszter címe, MSB(A)

Első regiszter címe, LSB(A)

4

5

Regiszterek Regiszterek száma, MSB(N) száma, LSB(N)

6

7

MSB(CRC)

LSB(CRC)

Válasz: 0

1

Készülék cím

Parancskód: 0x03

3...2∙N+2

2 Paraméter bájtok száma: (=2∙N)

2∙N+3

A kért regiszterek aktuális tartalma MSB;LSB sorrendben

2∙N+4

MSB(CRC)

LSB(CRC)

Holding regiszterek írása

♦

A paraméterként megadott A kezdőcímtől kezdődően N db holding regiszter értékét felülírja (csak az írható-olvasható regiszterek tartalma változik). Kérés: 0

1

Készülék cím

Parancskód: 0x10

7...2∙N+6

2 Első regiszter címe, MSB(A)

2∙N+7

A regiszterek új tartalma MSB;LSB sorrendben

MSB(CRC)

3 Első regiszter címe, LSB(A)

4

5


6 Paraméter bájtok száma: (=2∙N)

2∙N+8 LSB(CRC)

Válasz: 0 Készülék cím

1 Parancskód: 0x10

2 Első regiszter címe, MSB(A)

3 Első regiszter címe, LSB(A)

4

5


32.

6 MSB(CRC)

7 LSB(CRC)


Vertesz Elektronika

CRC számítása (Turbo Pascal példa kód)

unit CRC; INTERFACE procedure CRC16(p : pointer; len : word; var Hi : byte; var Lo : byte); IMPLEMENTATION type TByteArray = Array[0..63999] of byte; const CRChi : array[0..255] of byte = ( $00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41,$01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40, $01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40,$00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41, $01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40,$00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41, $00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41,$01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40, $01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40,$00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41, $00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41,$01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40, $00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41,$01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40, $01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40,$00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41, $01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40,$00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41, $00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41,$01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40, $00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41,$01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40, $01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40,$00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41, $00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41,$01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40, $01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40,$00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41, $01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40,$00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41, $00,$C1,$81,$40,$01,$C0,$80,$41,$01,$C0,$80,$41,$00,$C1,$81,$40 ); CRClo : array[0..255] of byte = ( $00,$C0,$C1,$01,$C3,$03,$02,$C2,$C6,$06,$07,$C7,$05,$C5,$C4,$04, $CC,$0C,$0D,$CD,$0F,$CF,$CE,$0E,$0A,$CA,$CB,$0B,$C9,$09,$08,$C8, $D8,$18,$19,$D9,$1B,$DB,$DA,$1A,$1E,$DE,$DF,$1F,$DD,$1D,$1C,$DC, $14,$D4,$D5,$15,$D7,$17,$16,$D6,$D2,$12,$13,$D3,$11,$D1,$D0,$10, $F0,$30,$31,$F1,$33,$F3,$F2,$32,$36,$F6,$F7,$37,$F5,$35,$34,$F4, $3C,$FC,$FD,$3D,$FF,$3F,$3E,$FE,$FA,$3A,$3B,$FB,$39,$F9,$F8,$38, $28,$E8,$E9,$29,$EB,$2B,$2A,$EA,$EE,$2E,$2F,$EF,$2D,$ED,$EC,$2C, $E4,$24,$25,$E5,$27,$E7,$E6,$26,$22,$E2,$E3,$23,$E1,$21,$20,$E0, $A0,$60,$61,$A1,$63,$A3,$A2,$62,$66,$A6,$A7,$67,$A5,$65,$64,$A4, $6C,$AC,$AD,$6D,$AF,$6F,$6E,$AE,$AA,$6A,$6B,$AB,$69,$A9,$A8,$68, $78,$B8,$B9,$79,$BB,$7B,$7A,$BA,$BE,$7E,$7F,$BF,$7D,$BD,$BC,$7C, $B4,$74,$75,$B5,$77,$B7,$B6,$76,$72,$B2,$B3,$73,$B1,$71,$70,$B0, $50,$90,$91,$51,$93,$53,$52,$92,$96,$56,$57,$97,$55,$95,$94,$54, $9C,$5C,$5D,$9D,$5F,$9F,$9E,$5E,$5A,$9A,$9B,$5B,$99,$59,$58,$98, $88,$48,$49,$89,$4B,$8B,$8A,$4A,$4E,$8E,$8F,$4F,$8D,$4D,$4C,$8C, $44,$84,$85,$45,$87,$47,$46,$86,$82,$42,$43,$83,$41,$81,$80,$40 ); procedure CRC16(p : pointer; len : word; var Hi : byte; var Lo : byte); var Index : word; i : word; begin Hi:=$FF; Lo:=$FF; for i:=0 to Len-1 do begin Index:=Hi xor TByteArray(p^)[i]; Hi:=Lo xor CRCHi[Index]; Lo:=CRCLo[Index]; end; end; END.

33.


4

Vertesz Elektronika

ModBus, holding regiszterek kiosztása

Ebben a fejezetben a készülék ModBus regisztereinek a listája található. A készülék egyes részegységeinek működéséről a 2. fejezet ad áttekintő információt. Ez a fejezet és a 2. fejezet együttesen ad teljes információt. A táblázatok első oszlopában a regisztercím mellet található (R) jelölés arra utal, hogy a regiszter: csak olvasható, az (RW) megjelölés jelentése: írható-olvasható. A regiszterből kiolvasható adatok típusa 16 bites előjel nélküli egész, kivéve abban az esetben, ha eltérő típus van megjelölve. A két regisztert elfoglaló 32 bites típusok (32 bites integer és 32 bites IEEE float) mindig úgy értelmezendőek, hogy az alacsonyabb című regiszter tartalmazza az alsó 16 bites szót (Least Significant Word). 4.1

Elektronikus adattábla Cím/típus 0x0000 (R)

Név Hardver típus

0x0001 (R)

Hardver verzió

0x0002 (R) 0x0003 (R)

Hardver kiépítettség Szoftver verzió

0x0004 (R)

A digitális ki- és bementeket, és az analóg kimeneteket kezelő segédprocesszoron futó szoftver verziója

0x00050x000F (R)

Gyári szám

Megjegyzés ▪ 15..8 bit: készülék típus:

▪

7..4 bit: feszültség bemenet típusa:

▪

3-0 bit: áram bemenet típusa:

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

0x10: TMTG 3F 0x3: 0x4: 0x5: 0x6: 0x7:

100V/√3 100V 200V/√3 400V/√3 400V

0xA: 1A/5A 0xB: 25A 0xC: 50A 0xF: 2V (Feszültség kimenetű áramszenzorokhoz)

▪ ▪

MS bájt: Fő verzió (BCD) LS bájt: Mellék verzió (BCD) Jelenleg nem használt ▪ MS bájt: Fő verzió (BCD) ▪ LS bájt: Mellék verzió (BCD)

▪ ▪ ▪ ▪

0xFFFF: Segédprocesszor nem elérhető Egyébként: MS bájt: Fő verzió (BCD) LS bájt: Mellék verzió (BCD) 22 bájt, 0-terminal sztring. A regiszterek LS bájtja tartalmazza a kisebb sorszámú karaktert.

34.


Vertesz Elektronika

Mért eredmények

4.2.1

Áram, feszültség és teljesítmény szorzó faktor

Cím/típus 0x0010 (R) 0x0011 (R) 0x0012 (R) 0x0013 (R) 0x0014 (R) 0x0015 (R)

Név Áramérték faktor IF

Megjegyzés 32 bites IEEE float értékek Lásd a szövegben

Feszültségérték faktor UF Teljesítményérték faktor SF

A készülékszoftver a mérési eredmények számítását 16 bites integer aritmetikával végzi. A mérések végeredményei a megfelelő regiszterekben nem SI mértékegységben, hanem egy 16 bites normált integer értékben kifejezve jelennek meg. A mérési eredményekről általában elmondható, hogy névleges bemenő jelszint esetén 20 000 érték olvasható ki a készülékből. A mérési eredményeket felhasználó egységek (pl. határérték kapcsoló, analóg karakterisztika képzők… stb.) paraméterei ugyanebben a normált formában tárolódnak. A normált értékek átszámítása SI szerinti fizikai mennyiségekre a 4.14 alfejezetben leírt összefüggések szerint történik e szorzó faktorok segítségével. Ezek a regiszterek csak olvashatóak. A szorzó faktorokat a készülékszoftver számítja az adattábla és a paramétertábla adataiból.

35.


Vertesz Elektronika

Alap mérési mennyiségek

Cím/típus 0x0016 (R) 0x0017 (R) 0x0018 (R) 0x0019 (R) 0x001A (R) 0x001B (R) 0x001C (R) 0x001D (R) 0x001E (R) 0x001F (R) 0x0020 (R) 0x0021 (R) 0x0022 (R) 0x0023 (R) 0x0024 (R) 0x0025 (R) 0x0026 (R) 0x0027 (R) 0x0028 (R) 0x0029 (R) 0x002A (R) 0x002B (R) 0x002C (R) 0x002D (R) 0x002E (R) 0x002F (R) 0x0030 (R) 0x0031 (R) 0x0032 (R) 0x0033 (R) 0x0034 (R) 0x0035 (R) 0x0036 (R) 0x0037 (R) 0x0038 (R) 0x0039 (R) 0x003A (R) 0x003B (R) 0x003C (R) 0x003D (R) 0x003E (R)

Név Fázisfeszültség RMS MULN R, S, T fázis sorban

Megjegyzés Előjeles 16 bites integer értékek Átszámítás fizikai mennyiségekre: 4.14 alfejezet

Fázisáram RMS MIL R, S, T fázis sorban Össz. Hatásos telj. MΣP Össz. Meddő telj. MΣQ Össz. Látszólagos telj. MΣS Össz. Telj. Tényező MΣPF Vonali feszültségek MULL RS, ST, TR sorban Feszültség szimmetrikus összetevők MUSYM 0, 1, 2 (Z, P, N) sorban Feszültség harmonikus torzítás MUTHD R, S, T fázis sorban Nullvezető számolt árama MIN Áram szimmetrikus összetevők MISYM 0, 1, 2 (Z, P, N) sorban Áram harmonikus torzítás MITHD R, S, T fázis sorban Áram csúcstényező MICF R, S, T fázis sorban Fázisonkénti hatásos teljesítmények MP R, S, T fázis sorban Fázisonkénti meddő teljesítmények MQ R, S, T fázis sorban Fázisonkénti látszólagos teljesítmények MS R, S, T fázis sorban Fázisonkénti teljesítmény tényezők MPF R, S, T fázis sorban

FIGYELEM! Amennyiben az áram- és feszültségjel nem tiszta szinuszos, hanem torzított, a jól ismert S 2=P 2+Q 2 összefüggés nem igaz! Tehát a mért értékekre sem teljesül minden esetben. Ez nem a készülék hibája miatt fordul elő, hanem a bemenő jelek torzítására utal. 4.2.3

Időszakos energiaértékek

Cím/típus 0x0050 (R) 0x0051 (R) 0x0052 (R) 0x0053 (R)

Név Fogyasztott hatásos energia MEP+ Visszatáplált hatásos energia MEP– Induktív meddő energia MEQ+ Kapacitív meddő energia MEQ–

Megjegyzés Előjeles 16 bites integer értékek. A szinkronjel nullázza ezeket a regisztereket. A nullázás előtti utolsó érték a 4.10.1 pontban ismertetett regiszterekből olvasható ki. Ha nincs szinkronjel, 19 999 érték után túlcsordulnak, értékük nullára fordul. A túlcsordulást a mérés állapotregiszter megfelelő bitje jelzi. Átszámítás fizikai mennyiségekre: 4.14 alfejezet.

