MANUAL EHNIC APARA PENRU ANALIZA REGIMULUI DEFORMAN DIN REELELE ELECRICE oicula@mb.roet.ro DIGIAL CONROL SRL EL/FAX 4304304 /43.40.97 CUPRINS
CAPIOLUL....GENERALIAI... 3.. DESCRIERE GENERALA... 3.. DOMENIUL DE UILIZARE... 3.3. CARACERISICI EHNICE... 3.4 CARACERISICI FUNCIONALE... 4.5 CARACERISICI ELECRICE... 4. DESCRIERE HARDWARE... 5.. DESCRIEREA ADAPOARELOR DE INRARE IESIRE... 6. JURNAL CABLARE SISEM LA O REEA RIFAZAA... 6 CAPIOLUL... 8. DESCRIEREA REGIMURILOR DE FUNCIONARE... 8.. REGIMUL DE CONFIGURARE... 9.3. REGIMUL DE MASURA PRELUCRARE CALCUL SI COMANDA... 0.3. DEFINIII... 0.3.. MEODE DE CALCUL... 3.3... DOMENIUL DE FRECENA...3.3... CALCULUL ALORII EFECIE A SEMNALULUI...3.3..3 CALCULUL AMPLIUDINII ARMONICILOR CE COMPUN SEMNALUL...3.3..4 CALCULUL HD...4.3.3. COMANDA FILRELOR FUNCIE DE ARMONICILE SEAE... 4.4. DESCRIEREA REGIMULUI DE AFISARE INDICARE SI RANSMIERE A DAELOR... 6.5.DESCRIEREA SURSELOR PROGRAMULUI DE APLICAIE PE SISEMUL DCX06... 6 CAPIOLUL
.GENERALIAI.. DESCRIERE GENERALA Aalizorul DCX 06A face parte di clasa sistemelor de achizitie, idicare, prelucrare si trasmitere a datelor avid la baza o uitate cetrala de prelucrare cu microprocesor. Aparatul este realizat pe baza microsistemului de coducere umerica a proceselor idustriale DCX06 si este prevazut cu: - 6 itrari aalogice i tesiue de tip diferetial. - tastatura cu 6 taste petru selectarea optiuilor de masurare si de afisare si trasmitere a rezultatelor - afisaj grafic cu cristale lichide petru afisarea rezultatelor masurarii,rezoluitie 8 X64 pixeli - push - butto petru Reset - LED idicare ivel semal itrare si RESE - Paou LED-uri petru afisare stari - cablu alimetare 0ca - comutator PORNI/OPRI - comutator MANUAL/AUOMA - cablu serial RS3... DOMENIUL DE UILIZARE Acesta este destiat petru masurarea formelor de uda ale tesiuii si curetului itr-o retea electrica trifazata pe u umar de 5 perioade. Local sut calculate si afisate urmatoarele marimi de iteres: - frecveta -valoarea efectiva a: - Celor 3 tesiui de faza - Celor 3 cureti de liie - coeficietul de distorsiue HD (otal Harmoic Distorsio) petru: - Cele3 tesiui de faza - Cei 3 cureti de liie - aloarea celor doua armoici alese petru cureti si a fudametalei - rasmite pri comuicatie seriala RS485 urmatorele marimi: - setul de date achizitioate la ultima masuratoare efectuata (i valori CAN) respectiv 500masuratori..3. CARACERISICI EHNICE 3
Itrari de masura i tesiue 6 gama de itrare 0-0ca, tesiue maxima admisa 5ca, cotiuu.5cc timp de aplicare max. miut impedata de itrare 00Ω, 47pF ± % Marimi afisate : frecveta [ Hz] aloarea efectiva, [] sau [A] HD [%] aloarea armoicilor [] sau [A] si [%] ipul elemetului de afisare : display grafic 8 X 64 pixeli rezolutia de afisare Frecveta 5 digiti + uitate de masura (99,999) aloarea efectiva 3 digiti + uitate de masura(99,9) Coeficietul de distorsiue HD 4 digiti + uitate de masura(999,9) aloarea armoicilor 4 digiti + uitate de masura (999,9) aloarea armoicilor i procete 5 digiti + uitate de masura (9999,9) alori maxime ale marimilor masurate sau calculate : Frecveta 45 Hz - 55 Hz aloarea efectiva, A 6 sau A Factorul de creasta,0-0% Coeficietul de distorsiue HD 0, - 400.0% aloarea armoicilor petru cureti 0,A A aloarea armoicilor