36.


Összesített energiaértékek

Cím/típus 0x0054 (R) 0x0055 (R) 0x0056 (R) 0x0057 (R) 0x0058 (R) 0x0059 (R) 0x005A (R) 0x005B (R)

4.2.5

Megjegyzés 32 bites előjeles értékek. Átszámítás fizikai mennyiségekre: 4.14 pont Értékük 999 999 999 után túlcsordul nullára.

Név 0. impulzusszámláló 1. impulzusszámláló 2. impulzusszámláló

Megjegyzés Előjeles 16 bites integer értékek. A szinkronjel nullázza ezeket az regisztereket. A nullázás előtti utolsó érték a 4.10 alfejezetben ismertetett regiszterekből olvasható ki. Ha nincs szinkronjel, 19 999 érték után túlcsordulnak, értékük nullára fordul. A túlcsordulást a mérés állapotregiszter megfelelő bitje jelzi.

Milliszekundum számláló

Cím/típus 0x0063 (R) 0x0064 (R)

4.2.7

Név Fogyasztott hatásos energia ΣMEP+ Visszatáplált hatásos energia ΣMEP– Induktív meddő energia ΣMEQ+ Kapacitív meddő energia ΣMEQ–

Impulzusszámlálók értékei

Cím/típus 0x0060 (R) 0x0061 (R) 0x0062 (R)

4.2.6

Vertesz Elektronika

Név A bekapcsolás vagy utolsó szinkronjel óta eltelt idő msban kifejezve

Megjegyzés 32 bites előjel nélküli integer. Számláló, melynek értéke minden ms-ban lép. A szinkronjel nullázza. Ha nincs szinkronjel, 232–1 érték után túlcsordul. Segítségével számítható a két kiolvasás között eltelt idő, így az energia értékekből a két kiolvasás közötti átlag teljesítmény, vagy az impulzus/sec arány számítható.

Mérés állapot jelzők

Cím/típus 0x0065 (R)

Név Mérés állapotjelző bitek

Megjegyzés ▪ 0. bit: A készülék indítása óta még nem érkezett szinkronjel. ▪ 1. bit: Bemenet túlvezérlés. Valamelyik bemenetre a névleges érték 1,2szeresénél nagyobb jel került. ▪ 2. bit: Bemeneti kalibrációs szorzók meg lettek változtatva. ▪ 3. bit: Az időszakos energiamérők valamelyike túlcsordult. ▪ 4 bit: Az impulzusszámlálók valamelyike túlcsordult. ▪ 5. bit: A legutolsó szinkronimpulzus óta volt olyan időszak, mikor a mintavételezés nem volt szinkronban a bemenő jellel. ▪ 10. bit: 0. maximumőr működés történt. ▪ 11. bit: 0. maximumőr túllépés történt. ▪ 12. bit: 1. maximumőr működés történt. ▪ 13. bit: 1. maximumőr túllépés történt. ▪ 14. bit: 2. maximumőr működés történt. ▪ 15. bit: 2. maximumőr túllépés történt.

Az állapotjelző értékét elemmel védett RAM-ban tárolja a készülék, így a tápfeszültség kikapcsolása esetén is megmarad az értéke. Szinkronimpulzus esetén értéke a mérési rekordba kerül, majd nullázódik.

37.


Analóg bemenet állapot jelzők

Cím/típus 0x0066 (R)

4.2.9

Vertesz Elektronika

Név Analóg bemenet állapot

Megjegyzés ▪ 0. bit: Mintavétel szinkron kiesett

▪

1…3. bit: Szinkronjel forrása

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

9. bit: IR bemenet túlvezérlés 10. bit: IS bemenet túlvezérlés 11. bit: IT bemenet túlvezérlés 13. bit: UR bemenet túlvezérlés 14. bit: US bemenet túlvezérlés 15. bit: UT bemenet túlvezérlés

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

0x0: Mintavételezés szinkronban van 0x1: Szinkron kiesett 0x5: UR 0x6: US 0x7: UT 0x0: Nincs túlvezérlés 0x1: Bemenet túlvezérelve

Felharmonikus adatok

Cím/típus 0x0080… 0x009E (R) 0x009F (R)

Név UR harmonikus RMS érték MUH1…MUH31 UR FFT Állapot

Megjegyzés Előjeles 16 bites integer értékek Átszámítás fizikai mennyiségekre: 4.14 alfejezet ▪ 0…7 bit: FFT blokkszámláló ▪ Minden FFT számítás végén eggyel növekszik. 0xFF után értéke 0x00 lesz. ▪ 8. bit: Bemenet túlvezérlés ▪ Az aktuális FFT számításához felhasznált minták vételezésekor: ▪ 0x0: nem történt bemenet túlvezérlés ▪ 0x1: bemenet túlvezérlés történt

▪

9. bit: Mintavétel szinkron kiesett

▪ ▪ ▪

0x00A0… 0x00BE (R) 0x00BF (R) 0x00C0… 0x00DE (R) 0x00DF (R) 0x00E0… 0x00FE (R) 0x00FF (R) 0x0100… 0x011E (R) 0x011F (R) 0x0120… 0x013E (R) 0x013F (R)

US harmonikus RMS érték MUH1…MUH31 US FFT Állapot UT harmonikus RMS érték MUH1…MUH31 UT FFT Állapot IR harmonikus RMS érték MIH1…MIH31 IR FFT Állapot IS harmonikus RMS érték MIH1…MIH31 IS FFT Állapot IT harmonikus RMS érték MIH1…MIH31 IT FFT Állapot

Mint UR esetében

38.

Az aktuális FFT számításához felhasznált minták vételezésekor: 0x0: nem történt szinkron kiesés 0x1: a szinkron kiesett


Vertesz Elektronika

Digitális bemeneti mintavételező értékek Cím/típus 0x0200 (R) 0x0201 (R) 0x0202 (R) 0x0203 (R)

Név 0. bemeneti mintavételező 1. bemeneti mintavételező 2. bemeneti mintavételező Mintavételező számláló

Megjegyzés Lásd a szövegben.

A bemeneti mintavételező a paramétertáblában megadott TSDIG periódusidővel mintavételezi a prell szűrők kimeneteit. Minden mintavételezés után a regisztereket 1 bittel balra shifteli, majd a mintavételezés eredményét az LS bitekbe írja. Így a regiszterek LS bitje mindig a legutolsó mintavételezés eredményét, MS bitje a 15 periódussal korábbi mintavételezés eredményét tartalmazza. A mintavételező számláló minden mintavételezésnél lép egyet., 65535 után túlcsordul. Segítségével meghatározható, hogy az utolsó kiolvasás óta mennyi mintavételezés történt, azaz a regiszterek mennyivel shiftelődtek el balra. 4.4

Hiba regiszter Cím/típus 0x0210 (R)

Név Hiba regiszter 0.

0x0211 (R)

Hiba regiszter 1.

Megjegyzés ▪ 0. bit: Készülék adatlap olvasásakor CRC hiba történt. ▪ 1. bit: Paramétertábla olvasásakor CRC hiba történt. ▪ 2. bit: Paramétertábla-jelszó olvasásakor CRC hiba történt. ▪ 3. bit: A készülék indításakor a készülékóra nem működött. A Lítium elem valószínűleg lemerült, az elemmel védett RAM-ban tárolt adatok elvesztek (Energiamérés, impulzusszámlálók, archív tár rekord adatok) ▪ 4. bit: Az elemmel védett RAM-ban tárolt összesített energia betöltése során ellenőrző-összeg hiba lépett fel. ▪ 5. bit Az elemmel védett RAM-ban tárolt időszakos energia betöltése során ellenőrző-összeg hiba lépett fel. ▪ 6. bit: Az elemmel védett RAM-ban tárolt impulzusszámláló értékek betöltése során ellenőrző-összeg hiba lépett fel. ▪ 7.bit: Az elemmel védett RAM-ban tárolt archív tár rekord adatok betöltése során ellenőrző-összeg hiba lépett fel. ▪ 8. bit: Az archív tár egy rekordjának olvasásakor CRC hiba lépett fel. ▪ 9. bit: I2C busz hiba. Készülékóra és FLASH nem elérhető. ▪ 10. bit: WatchDog működés történt. ▪ 11. bit: Processzor túlterhelés következtében a szoftver a vezérlési feladatok egy részét nem tudta a megadott időszeleten belül elvégezni. ▪ 12. bit: Processzor túlterhelés következtében a szoftver az AD átalakító által mintavételezett minták egy részét nem tudta feldolgozni, adatvesztés történt. ▪ 13. bit: Flash memória hiba. ▪ 14. bit: Rövid időn belül sok feszültségesemény történt, a RAM-ban található eseménybuffer megtelt, mielőtt a korábbi események FLASH-be írása megtörtént volna. Így események vesztek el. ▪ 15. bit: A archív tár-rekord méretek beolvasásakor FLASH-ből CRC hiba lépett fel. A regisztert a szinkronjel törli. Fenntartva

39.


Vertesz Elektronika

Kimenet vezérlő regiszterek

4.5.1

Határérték kapcsolók vezérlése

Cím/típus 0x0220 (RW)

4.5.2

Név Határérték kapcsoló parancsregiszter

Megjegyzés Ezzel a regiszterrel azok a határérték kapcsolók vezérelhetőek, melyekhez nincs hozzárendelve egyetlen mérés sem, vagy a bemenetükön lévő jel aktuálisan a hiszterézis sávban van. Egyébként a parancsnak nincs hatása. Bitek kiosztása: Parancsok: ▪ 9..8 bit: 2. határérték kapcsoló ▪ 00: Nincs változás ▪ 5..4 bit: 1. határérték kapcsoló ▪ 01: Bekapcsolás ▪ 1..0 bit: 0. határérték kapcsoló ▪ 10: Kikapcsolás ▪ 11: Átkapcsolás

Impulzusformálók vezérlése


Név Impulzus formáló parancsregiszter

Megjegyzés Ezzel a regiszterrel az impulzus formálók kimenetére impulzus kényszeríthető. A paramétertáblában meghatározott szélességű impulzus generálódik. A relaxációs időt ebben az esetben is figyelembe veszi a készülék. Bitek kiosztása: Parancsok: 1. 0: Nincs változás ▪ 8 bit: 2. impulzus formáló 2. 1: Impulzus generálás ▪ 4 bit: 1. impulzus formáló

▪

4.5.3

0 bit: 0. impulzus formáló

Analóg kimenetek vezérlése

Cím/típus 0x0222 (RW) 0x0223 (RW) 0x0224 (RW)

Név 0. analóg kimenet, V0 1. analóg kimenet, V1 2. analóg kimenet, V2

Megjegyzés Előjeles 16 bites értékek. Ezekkel a regiszterekkel az analóg kimeneteken megjelenő áram vezérelhető, amennyiben az adott kimenet egyik analóg karakterisztika képzőhöz sincs hozzárendelve. Egyébként ezekből a regiszterekből az aktuális kimenő áram olvasható vissza. A kimenő áram értékét lásd a szövegben.

A kimenő áram értékének számítása 4.1 kifejezés szerint történik (53. oldal). 4.6

Szoftver impulzus generátor vezérlése Cím/típus 0x0225 (RW)

4.7

Név Szoftver impulzus generátor

Megjegyzés Lehetséges parancsok: ▪ 0x0001: Impulzusjel generálás

Készülék újraindítása Cím/típus 0x0226 (RW)

Név Készülék újraindítása parancsregiszter

Megjegyzés Lehetséges parancsok: ▪ 0x0001: Készülék RESET

40.


Vertesz Elektronika

Készülékóra Cím/típus 0x0230 (R)

Név Óra állapot regiszter

0x0231 (RW)

Óra parancs regiszter

0x0232 (RW) 0x0233 (RW)

Év Hónap/nap

0x0234 (RW)

Óra/perc

0x0235 (RW) 0x0236 (RW)

Megjegyzés ▪ 0. bit: Inicializálás ▪ 1. bit: Óra IC elérhető a készülékben ▪ 2. bit: Idő adat elérhető ▪ 3. bit: Egész percre szinkronozás folyamatban Lásd a szövegben. ▪ 0x0000: Dátum és idő regiszterek folyamatos frissítése ▪ 0x0001: Regiszter frissítés leállítása. ▪ 0x0002: Óra beállítás Lásd a szövegben. Év BCD ▪ MSB: Hónap BCD ▪ LSB: Nap BCD

▪ ▪ Másodperc, századmásodperc ▪ ▪ Hét napja, időszámítás ▪

▪

MSB: Óra BCD LSB: Perc BCD MSB: Másodperc BCD LSB: századmásodperc BCD (jelenlegi verzióban mindig nulla) 0...2 bit: Hét napja:

8. bit: időszámítás:

▪ ▪ ▪ ▪ ▪

0x1: Hétfő … 0x7: Vasárnap 0x0: Téli időszámítás 0x1: Nyári időszámítás

A készülék bekapcsolása után az Óra állapot regiszter Inicializálás bitjének értéke 1. Ilyenkor a készülékóra nem elérhető. Ha a készülékben hibás az óra IC, akkor néhány 100ms próbálkozás után a készülék törli az Inicializálás bitet. A hiba regiszter I2C busz hiba bitje 1 lesz. Ha az óra IC jól működik, az inicializálás után először az Óra IC elérhető bit vált 1-re, majd az idő első kiolvasása után az Idő adat elérhető bit is 1 lesz. Az óra regiszterei ezután tartalmaznak valós értéket, a parancs regiszter ettől a pillanattól fogad parancskódokat. A 0x0232…0x0236 regisztereket egy táviratban kell kiolvasni! Más esetben előfordulhat, hogy két kiolvasás között pl. óra váltás történik: ha a 19:59:59-kor a másodperc végén történik az óra és perc adatot tartalmazó regiszter kiolvasása, majd bekövetkezik a másodperc váltás és 20:00:00-kor történik a másodpercet tartalmazó regiszter olvasása, akkor a két kiolvasás a helytelen 19:59:00 eredményt adja. A belső óra átállításához először a parancsregiszterbe 0x0001 parancskódot kell írni. Amíg a parancsregiszter értéke 0x0001, a készülék nem frissíti a 0x0232…0x0236 regisztereket, így azok tartalma felülírható. A belső óra ettől függetlenül is működik. A 0x0232…0x0236 regiszterek módosítása után (a hét napja regiszter értéket nem kell beállítani, azt a készülék számolja) a parancsregiszterbe 0x0002 írásával történik a belső óra tényleges átállítása. Mikor az óra átállítás kész, a parancsregiszter értéke ismét 0x0000 lesz. A készülékóra egy kiválasztott logikai impulzushoz (kivéve a saját impulzusa és a szinkronjel) szinkronizálható. Az impulzus a készülékórát a legközelebbi egész percre állítja. A szinkronjel generátor ezt csak akkor tudja elvégezni, ha az óra állapota regiszter értéke 0x0000. Ha a szinkronjel megjelenése alatt állítjuk az órát, ez a szinkronizálás elmarad. Emiatt a belső órát olyan időpontban célszerű állítani, mikor nem várható szinkronjel.

41.


Vertesz Elektronika

A készülékóra a paramétertáblában található beállításától függően követi a téli/nyári időszámítás változásait. A gyakorlatban ez úgy történik, hogy az óra IC mindig a téli időt tartalmazza. Ha azonban az időszámítás váltás követése engedélyezve van, és a belső óra szerint nyári időszámítás időszaka van, akkor a szoftver a kiolvasott időhöz egy órát hozzáad. Így mind a 0x0232…0x0236 regiszterekből a nyári időszámítás szerinti idő olvasható ki, mind az archív tárba kerülő rekordok időbélyegei a nyári időt fogják tartalmazni. Az óra átállításánál a 0x0236 regiszter 8. bitjével jelezni kell, hogy a beállított idő téli vagy nyári időszámítás szerint értendő-e. Ha a bit értéke 0, akkor a dátumtól függetlenül téli időnek tekinti a készülék a beírt időt, és módosítás nélkül kerül az óra IC-be. Ha a bit értéke 1, akkor dátumtól függetlenül nyári időnek tekinti és egy órával kevesebb kerül az óra IC-be. (Erre azért van szükség, mert a beállított időből nem lehet egyértelműen eldönteni, hogy az téli vagy nyári idő-e. Ugyanis október utolsó vasárnapján, mikor az órát vissza kell állítani, 2:00:00…2:59:59 intervallum kétszer fordul elő, mivel a nyári idő szerinti 2:59:59 után téli idő szerinti 2:00:00 következik.) 4.9

Készülék működési paraméterek

4.9.1

Paramétertábla parancsregiszterek


Név Paramétertábla, parancsregiszter

0x0241 (RW)

Jelszó

0x0242 (RW)

Új jelszó

Megjegyzés Értéke 0x0000, 0xFFFF ha a paramétertábla parancs fogadására kész. A következő parancskódokat fogadja el: Ha a 0x01D1 regiszterbe írt jelszó jó, a készülék végrehajtja a parancsot, a parancsvégrehajtás után a regiszter értéke 0x0000 lesz. Ha a jelszó rossz, a parancsot nem hajtja végre, a regiszter értéke 0xFFFF lesz. ▪ 0x0001: paraméterek mentése a FLASH memóriába ▪ 0x0002: Jelszó módosítása A készülék bekapcsolása és a parancsok végrehajtása után 0x0000 olvasható ki. A 0x0001 és 0x0002 parancsok végrehajtásához a parancs kiadása előtt, vagy azzal egy táviratban be kell írni az aktuális jelszót. A gyártásból kikerülő készülékek esetén a jelszó 0x0000. A készülék bekapcsolása és a parancsok végrehajtása után 0x0000 olvasható ki. A 0x0002 parancs kiadása előtt, vagy azzal egy táviratban be kell írni az új jelszót.

A kommunikációs beállítások aktualizálásához újra kell indítani a készüléket. A készülék a tápfeszültség ki/be kapcsolásával vagy a 4.7 alfejezetben ismertetett regiszterben írt RESET paranccsal indítható újra. 4.9.2

Paramétertábla adatregiszterek

Cím/típus 0x0250… 0x02CB (RW)

Név Paramétertábla adatregiszterek

Megjegyzés Paramétertábla rekord. Leírása a 4.13 pontban található.

42.

TMTG 3F Felhasználói leírás 4.10 4.10.1

Vertesz Elektronika

Archív tár Energia- és impulzusszámlálók értékei nullázás előtt

Cím/típus 0x02E0 0x02E1

Név Utolsó mérési rekord időbélyeg 32 bit integer LO:HI

Megjegyzés 0xFFFF FFFF Nullázás előtti értékek (0x02E2…0x02E8 érvénytelen adatot tartalmaznak). Ennek lét oka lehet: Bekapcsolás óta még nem történt rekord mentés és nullázás Rekord mentés folyamatban van 0…63 (2000…2063) ▪ 31...26 bit: Év 1…12 ▪ 25...22 bit: Hónap

▪ ▪ ▪ ▪ 0x02E2 0x02E3 0x02E4 0x02E5 0x02E6 0x02E7 0x02E8

(R) (R) (R) (R) (R) (R) (R)

21...17 bit: Nap

1…31

16...12 bit: Óra

0…23

11...6 bit: Perc

0…59

5…0 bit: Másodperc

0…59

Fogyasztott hatásos energia Visszatáplált hatásos energia Induktív meddő energia Kapacitív meddő energia 0. impulzusszámláló 1. impulzusszámláló 2. impulzusszámláló

A szinkronjel a mérési rekord készítése/mentése mellett az időszakos energiaszámlálók és az impulzusszámlálók törlését is elvégzi. Ezekből a regiszterekből a számlálók nullázás előtti utolsó értékei olvashatóak ki a nullázás időpontjával együtt. Ennek akkor van jelentősége, mikor kiolvasások közötti fogyasztást kell számolni. Ha a két kiolvasás között nem volt szinkronjel, egyszerű kivonással számítható a kiolvasások közötti fogyasztás. Előfordulhat azonban, hogy történik egy kiolvasás, majd az impulzus- vagy/és energiaszámlálók lépnek előre, majd érkezik a szinkronjel, mely nullázza azokat. A következő kiolvasásnál látható érték így nem egyezik meg a fogyasztással, mert az utolsó kiolvasás és a szinkronjel között is volt valamennyi fogyasztás. Ebben az esetben szükségesek ezek a regiszterek. (Lásd: 4.1. ábra) Beérkező impulzusok

Szinkronjel

Impulzusszámláló értéke 4

5

6

7

8 9

0 1

2

3

4

5

6

Kiolvasások

4

7

Fogyasztás: 7–4=3

2

Fogyasztás: (9+2)–7=4

5

Fogyasztás: 5–2=3

4.1. ábra: Számlálók nullázás előtti értékeinek jelentősége

43.


Archív tár információ

Cím/típus 0x02F0 (R)

Név Archív tár állapotregiszter

0x02F1 (R)

Tárolható mérési rekordok száma Tárolt mérési rekordok száma Utoljára mentett mérési rekord index Tárolható feszültség esemény rekordok száma Tárolt feszültség esemény rekordok száma Utoljára mentett feszültség esemény rekord index

0x02F2 (R) 0x02F3 (R) 0x02F4 (R) 0x02F5 (R) 0x02F6 (R)

4.10.3

Vertesz Elektronika

Megjegyzés ▪ 0xXXXX: Archív tár inicializálás ▪ 0x0000: Archív tár kész ▪ 0xFFFF: Archív tár nem elérhető Ezek a regiszterek csak akkor tartalmaznak érvényes adatot, ha az archív tár állapotregiszter értéke 0x0000 Magyarázat a 4.10.4 pontban található.

Archív tár, rekord buffer parancs- és állapotregiszterek

Cím/típus 0x02F7 (RW)

0x02F8 (RW) 0x02F9 (R)

Név Rekord buffer parancsregiszter

Kért rekordok kezdőindexe Rekord bufferben állapotregiszter

Megjegyzés ▪ 0x0000: Rekord buffer inicializálás ▪ 0xFFFF: A parancsregiszter parancs fogadására kész.

▪

15…8 bit: Parancskód

▪

7…0 bit: Adatterület

▪

15…8 bit: A bufferben található adatok típusa

▪

7…0 bit: Az utolsó művelet eredménye

▪ ▪ ▪ ▪ ▪

0x01: Egy rekord olvasása 0x02: Több rekord olvasása 0x80: Rekordok törlése

▪

0x00: A bufferben nincs érvényes adat 0x10: Mérési rekordok 0x20: Feszültség események

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

0x02FA (R) 0x02FB (R) 0x02FC (R)

Rekord bufferben található rekordok kezdőindexe Rekord bufferben található rekordok száma Rekord bufferben található rekordok hossza [word]

Magyarázat a 4.10.4 pontban található.

44.

0x10: Mérési rekordok 0x20: Feszültség események

0xFF: Parancsvégrehajtás folyamatban 0x00: Parancsvégrehajtás kész 0x01: Parancsvégrehajtás kész , de a bufferben található rekordok közül legalább egy CRC hibás 0x11: A hivatkozott adatterület nem létezik. 0x12: A hivatkozott rekordindex nem létezik. 0x20: Ismeretlen parancskód


Vertesz Elektronika

Archív tár, rekord buffer

Cím/típus 0x0300… 0x03FF (R)

Név Rekord buffer

Megjegyzés Lásd a szövegben

A készülék bekapcsolása után történik az archív tár inicializációja. Ha hardver hiba miatt (óra IC hiba vagy FLASH memória hiba) ez nem jár sikerrel az archív tár állapotregiszter értéke 0xFFFF lesz. Ha az inicializálás sikeres, az állapotregiszter értéke 0x0000 lesz. Ebben az esetben az adatterületekhez (mérési rekordok és feszültségesemény rekordok) tartozó információs regiszterek érvényes adatot tartalmaznak. Mindkét adatterület esetében a tárolható rekordok száma regiszter megadja, hogy az aktuális beállítások mellett, mennyi rekord fér az adott adatterületre: CMAX (az aktuális szoftver verzió esetében a csak a mérési rekordok mérete változó, így a tárolható eseményrekordok száma állandó). A tárolt rekordok indexe (címe) 0…CMAX –1 lehet. A tárolt rekordok száma megadja, hogy aktuálisan mennyi rekord van az adatterületen CREC. Az utoljára mentett mérési rekord annak a rekordnak a címét tartalmazza, mely utoljára az adatterületre lett mentve PWR. A rekordok mentése sorban egymás után a 0-tól kezdődően egyesével lépve előre történik. A CMAX –1 című rekord után ismét a 0 című rekord következik. Így mindig a legrégebben mentett rekord íródik felül. Mivel az archív tár csak azonos szerkezetű rekordokat tud tárolni, a regisztrálási opciók megváltoztatása a tárolt mérési rekordok azonnali törlését okozza. A tárolt rekordok az archív tár rekord bufferén keresztül olvashatóak ki a készülékből. (A rekordok szerkezetének leírása a 4.12 alfejezetben található). A buffer 256 regiszterből áll. Így a bufferben (amennyiben a rekord méret kisebb, mint 129 word), több rekord is elfér. A rekord buffer parancsregiszterbe történő megfelelő parancskód írásával lehet a tár regisztereit a bufferbe másolni. A parancskód tartalmazza az kiválasztott adatterület kódját, és egy parancskódot. A parancsregiszter akkor írható, ha az abból kiolvasott érték 0xFFFF. Ez azt jelent, hogy az archív tár inicializálása, vagy az előzőleg kiadott parancs végrehajtása befejeződött. Ha a parancskód rekordok törlése, akkor a megadott adatterület összes rekordját törli a készülék. Ha a parancskód egy rekord olvasása, akkor a megadott adatterületről a kért rekordok kezdőcíme regiszterben megadott című egy rekord kerül a bufferbe. A rekord a buffer „elejére” kerül, azaz 0x0300 címtől kezdődően a rekord méretének megfelelő számú regisztert foglalja el. A buffer többi regisztere érvénytelen adatot tartalmaz. Ha a parancskód több rekord olvasása, akkor a megadott adatterületről a kért rekordok kezdőcíme regiszterben megadott című egy rekordtól sorban egymás után következő rekordok kerülnek a bufferbe. A rekordok a buffer „elejére” kerülnek a 0x0280 címtől kezdődően, a rekordok között nincs „kihagyott” regiszter. Az utolsó rekord utáni terület érvénytelen adatot tartalmaz. A bufferbe kerülő rekordok száma a következő szabályok szerint alakul. ♦

♦

A bufferbe egész rekordok kerülnek. Ez meghatározza a bufferbe tárolható maximális rekordszámot. Ha a rekordméretnek a bufferméret nem egész számú többszöröse, akkor a buffer utolsó regiszterei érvénytelen adatot fog tartalmazni (pl.: a rekordméret 55 word, akkor 256/55=4,65 így maximum 4 rekord kerül a bufferbe. Az utolsó 256–55⋅4=36 rekord mindenképpen érvénytelen adatot fog tartalmazni.) A egyesével növekedő című rekordok kerülnek csak. Ha pl. aktuálisan 43 rekord van a tárban (címük: 0…42 ) és a 40 a megadott kezdőindex (kért rekordok kezdőindexe regiszterben), akkor bufferbe a csak 40, 41 és 42 című rekordok kerülnek akkor is, ha a bufferbe több rekord férne. (A 42. rekordot tehát nem követi a 0, 1, … stb. című rekord)

45.

TMTG 3F Felhasználói leírás ♦

Vertesz Elektronika

Akkor sincs kihasználva a buffer teljes mérete, kért rekordok kezdőindexe által megcímzett rekord és az utána keletkezett rekordok száma kevesebb, mint amennyi a bufferbe férne. Pl. legyen a tárban 43 regiszter, és utoljára a 14 című regiszter került a tárba (ezt mutatja a utoljára mentett mérési rekord regiszter). Ha a megadott kezdő index 12, akkor a bufferbe a 12, 13 és 14 című regiszterek kerülnek akkor is, ha a bufferbe több rekord férne. Ugyanis a tár legrégebbi rekordja a 15 című, őt követi időben a 16 című… stb. Így tehát csak a hivatkozott 12. és az annál újabb, 13. és 14. regiszterek kerülnek a bufferbe. Ez biztosítja, hogy a bufferben keletkezési idejüket tekintve időben egymást követő rekordok kerülnek.

Amikor a kiadott parancsot a készülék végrehajtotta, a parancsregiszterből ismét a 0xFFFF érték olvasható vissza. A rekord buffer állapotregiszter fogja a parancs végrehajtása során bekövetkezett állapotot jelezni. Ha az állapotregiszter 15…8 bitjeinek értéke a parancs végrehajtás után 0x00 akkor a végrehajtás után a buffer nem tartalmaz érvényes rekordot. Akkor fordul ez elő, ha a parancskód rekordok törlése volt, vagy a valamilyen hiba történt a végrehajtás során. Az állapotregiszter 7…0 bitjei tartalmazzák az esetleges hiba kódját. Ha az állapotregiszter 15…8 bitjeinek értéke a parancs végrehajtás után nem 0x00 akkor az jelzi, hogy mely adatterület rekordjait tartalmazza a buffer. Ebben az esetben rekord bufferben található rekordok kezdőindexe regiszter tartalmazza a bufferben található első rekord címét a tárban, a rekord bufferben található rekordok száma regiszter tartalmazza a bufferben található rekordok számát és a rekord bufferben található rekordok hossza regiszter a rekordok hosszát word-ben kifejezve, azaz a rekordok közül egy, mennyi regisztert foglal el a bufferből. E két utóbbi érték (rekordok száma és hossza) szorzata adja meg, hogy a buffer regiszterei közül mennyi tartalmaz érvényes adatot. Minden rekord tartalmaz egy CRC mezőt. A készülék az összes bufferbe kerülő rekordon CRC ellenőrzést hajt végre. Ha azok közül valamelyik CRC hibás, akkor azt az állapotregiszter 7…0 bitje jelzi. Az, hogy melyik rekord a hibás, a készülék nem jelöli meg, azt a bufferből való kiolvasás után a feldolgozó szoftvernek kell eldönteni. FIGYELEM! A legrégebbi rekordok (a legutoljára írt rekord után következnek) olvasásakor körültekintően kell eljárni! Ha a parancsregiszter írása (távirat feldolgozása) és a végrehajtása közötti időben egy (vagy több) újabb rekord keletkezik, akkor előfordulhat, hogy a tár írása megelőzi a tár olvasást. Így a bufferbe nem a kívánt legrégebbi, hanem a legújabb rekord kerül (ez ugyanis időközben felülírta a legrégebbit.) Emiatt a mérési rekordok közül a legrégebbi olvasását vagy mellőzni kell, vagy olyankor kell azt megtenni, mikor nem várható szinkronjel (pl. a negyedóra közepén). Feszültségesemény rekordok írása esetén még nagyobb figyelemre van szükség. Azok keletkezése ugyanis bármikor bekövetkezhet, és előfordulhat, hogy rövid idő alatt nagyon sok keletkezik. Emiatt, a legrégebbi rekordok olvasásakor két megoldást lehet alkalmazni: ♦

♦

A legrégebbi kb. 100 rekord olvasásának mellőzése. Egy-egy rekord írása legalább kb. 10ms időbe telik. Így az elkövetkező másodpercben maximum 100 rekord íródik a tárba. Így akkor sem okoz zavart a rekordok felülírása, ha a kommunikációs vonal terheltsége miatt csak másodpercenként lehetséges egy parancsregiszter írás / várakozás / buffer olvasás ciklus végrehajtása. A kiolvasott rekordok időbélyegének ellenőrzése a feldolgozás előtt.

46.


Vertesz Elektronika

Jelalak buffer Parancs-, mód-, és állapotregiszterek

Cím/típus 0x05F0 (RW)

Név Jelalak buffer parancsregiszter

Megjegyzés ▪ 0x0000: ▪ 0x0001: ▪ 0x0002: ▪ 0x0003:

0x05F1 (R)

Jelalak buffer állapotregiszter

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

0x05F2 (R)

Indítófeltétel teljesülése előtti minták száma Indító logikai impulzus 0. analóg indító feltétel, működési mód 0. analóg indító feltétel, feszültségszint 1. analóg indító feltétel, működési mód 1. analóg indító feltétel, feszültségszint 2. analóg indító feltétel, működési mód 2. analóg indító feltétel, feszültségszint 3. analóg indító feltétel, működési mód 3. analóg indító feltétel, feszültségszint 4. analóg indító feltétel, működési mód 4. analóg indító feltétel, feszültségszint 5. analóg indító feltétel, működési mód 5. analóg indító feltétel, feszültségszint

0x05F3 (R) 0x05F4 (R) 0x05F5 (R) 0x05F6 (R) 0x05F7 (R) 0x05F8 (R) 0x05F9 (R) 0x05FA (R) 0x05FB (R) 0x05FC (R) 0x05FD (R) 0x05FE (R) 0x05FF (R)

4.11.2

A parancsregiszter parancs fogadására kész Adatgyűjtés indítása (Start) Adatgyűjtés leállítása (Stop) Indítófeltétel generálása (Trigger)

0x0000: Jelalak buffer inicializálás 0x0001: Nincs adatgyűjtés 0x0002: Buffer kezdeti feltöltés 0x0003: Várakozás indítófeltételre 0x0004: Indítófeltétel teljesült adatgyűjtés 0x0005: Adatgyűjtés kész, a jelalak bufferben adat elérhető Ezek a csak olvasható regiszterek az adatgyűjtő aktuális működési paramétereit tartalmazzák. Értékeik a Start parancs kiadása esetén aktualizálódnak a paramétertáblából. Ezek a beállítások tehát a paramétertábla megfelelő regisztereibe történő írással módosíthatóak, de az új paramétereket a készülék csak a következő adatgyűjtési ciklusban (Start parancs után) veszi figyelembe

Adatregiszterek

Cím/típus 0x0600… 0x06FF (R) 0x0700… 0x07FF (R) 0x0800… 0x08FF (R) 0x0900… 0x09FF (R) 0x0A00… 0x0AFF (R) 0x0B00… 0x0BFF (R)

Név U1 csatorna

U2 csatorna

Megjegyzés Minden csatornához 256 regiszter tartozik, ami 512db 8 bites mintát tartalmaz. Minden regiszter két mintát tartalmaz olyan módon, hogy regiszter a kisebb helyi-értékű bájtja (LSB) tartalmazza a kisebb indexű mintát.

U3 csatorna I1 csatorna I2 csatorna I3 csatorna

47.


Vertesz Elektronika

Archív tár rekordjainak szerkezete Feszültség esemény rekord

Offset 0x0000 0x0001

0x0002 0x0003

Név Időbélyeg 32 bit integer LO:HI

Rekord típus Feszültség esemény információ

Megjegyzés ▪ 0xFFFF FFFF érvénytelen rekord

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

31...26 bit: Év

0…63 (2000…2063)

25...22 bit: Hónap

1…12

21...17 bit: Nap

1…31

16...12 bit: Óra

0…23

11...6 bit: Perc

0…59

5…0 bit: Másodperc Mindig 0x0020 ▪ 15…12 bit: Fázis

0…59

▪

0x0004 0x0005 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009

11…0 bit: Esemény típusa

Hossz [ms] Feszültségérték faktor UF Minimum/maximum feszültség CRC

4.14 alfejezet

▪ ▪

15…8 bit: CRC LO 7…0 bit: CRC HI

Hossz: 10 word

48.

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

0x0: R 0x1: S 0x2: T 0x103: 0x102: 0x101: 0x201: 0x202: 0x203: 0x204: 0x300:

Túlfeszültség >120% Túlfesz. 115…120% Túlfesz. 110…115% Fesz. Letörés 70…90% Fesz. Letörés 40…70% Fesz. Letörés 20…40% Fesz. Letörés 10…20% Fesz kimaradás <10%


Vertesz Elektronika

Mérés rekord

Offset 0x0000 0x0001

0x0002 0x0003 0x0004 0x0005 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C

Név Időbélyeg 32 bit integer LO:HI

Megjegyzés ▪ 0xFFFF FFFF érvénytelen rekord

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

31...26 bit: Év

0…63 (2000…2063)

25...22 bit: Hónap

1…12

21...17 bit: Nap

1…31

16...12 bit: Óra

0…23

11...6 bit: Perc

0…59 0…59

Rekord típus Regisztrátum opciók

5…0 bit: Másodperc Mindig 0x0010 4.13.15 pont

Mérés állapotjelző bitek Áramérték faktor IF

4.2.7 pont 4.14 alfejezet

Feszültségérték faktor UF Teljesítményérték faktor SF Pillanat értékek minimuma Pillanat értékek átlaga Pillanat értékek maximuma Időszakos Energia értékek Számláló értékek Összesített energia értékek CRC

TMeasRegRec; Ha van minium/maximum regisztrálás TMeasRegRec TMeasRegRec; Ha van minium/maximum regisztrálás TEqhrMeasRegRec; Ha van időszakos energia regisztrálás TCntrRegRec; Ha van számláló regisztrálás TEtotMeasRegRec; Ha van összesített energia regisztrálás ▪ 15…8 bit: CRC LO ▪ 7…0 bit: CRC HI

Rekordok leírásai a táblázat után találhatóak

Maximális hossz: 151 word

A rekord által tartalmazott mérési eredményeket a 4.14 alfejezetben leírtak szerint lehet fizikai mennyiségekre átszámolni ♦

TMeasRegRec

Offset 0x0000 Regisztrátum opcióktól függően változó

Név Fázis feszültségek Vonali feszültségek U szimmetrikus összetevők Feszültség THD Fázisáramok Nullvezető árama I szimmetrikus összetevők Áram THD Áram CF Össz. hatásos teljesítmény Fázisonkénti hatásos telj. Össz. meddő teljesítmény Fázisonkénti meddő telj. Össz. látszólagos teljesítmény Fázisonkénti látszólagos telj. Össz. teljesítmény tényező Fázisonkénti telj. tényező Maximális hossz: 49 word

♦

Megjegyzés T3phRec; Ha van fázisfeszültség regisztrálás T3phRec; Ha van vonali feszültség regisztrálás TSymRec; Ha van U szimmetrikus összetevő T3phRec; Ha van feszültség THD regisztrálás T3phRec; Ha van fázisáram Előjeles 16 bites integer; Ha van nullvezető áram regisztrálás TSymRec; Ha van I szimmetrikus összetevő T3phRec; Ha van áram THD regisztrálás T3phRec; Ha van áram CF regisztrálás Előjeles 16 bites integer; Ha van össz. hatásos teljesítmény regisztrálás T3phRec; Ha van fázisonkénti hatásos telj. regisztrálás Előjeles 16 bites integer; Ha van össz. meddő teljesítmény regisztrálás T3phRec; Ha van fázisonkénti meddő telj. regisztrálás Előjeles 16 bites integer; Ha van össz. látszólagos teljesítmény regisztrálás T3phRec; Ha van fázisonkénti látszólagos telj. regisztrálás Előjeles 16 bites integer; Ha van össz. teljesítmény tényező regisztrálás T3phRec; Ha van fázisonkénti teljesítmény tényező regisztrálás

TEqhrMeasRegRec

Offset Név 0 Fogyasztott hatásos energia 1 Visszatáplált hatásos energia 2 Induktív meddő energia 3 Kapacitív meddő energia Hossz: 4 word

Megjegyzés

49.


♦

TEtotMeasRegRec

Offset Név 0 Fogyasztott hatásos energia 1 2 Visszatáplált hatásos energia 3 4 Induktív meddő energia 5 6 Kapacitív meddő energia 7 Hossz: 8 word

♦

4.13.1

Megjegyzés

TSymRec

Offset Név 0 Zérus sorrendi összetevő 1 Pozitív sorrendi összetevő 2 Negatív sorrendi összetevő Hossz: 3 word

4.13

Megjegyzés

T3phRec

Offset Név 0 R fázis 1 S fázis 2 T fázis Hossz: 3 word

♦

Megjegyzés 32 bites előjeles értékek.

TCntrRegRec

Offset Név 0 0. számláló 1 1. számláló 2 2. számláló Hossz: 3 word

♦

Vertesz Elektronika

Megjegyzés

Paramétertábla rekord szerkezete Kommunikációs beállítások

Offset/típus Név 0x0000 (RW) ModBus cím és kommunikációs sebesség

Megjegyzés ▪ 15…8 bit: Baudrate

▪

7…0 bit: ModBus cím

50.

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

0x01: 9600 0x02: 19200 0x03: 28800 0x04: 38400 0x06: 57600 0x0C: 115200 (Gyári alapbeállítás: 9600) 1…250 (Gyári alapbeállítás: 16)


Vertesz Elektronika

Prellszűrők paraméterei

Offset/típus Név 0x0001 (RW) Prellszűrők beállításai

Megjegyzés ▪ 11 bit: 2. prellszűrő invertált ▪ 7 bit: 1. prellszűrő invertált ▪ 3 bit: 0. prellszűrő invertált

▪ ▪ ▪

4.13.3

10...8 bit: 2. prellszűrő hossz 6...4 bit: 1. prellszűrő hossz 2...0 bit: 0. prellszűrő hossz

Megjegyzés ▪ 7...4 bit: Maximális hossz (TIMAX) ▪ 3…0 bit: Minimális hossz (TIMIN)

0x0003 (RW) 0x0004 (RW)

Mint 0. impulzusszűrőnél Mint 0. impulzusszűrőnél

1. Impulzusszűrő beállítások 2. Impulzusszűrő beállítások

0x0: 0x1: 0x2: … 0x7:

NPR=1 (Nincs prell szűrés) NPR=2 NPR=3 NPR=8

Lehetséges értékek: CLogicTime (l4.15 alfejezet)

Megjegyzés ▪ 11...8 bit: 2. Impulzus számláló forrás ▪ 7…4 bit: 1. Impulzus számláló forrás ▪ 3…0 bit: 0. Impulzus számláló forrás

Lehetséges értékek: CImpulseSrc (l4.15 alfejezet)

Szinkronjel generátor paraméterei

Offset/típus Név 0x0006 (RW) Szinkronjel generátor beállítások

4.13.6

▪ ▪ ▪ ▪ ▪

Impulzusszámlálók paraméterei

Offset/típus Név 0x0005 (RW) Impulzusszámláló beállítások

4.13.5

0x0: nem invertált 0x1: invertált

Impulzusszűrők paraméterei

Offset/típus Név 0x0002 (RW) 0. Impulzusszűrő beállítások

4.13.4

▪ ▪

Megjegyzés ▪ 3...0 bit: 0. Impulzus forrás

Bemeneti mintavételező paraméterei

Offset/típus Név 0x0007 (RW) Mintavételező periódusidő

Megjegyzés Lehetséges értékek: CLogicTime (l4.15 alfejezet)

51.

Lehetséges értékek: CImpulseSrc (l4.15 alfejezet)


Mérő modul paraméterek

Offset/típus 0x0008 (RW) 0x0009 (RW) 0x000A (RW) 0x000B (RW) 0x000C (RW) 0x000D (RW) 0x000E (RW)

Név Energia impulzus érték EIMP

0x000F (RW)

Feszültség esemény referencia feszültség MRU

4.13.8

Vertesz Elektronika

Áramváltó áttétel AII

Megjegyzés 32 bites integer érték Átszámítás fizikai mennyiségre: 4.14 pont 32 bites IEEE float értékek

Feszültségváltó áttétel AUU Árambemenet, kiválasztott névleges áram

▪ ▪

0x0000: 1A 0x0001: 5A Az a feszültség melynek a százalékai adják a feszültségesemény határokat Átszámítás fizikai mennyiségre: 4.14 pont

Határérték kapcsolók paraméterei

Offset/típus Név 0x0010 (RW) 0. Határérték kapcsoló mód

Megjegyzés ▪ 15 bit: Invertálás

▪ 0x0011 (RW) 0x0012 (RW) 0x0013 (RW) 0x0014 (RW) 0x0015 (RW) 0x0016 (RW) 0x0017 (RW) 0x0018 (RW)

4.13.9

0. Határérték határérték L0 0. Határérték hiszterézis H0 1. Határérték 1. Határérték határérték L0 1. Határérték hiszterézis H0 2. Határérték 2. Határérték határérték L0 2. Határérték hiszterézis H0

kapcsoló, kapcsoló, kapcsoló mód kapcsoló,

14…0 bit: Forrásjel

▪ ▪

0x0: Nem invertált 0x1: Invertált Lehetséges értékek: CMeasSrc (lásd: (l4.15 alfejezet))

Előjeles 16 bites értékek Átszámítás fizikai mennyiségekre: 4.14 alfejezet. Értelemszerűen a kiválasztott forrásjelnek megfelelő képletet kell használni Mint 0. határérték kapcsolónál

kapcsoló, kapcsoló mód kapcsoló,

Mint 0. határérték kapcsolónál

kapcsoló,

Impulzusformálók beállításai

Offset/típus Név 0x0019 (RW) 0. Impulzus formáló

Megjegyzés ▪ 12. bit: impulzus polaritása

▪

11...8 bit: Impulzus forrás

▪ ▪ 0x001A (RW) 0x001B (RW)

1. Impulzus formáló 2. Impulzus formáló

7...4 bit: Impulzus szélesség 3...0 bit: Relaxációs idő Mint a 0. impulzusformálónál Mint a 0. impulzusformálónál

52.

▪ ▪

0x0: HI 0x1: LO Lehetséges értékek: CImpulseSrc (l4.15 alfejezet) Lehetséges értékek: CLogicTime (l4.15 alfejezet)


Digitális kimenetek beállításai

Offset/típus Név 0x001C (RW) Kimenetek beállításai

4.13.11

Vertesz Elektronika

Megjegyzés Kimenet invertálás: ▪ 14 bit: 2. kimenet ▪ 13 bit: 1. kimenet ▪ 12 bit: 0. kimenet Forrásjel kiválasztása: ▪ 11...8 bit: 2. kimenet ▪ 7….4 bit: 1. kimenet ▪ 3..0 bit: 0. kimenet

▪ ▪

0x0: Nem invertált 0x1: Invertált

Lehetséges értékek: CDigiSrc (l4.15 alfejezet)

Analóg karakterisztika képzők beállításai

Offset/típus Név 0x001D (RW) 0. karakterisztika képző jelforrás 0x001E (RW) 0. kar. offszet B0 0x001F (RW) 0. kar. meredekség A0 0x0020 (RW) 0. kar. alsó áram limit S0LO 0x0021 (RW) 0. kar. felső áram limit S0HI 0x0022 (RW) 1. karakterisztika képző jelforrás 0x0023 (RW) 1. kar. offszet B0 0x0024 (RW) 1. kar. meredekség A0 0x0025 (RW) 1. kar. alsó áram limit S0LO 0x0026 (RW) 1. kar. felső áram limit S0HI 0x0027 (RW) 2. karakterisztika képző jelforrás 0x0028 (RW) 2. kar. offszet B0 0x0029 (RW) 2. kar. meredekség A0 0x002A (RW) 2. kar. alsó áram limit S0LO 0x002B (RW) 2. kar. felső áram limit S0HI

Megjegyzés Lehetséges értékek: CMeasSrc (l4.15 alfejezet) Előjeles 16 bites értékek Lásd a szövegben.

Mint 0. karakterisztika képzőnél

Mint 0. karakterisztika képzőnél

Amint a 4.5 pontban olvasható, hogy az analóg kimeneteket vagy közvetlenül a kimenet vezérlő regiszterekbe írt VN értékekkel, vagy valamely analóg karakterisztika képző kimenetével lehet vezérelni. I KI [mA ]=٢٠mA⋅

VN ٢٠ ٠٠٠ 4.1. kifejezés

Az analóg karakterisztika képzők a 4.14 alfejezetekben ismertetett normált integer mérési (M) eredményekből számítják a VN értékeket a következő összefüggés alapján: A V NLIN =M⋅ N B N ٨١٩٢ S NLO ha V NLIN S NLO V N = S NHI ha V NLIN S NHI V NLIN egyébként

{

4.2. kifejezés A karakterisztika képző paramétereinek számítására a 5.3. Mellékletben található példa.

53.


Analóg kimenetek beállítása

Offset/típus Név 0x002C (RW) Analóg kimenetekhez hozzárendelt karakterisztika képzők

4.13.13

Vertesz Elektronika

Megjegyzés ▪ 11...8. bit: 2. kimenethez rendelt karakterisztika képző ▪ 7...4. bit: 1. kimenethez rendelt karakterisztika képző ▪ 3...0. bit: 0. kimenethez rendelt karakterisztika képző

▪ ▪ ▪ ▪

0x0: 0x1: 0x2: 0x3:

Nincs 0. karakterisztika képző 1. karakterisztika képző 2. karakterisztika képző

Belső óra működés beállításai

Offset/típus Név 0x002D (RW) Óra beállítások

Megjegyzés ▪ 15. bit: Téli-nyári időszámítás automatikus váltás

▪

11..8. bit: Szinkronozó impulzus

▪

7..0. bit: Impulzusgenerátor periódusidő [perc]

54.

▪ ▪

0x0: Tiltva 0x1: Engedélyezve Lehetséges értékek: CImpulseSrc (l4.15 alfejezet) Kivéve: Szinkronjel és Óra impulzus Ezekben az esetekben nincs szinkronizálás 1..60


Vertesz Elektronika

Maximumőrök beállításai

Offset/típus Név 0x002E (RW) Maximumőr, üzemmód

Megjegyzés ▪ 12. bit: Maximumőrök kaszkádosítása

▪ ▪ ▪

▪ ▪

11...8. bit: 2. Maximumőr ▪ jelforrás 7..4. bit: 1. Maximumőr jelforrás ▪ 3...0. bit: 0. Maximumőr jelforrás

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

0x002F (RW) 0x0030 (RW) 0x0031 0x0032 0x0033 0x0034

(RW) (RW) (RW) (RW)

0x0035 0x0036 0x0037 0x0038

(RW) (RW) (RW) (RW)

0x0039 (RW) 0x003A (RW)

0. Maximumőr, holtidő [s] 0. Maximumőr, becslési periódus hossza [s] 0. Maximumőr, határérték 1. Maximumőr, holtidő [s] 1. Maximumőr, becslési periódus hossza [s] 1. Maximumőr, határérték 2. Maximumőr, holtidő [s] 2. Maximumőr, becslési periódus hossza [s] 2. Maximumőr, határérték

0x0: Nincs kaszkád, 3db önálló maximumőr 0x1: Kaszkád működés, 1db 3 fokozatú maximumőr 0x00: Fogyasztott időszakos hatásos energia 0x01: Visszatáplált időszakos hatásos energia 0x02: Induktív időszakos meddő energia 0x03: Kapacitív időszakos meddő energia 0x04: 0. impulzusszámláló 0x05: 1: impulzusszámláló 0x06: 2. impulzusszámláló 0x07: A három impulzusszámláló összege

32 bites integer érték. Ha a jelforrás energiamennyiség, átszámítás fizikai mennyiségekre a 4.14 szerint történik



Kaszkád működésnél a 0. maximumőr számára megadott adatok szerint működnek a maximumőrök. Ilyenkor csak a holtidők állíthatók be egyedileg

55.


Vertesz Elektronika

Regisztátum opciók

Offset/típus Név 0x003B (RW) Regisztrátum opciók LSW 0x003C (RW) Regisztrátum opciók MSW

Megjegyzés Pillanat értékek: ▪ 0. bit: Fázisfeszültségek ▪ 1. bit: Vonali feszültségek ▪ 2. bit: Fázisfeszültség szimmetrikus összetevők ▪ 3. bit: Fázisfeszültség harmonikus torzítás ▪ 4. bit: Fázisáramok ▪ 5. bit: Null-vezető árama ▪ 6. bit: Fázisáram szimmetrikus összetevők ▪ 7. bit: Fázisáram harmonikus torzítás ▪ 8. bit: Fázisáram csúcstényező ▪ 9. bit: Összegzett hatásos teljesítmény ▪ 10. bit: Fázisonkénti hatásos teljesítmények ▪ 11. bit: Összegzett meddő teljesítmény ▪ 12. bit: Fázisonkénti meddő teljesítmények ▪ 13. bit: Összegzett látszólagos teljesítmény ▪ 14. bit: Fázisonkénti látszólagos teljesítmények ▪ 15. bit: Összegzett teljesítménytényező ▪ 16. bit: Fázisonkénti teljesítménytényező ▪ 17. bit: Pillanatértékek minimumának és maximumának regisztrálása Számláló értékek: ▪ 18. bit: Időszakos energia értékek ▪ 19. bit: Számlálók értékei ▪ 20. bit: Összesített energia értékek

FIGYELEM! A regisztrálási opciók megváltoztatása az összes tárolt mérési rekord azonnal törlésével jár együtt, ugyanis az archív tár csak egyforma szerkezetű rekordok tárolására alkalmas!

56.


Vertesz Elektronika

Jelalak buffer beállítások

Offset/típus Név 0x003D (RW) Adatgyűjtés automatikus indítása a készülék bekapcsolása után 0x003E (RW) Indítófeltétel teljesülése előtti minták száma 0x003F (RW) Indító logikai impulzus

Megjegyzés ▪ 0x0000: Kikapcsolva ▪ 0x0001: Bekapcsolva

0x0040 (RW)

▪

15. bit: Jelváltozás előjele

▪

3. bit: Jelforrás típusa

▪

2..0: Jelforrás

0x0041 (RW) 0x0042 (RW) 0x0043 (RW) 0x0044 (RW) 0x0045 (RW) 0x0046 (RW) 0x0047 (RW) 0x0048 (RW) 0x0049 (RW) 0x004A (RW) 0x004B (RW)

0. analóg indító feltétel, működési mód

0. analóg indító feltétel, feszültségszint 1. analóg indító feltétel, működési mód 1. analóg indító feltétel, feszültségszint 2. analóg indító feltétel, működési mód 2. analóg indító feltétel, feszültségszint 3. analóg indító feltétel, működési mód 3. analóg indító feltétel, feszültségszint 4. analóg indító feltétel, működési mód 4. analóg indító feltétel, feszültségszint 5. analóg indító feltétel, működési mód 5. analóg indító feltétel, feszültségszint

0…511 Lehetséges értékek: CImpulseSrc (l4.15 alfejezet)

Előjeles 16 bites érték Átszámítás feszültségre: 4.14 pont Mint 0. indítófeltétel esetén

57.

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

0x0: pozitív 0x1: negatív 0x0: Jelalak 0x1: RMS érték 0x0: 0x1: 0x2: 0x3: 0x4: 0x5: 0x6:

Nincs, feltétel kikapcsolva U1 U2 U3 I1 I2 I3


Vertesz Elektronika

Bemeneti kalibrációs adatok

Offset/típus 0x004C (R) 0x004D (R) 0x004E (R)

0x004F (R) 0x0050 (R) 0x0051 (R) 0x0052 (R) 0x0053 (R) 0x0054 (R) 0x0055 (R) 0x0056 (R) 0x0057 (R) 0x0058 (R) 0x0059 (R) 0x005A (R) 0x005B (R) 0x005C (R) 0x005D (R) 0x005E (R) 0x005F (R) 0x0060 (R) 0x0061 (R) 0x0062 (R) 0x0063 (R) 0x0064 (R) 0x0065 (R) 0x0066 (R) 0x0067 (R) 0x0068 (R) 0x0069 (R) 0x006A (R) 0x006B (R) 0x006C (R) 0x006D (R) 0x006E (R) 0x006F (R) 0x0070 (R) 0x0071 (R) 0x0072 (R)

Név Áram bemenet kalibrációs szorzók (R, S, T fázis) C I1A ▪ 1A/5A típus esetén, ha a beállított árammérés 1A, ▪ 25A és 50A típus esetén Áram bemenet kalibrációs szorzó (R, S, T fázis) C51A ▪ 1A/5A típus esetén, ha a beállított árammérés 5A Feszültség bemenet kalibrációs szorzó (R, S, T fázis) CU 25A és 50A bemenetek bemenet típusok kalibrációs táblája, jelfüggő kompenzációs tábla R fázis

Megjegyzés Előjel nélküli 16 bites értékek

25A és 50A bemenetek bemenet típusok kalibrációs táblája, hőmérsékletfüggő kompenzációs tábla R fázis 25A és 50A bemenetek bemenet típusok kalibrációs táblája, jelfüggő kompenzációs tábla S fázis 25A és 50A bemenetek bemenet típusok kalibrációs táblája, hőmérsékletfüggő kompenzációs tábla S fázis 25A és 50A bemenetek bemenet típusok kalibrációs táblája, jelfüggő kompenzációs tábla T fázis 25A és 50A bemenetek bemenet típusok kalibrációs táblája, hőmérsékletfüggő kompenzációs tábla T fázis

58.


Vertesz Elektronika

Analóg kimeneti kalibrációs adatok

Offset/típus Név 0x0073 (R) 0. analóg kimenet ofszet B0C 0x0074 (R) 0. analóg kimenet pozitív tartomány szorzója A0C+ 0x0075 (R) 0. analóg kimenet negatív tartomány szorzója A0C– 0x0076 (R) 1. analóg kimenet ofszet B0C 0x0077 (R) 1. analóg kimenet pozitív tartomány szorzója A0C+ 0x0078 (R) 1. analóg kimenet negatív tartomány szorzója A0C– 0x0079 (R) 2. analóg kimenet ofszet B0C 0x007A (R) 2. analóg kimenet pozitív tartomány szorzója A0C+ 0x007B (R) 2. analóg kimenet negatív tartomány szorzója A0C–

Megjegyzés

59.


Vertesz Elektronika

A normált értékek átszámítása fizikai mennyiségekre A szorzó faktorok értékei:

Ezek az értékek a 4.2 alfejezetben ismertetett regiszterekből lehet kiolvasni. A készülék a készülék adatlap (bemeneti névleges értékek) és a paramétertábla (Árambemenet kiválasztott mód és váltók áttételei) adataiból számítja az alábbi módon: I F [ A]=

I NOM⋅A II ٢٠ ٠٠٠

U F [V]=

U NOM⋅AUU ٢٠ ٠٠٠

S F [VA ]=

 I NOM⋅AII ⋅U NOM⋅AUU  ٢٠ ٠٠٠ 4.3. kifejezés

ahol INOM és UNOM a készülék bemenetek névleges értékei. 1A/5A árambemenet típus esetén INOM még függ az aktuális beállítástól is. AII és UII. a készülékhez csatlakoztatott áram- és feszültségváltók áttételei. 4.14.2

Fázis-, vonali- és szimmetrikus feszültségek U LN [V]=U F⋅M ULN U LL [ V]=  ٣⋅U F⋅M ULN U SYM [V ]=U F⋅M USYM 4.4. kifejezés

4.14.3

Fázis-, nullvezető és szimmetrikus áramok I L [A]=I F⋅M IL I N [ A]=٣⋅U F⋅M ILN I SYM [A]=I F⋅M ISYM 4.5. kifejezés

4.14.4

Harmonikusok RMS értékei U H [V]=U F⋅M UH I H [A]=I F⋅M IH 4.6. kifejezés

4.14.5

Harmonikus torzítások THD [% ]=

١٠٠ ⋅M THD ٥٠٠٠ 4.7. kifejezés

4.14.6

Csúcstényező CF [ A/A ]=

١ ⋅M ١٠٠٠ CF 4.8. kifejezés

60.

TMTG 3F Felhasználói leírás 4.14.7 ♦

Vertesz Elektronika

Teljesítmények, teljesítménytényező Fázisonkénti értékek: P [W ]=S F⋅M P S [ VA]=S F⋅M S

Q [VAR ]=S F⋅M Q ١ PF [W/VA]= ⋅M PF ٢٠ ٠٠٠ 4.9. kifejezés

♦

Három fázis összegzett P  [ W]=٣⋅S F⋅M  P S  [VA ]=٣⋅S F⋅M  S

Q  [VAR ]=٣⋅S F⋅M  Q ١ PF  [ W/VA ]= ⋅M ٢٠ ٠٠٠  PF 4.10. kifejezés

4.14.8

Energia értékek E [VAh ]=١h⋅٣⋅S F⋅M E E [VAh ]=٣٦٠٠s⋅٣⋅S F⋅M E 4.11. kifejezés

4.14.9

Impulzus-energia egyenérték ١h⋅S F ⋅E ٤٥ ٠٠٠ ٠٠٠ IMP ٣٦٠٠s⋅S F E [ VAs]= ⋅E ٤٥ ٠٠٠ ٠٠٠ IMP

E [ VAh ]=

4.12. kifejezés

61.


Vertesz Elektronika

Általánosan használt konstansok

4.15.1

CLogicTime

Érték 0x0 0x1 0x2 0x3 0x4 0x5 0x6 0x7 0x8 0x9 0xA 0xB 0xC 0xD 0xE 0xF

4.15.2 Érték 0x0 0x1 0x2 0x3 0x4 0x5 0x6 0x7 0x8 0x9 0xA 0xB 0xC

jelentés Nincs T=1ms T=2ms T=5ms T=10ms T=20ms T=50ms T=100ms T=200ms T=500ms T=1s T=2s T=5s T=10s T=30s T=1min

CImpulseSrc jelentés Nincs 0. Impulzus szűrő kimenő jele 1. Impulzus szűrő kimenő jele 2. Impulzus szűrő kimenő jele Szinkronjel Mérő modul EP+ impulzus Mérő modul EP– impulzus Mérő modul EQ+ impulzus Mérő modul EQ– impulzus Logikai impulzus generátor Regisztrátum mentés kész Belső óra impulzus Jelalak regisztrálás kész

62.

TMTG 3F Felhasználói leírás 4.15.3 Érték 0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 0x0A 0x0B 0x0C 0x0D 0x0E 0x0F 0x10 0x11 0x12 0x13 0x14 0x15 0x16 0x17 0x18 0x19 0x1A 0x1B 0x1C 0x1D 0x1E 0x1F 0x20 0x21 0x22 0x23 0x24 0x25 0x26 0x27 0x28 0x29 0x2A 0x2B 0x2C 0x2D 0x2E 0x2F 0x30

Vertesz Elektronika

CMeasSrc jelentés Nincs IR fázisáram IS fázisáram IT fázisáram UR fázisfeszültség US fázisfeszültség UT fázisfeszültség Összegzett hatásos teljesítmény Összegzett meddő teljesítmény Összegzett látszólagos teljesítmény Összegzett teljesítmény tényező Áram zérus sorrendi összetevő Áram pozitív sorrendi összetevő Áram negatív sorrendi összetevő R fázisáram harmonikus torzítás S fázisáram harmonikus torzítás T fázisáram harmonikus torzítás R fázisáram csúcstényező S fázisáram csúcstényező T fázisáram csúcstényező Nullvezető áram URS vonali feszültség UST vonali feszültség UTR vonali feszültség Feszültség zérus sorrendi összetevő Feszültség pozitív sorrendi összetevő Feszültség negatív sorrendi összetevő R fázisfeszültség harmonikus torzítás S fázisfeszültség harmonikus torzítás T fázisfeszültség harmonikus torzítás R fázis hatásos teljesítmény S fázis hatásos teljesítmény T fázis hatásos teljesítmény R fázis meddő teljesítmény S fázis meddő teljesítmény T fázis meddő teljesítmény R fázis látszólagos teljesítmény S fázis látszólagos teljesítmény T fázis látszólagos teljesítmény R fázis teljesítménytényező S fázis teljesítménytényező T fázis teljesítménytényező Időszakos fogyasztott hatásos energia Időszakos visszatáplált hatásos energia Időszakos induktív meddő energia Időszakos kapacitív meddő energia 0. Impulzusszámláló 1. Impulzusszámláló 2. Impulzusszámláló

63.

TMTG 3F Felhasználói leírás 4.15.4 Érték 0x0 0x1 0x2 0x3 0x4 0x5 0x6 0x7 0x8 0x9 0xA 0xB 0xC

Vertesz Elektronika

CDigiSrc jelentés Nincs 0. Határérték kapcsoló 1. Határérték kapcsoló 2. Határérték kapcsoló 0. Impulzus formáló 1. Impulzus formáló 2. Impulzus formáló 0. Maximumőr kapcsolójel 0. Maximumőr túllépés 1. Maximumőr kapcsolójel 1. Maximumőr túllépés 2. Maximumőr kapcsolójel 2. Maximumőr túllépés

64.


5

Vertesz Elektronika

Mellékletek

5.1

Mintavétel

A régebbi TMT készülék típusok alacsony, FS=1kHz körüli mintavételezési frekvenciát alkalmaztak. Azért, hogy a mérés során FS/2-nél nagyobb frekvenciájú komponensek is figyelembe legyenek véve, a régi készülékek nem alkalmaztak átlapolás-gátló (anti aliasing) szűrőt. FS úgy volt beállítva, hogy ne legyen 50Hz egész számú többszöröse. Így az átlapolódó komponensek nem kerültek egymás közelébe. Ennek a megoldásnak előnye volt, hogy viszonylag kicsi mintavételi frekvenciát lehetett alkalmazni (a mérések számítási igénye kb. négyzetesen függ a mintavételi frekvenciától), és nem kellett a mintavételi frekvenciát a mérendő jelhez szinkronizálni. Hátránya volt viszont, hogy az 50Hz egy periódusára nem egész számú minta jutott. Emiatt félperiódusnyi RMS számítás nem volt lehetséges. A megfelelő pontosság eléréséhez legalább 3-4 periódusnyi minta kellet speciális digitális szűrők alkalmazása mellett. A TMTG-3f készülékek esetén újdonság a mérendő jel spektrumának mérése. A spektrum mérésére a legkisebb számítási igényű eljárás az FFT algoritmus. Pontos FFT számításhoz elengedhetetlen a bemenő jelhez szinkronizált mintavételi frekvencia és az átlapolás-gátló szűrő alkalmazása. Így a TMTG-3f készülékekben a régebbi megoldás már nem alkalmazható. ♦

Mintavételi frekvencia szinkronizálása

A készülék FS_NOM=3200Hz mintavételi frekvenciájú jelsorozatból végzi a mérési eredmények számítását. Az indexben a NOM megjelölés arra utal, hogy ez névleges (nominal) mintavételi frekvenciát jelent. A mintavételi frekvencia a mérendő jelhez van szinkronizálva, mindig az aktuális frekvencia 64szerese (FS=64⋅FB). A szinkronizálás azonban nem egy hardver PLL végzi, hanem a készülék szoftver. Ennek két fontos előnye van: A szoftver mindhárom fázisfeszültség jelét figyeli. Normál esetben az R fázisról történik a szinkronizálás. Ha ez a fázis kiesik, a szoftver anélkül áll át az S fázisra, hogy a 120 fokos eltérést ki kellene kompenzálni (ha az S fázis is kiesik a T fázis következik). A másik előny, hogy a szoftveres szinkronizálás képes a blokkos működésre. Ez azt jelenti, hogy egyegy FFT ablakon belül (ami a készülék esetében 8 periódus) a mintavételi frekvencia állandó. A szoftver mindig a blokk végén állítja át a mintavételi frekvenciát az utolsó blokk mintáiból számított fáziseltérés függvényében. A hagyományos PLL-ek ugyanis az alkalmazott fázisdetektor típusától függően jel minden, vagy minden második null-átmeneténél adnak egy-egy ugrásjelet a PLL szűrőjére. A VCO bemenőjele emiatt általában egy fűrészfogszerű jel. Az így kapott mintavételi frekvencia tehát folyamatosan változik. A nem azonos periódusidejű (nem ekvidisztáns) mintavételezés azonban legalább annyira „szétkeni” az FFT spektrumvonalakat, mintha nem is lenne szinkronizálás. A TMTG készülék tehát 8 periódus hosszúságú blokkokból számítja a spektrumot FFT algoritmussal. Egy-egy blokkon belül a mintavételi frekvencia állandó. ♦

Átlapolás-gátlás

Az átlapolás-gátlás Σ/∆ elvű AD átalakítóval oldható meg legegyszerűbben (működési elvéből adódik). A készülék azonban a DSP-be integrált AD szukcesszív approximációs átalakítót használja. Ez egyrészt olcsóbb megoldás, másrészt a fent leírt szinkronizáláshoz szükséges, hogy a mintavételi frekvenciát nagyon finom lépésekben lehessen állítani. A DSP-be integrált AD esetén ez jóval könnyebben megoldható.

65.


Vertesz Elektronika

Az FFT számításánál a megfelelő pontosság eléréséhez az átlapolódó komponenseket legalább 50dB-el el kell nyomni. Mivel FS/2=1600Hz, a legnagyobb hasznos komponens frekvenciája 1550 Hz. Erre a frekvenciára mintavételezés során az 1650Hz-es komponens lapolódik. Ez azt jeleni, hogy olyan analóg szűrőre lenne szükség, melynek átvitele 1550 Hz-en legalább 0.95, 1650Hz-en legfeljebb –50dB. Belátható, hogy ilyen meredek analóg szűrőt nagyon nehéz készíteni. A készülék AD átalakítója emiatt FSAD_NOM=12800Hz (FSAD=256⋅FB) frekvenciával mintavételezi a bemeneteket. A frekvencia átlapolódás a 5.1. ábrán látható módon történik. Így a legkisebb frekvencia, mely a 0…1600Hz sávba lapolódik, az FSAD–1600Hz=11200Hz.

0Hz

1600Hz

FSAD/2

FSAD –1600Hz

FSAD

5.1. ábra: Frekvencia átlapolódás Így olyan szűrőre van szükség, melynek átvitele 0–1600Hz tartományt kis hibával viszi át, 11200Hz felett az elnyomása nagyobb mint 50dB. A készülékben emiatt egy negyedfokú Butterworth szűrő került 2500Hz-es törésponttal. Átvitele 1600Hz-en: 0.99, 11200Hz-en –52dB. Az AD átalakítóból származó FSAD_NOM=12800Hz frekvenciával mintavett jelsorozat így a 0–1600Hz tartományban átlapolódás mentesnek tekinthető. A készülékszoftver egy 180-ad fokú digitális szűrővel kiszűri az 1600Hz feletti komponenseket (a szűrő átvitele 0–1550Hz tartományban 1±0,001, elnyomása 1650Hz felett –50dB). Majd a szűrt jel minden negyedik mintáját megtartva előáll a méréshez és FFThez felhasznált FS_NOM=3200Hz mintavételi frekvenciájú jelsorozat. Így ez a jel 0…1600Hz tartományban tartalmaznak információt, ami azt jelenti, hogy az 50Hz-es hálózati jel 31 harmonikusát tartalmazza.

66.


Vertesz Elektronika

Harmonikus komponensek RMS értékének számítása

A mintavételi frekvencia FS=3200Hz. Az FFT számítása az 50Hz-es alapfrekvenciájú jel 8 periódusából történik. Az FFT ablak hossza így 160ms, azaz 512 mintányi. Diszkrét fourier transzformáció végeredménye FRES=1/160ms=6,25Hz felbontással 0…FS/2 tartományban tartalmazza a transzformált jel szinuszos komponenseinek amplitúdó és fázis adatait (Az FFT által szolgáltatott komplex amplitúdók jelölése a továbbiakban: HDC és H1…H256). Mivel a mintavételezés a mérendő jel frekvenciájához van szinkronizálva, időben változatlan jelnél csak az 50Hz harmonikus komponenseinek (H8⋅N) megfelelő komplex amplitúdók nem nullák. Lassú változások esetén (a gyakorlatban az idő nagy részében ez történik), a folyamatos moduláció hatására a 5.2. ábrán látható módon az FFT spektrumban az 50Hz harmonikus komponenseinek szomszédjai is megjelennek.

50Hz

100Hz

150Hz

200Hz

5.2. ábra: Harmonikus komponensek RMS értékének számítása az FFT-ből Az egyes harmonikus komponensek RMS értéke pontosabban becsülhető, ha figyelembe vesszük a szomszédos összetevőket is. A készülék az RMS értékeket a következő összefüggés szerint számítja (UN az N⋅50Hz komponens RMS értéke): U N=



3

1 1 ⋅∣H 8⋅N −4∣2 ∑ ∣H 8⋅N i∣2 ⋅∣H 8⋅N 4∣2 2 2 i=−3 5.1. kifejezés

Amint látható a szomszédos 3-3 spektrumvonalak négyzete 1, a két következő spektrumvonal négyzete 0,5-0,5 súlyozással van figyelembe véve az effektív érték négyzet számításához. És ez utóbbi kettő a két szomszédos harmonikus számításánál is figyelembe van véve.

67.


Vertesz Elektronika

Analóg karakterisztika paramétereinek számítása, példa

Legyenek a készülék bemenetei INOM=5A és UNOM=230,94V, áramváltó áttétele 200A : 5A, feszültségváltó nincs, azaz AII=40, AUU=1. Kívánt beállítás: a 3 fázis összegzett teljesítményével arányos jelet szeretnénk, 0kW esetén 4mA, 120kW esetén 20mA. A kimenő áramot 4mA-nél, és 20mA-nél korlátozni szeretnénk. ♦

Számításhoz felhasznált összefüggések:

A mért összegzett teljesítmény és a mérést végző egység által szolgáltatott végeredmény között az alábbi összefüggés van (4.14 alfejezet): P  [ W]=3⋅S F⋅M [  P ] 5.2. kifejezés ahol SF (4.14 alfejezet): S F [VA ]=

 I NOM⋅AII ⋅U NOM⋅AUU  20 000 5.3. kifejezés

A karakterisztika képző a A V NLIN =M⋅ N B N 8192 S NLO ha V NLIN S NLO V N = S NHI ha V NLIN S NHI V NLIN egyébként

{

5.4. kifejezés összefüggés szerint a kiválasztott M mérési eredményből V értéket képzi (lásd: 4.13.11 pont). Ezt a V értéket kapja meg az analóg kimeneteket vezértő egység, aminek hatására a kimeneten a következő áram jelenik meg: I KI [mA ]=20mA⋅

VN 20 000 5.5. kifejezés

A karakterisztika képző paraméterei ezek alapján a következő lépések szerint számolhatóak: ♦

SLO számítása:

5.5 alapján 4mA esetén V=4 000 így 5.4 szerint SLO=4 000. ♦

S HI számítása:

5.5szerint 20mA esetén V=20 000 így 5.4 szerint S HI=20 000 ♦

B számítása:

A kívánt áram 0kW esetén 4mA. Az előbbi számítás szerint 4mA áramhoz VN=4 000 tartozik. A 0kW mért értékhez M=0 tartozik. Ha M=0 akkor 5.4 szerint VLIN_0kW =B. Ebből következően B=4 000 68.

TMTG 3F Felhasználói leírás ♦

Vertesz Elektronika

A számítása

A kívánt áram 120kW esetén 20mA. Először ki kell számolni, hogy 120kW esetén mennyi a normált M értéke: 5.3 szerint SF=(5A⋅40)⋅(230,94V⋅1)/20000=2.3094. Így 5.2 alapján M=120 000/(3⋅SF)=17 321. 5.4 átrendezve: A=

8192 V LIN −B M 5.6. kifejezés

Korábbi számítások szerint 20mA esetén VN=20 000 és BN=4 000. Így 5.6-ba helyettesítve: A=(20 000-4 000) ⋅8192/17 321=7567.

69.


6

Vertesz Elektronika

Dokumentum változások

Verzió

Dátum

Módosítások

A

2007 szeptember 15

▪

Eredeti

B

2007 szeptember 19

▪

A készülék bekötése c. alfejezetbe bekerült a közösített áram- és feszültség bemenetű készülékek rajza

C

2008 március 6

▪

Teljes átdolgozás WinWord-ből OpenOffice dokumentummá

▪ ▪

70.

TMTG 3F Felhasználói leírás

Recommend Documents