i procete 0, - 400 % Putere cosumata tesiue de alimetare putere comsumata sigurata fuzibila 0ca ±0%, 50-60Hz max. 30A A Coditii climatice : temperatura de fuctioare -0 C - 70 C umiditate 90% (fara codes), la 0 C Dimesiui de gabarit: lugime latime ialtime greutate max.300mm max.65mm max.0mm max. 4,5g.4 CARACERISICI FUNCIONALE Aparatul suporta urmatoarele regimuri de fuctioare: Regim cofigurare Regim masurare si prelucrare Regim afisare si trasmitere a datelor.5 CARACERISICI ELECRICE Subsistemul A/D 4
- umar de itrari 6 diferetiale - rezolutie biti sau 6 biti - frecveta de achizitie 9,994Hz - perioada de achizitie 33,34 us - acuratetea latului A/D ± 0.% FSR - gama de itrare i tesiue ±0cc - tesiuea maxima de itrare sistem sub tesiue ± 30 sistem ealimetat ± 30 - impedata de itrare > 00Ω - eliearitate max ±/ LSB - eliiaritate diferetiala max ±/ LSB - mootoia garatata 0-70 C - variatia cu temperatura a offsetului: max 7ppm di FSR/ C amplificarii max 30ppm di FSR/ C Subsistem EEPROM -memorie EEPROM capacitate de memorare mi. 56 octeti umar de iscrieri max. 00.000 timp de memorare mi.70 ai. DESCRIERE HARDWARE 5
Itrucit dupa cum am specificat sistemul este costruit i jurul uitatii cetrale DCX06 (sau DCX03), descierea de fata va cotie doar modul de coectare a semalelor estere la ssistem... DESCRIEREA ADAPOARELOR DE INRARE IESIRE Coectarea sistemului la o retea trifazata se face pri itermediul a doua adaptoare DCX580.. JURNAL CABLARE SISEM LA O REEA RIFAZAA Modul de coectare al semalelor la reteaua de tesiue trfifazata se face i felul urmator: Adaptorul DCX580_ se ccupleaza la coectorul cu itrarile aalogice -8, astfel: Crt Coector Curet ip Semal Coector Curet ip Semal Coexiui Proces CN Urs+ CN0 Urs- Fider CN 3 Ust+ CN0 4 Ust- Fider 3 CN 5 Utr+ CN0 6 Utr Fider 4 CN 7 Ir+ CN 8 Ir- Fider 5 CN 9 Is+ CN 0 Is- Fider 6 CN It+ CN It6- Fider 7 CN3 3 Urs+ CN 4 Urs- Fider 8 CN3 5 Ust+ CN 6 Ust- Fider 9 CN3 7 GND CN 8 GND - 0 CN4 9 +5cc CN3 0-5cc - CN4 Rezervat CN3 Rezervat - CN4 3 GND CN3 4 GND - 3 CN5 5 Rezervat CN4 6 Rezervat - 4 CN5 7 DO CN4 8 DI Armoica ON 5 CN5 9 DO CN4 30 DI Armoica OFF 6 CN6 3 DO 3 CN5 3 DI 3 Armoica ON 7 CN6 33 DO 4 CN5 34 DI 4 Armoica OFF 8 CN6 35 GND CN5 36 GND - 9 CN7 37 DO 5 CN6 38 DI 5-0 CN7 39 DO 6 CN6 40 DI 6 - CN7 4 DO 7 CN6 4 DI 7 - CN8 43 DO 8 CN7 44 DI 8-3 CN8 45 +5cc CN7 46 +4cc - 4 CN9 47 Rezrvat CN8 48 Rezervat - 5 CN9 49 GND CN8 50 GND - 6 - CN9 5 GND - 7 - CN9 5 +4cc - Nota:. Iesirile umerice DO DO4 sut ope emitor 0,A, cc. AI+ reprezita plusul tesiuei sau curetului, a se respeta faza semalelor 3. AI- reprezita miusul tesiuei sau curetului, a se respecta faza semalelor Adaptorul DCX580_ se ccupleaza la coectorul cu itrarile aalogice 9-6, astfel: Crt Coector Curet ip Semal Coector Curet ip Semal Coexiui Proces CN Utr+ CN0 Utr Fider CN 3 Ir+ CN0 4 Ir- Fider 6
3 CN 5 Is+ CN0 6 Is- Fider 4 CN 7 It+ CN 8 It- Fider 5 CN 9 AIN+ CN 0 AIN- - 6 CN AIN3+ CN AIN3- - 7 CN3 3 AIN4+ CN 4 AIN4- - 8 CN3 5 AIN5+ CN 6 AIN5- - 9 CN3 7 GND CN 8 GND - 0 CN4 9 +5cc CN3 0-5cc - CN4 Rezervat CN3 Rezervat - CN4 3 GND CN3 4 GND - 3 CN5 5 Rezervat CN4 6 Rezervat - 4 CN5 7 DO CN4 8 DI - 5 CN5 9 DO CN4 30 DI - 6 CN6 3 DO 3 CN5 3 DI 3-7 CN6 33 DO 4 CN5 34 DI 4-8 CN6 35 GND CN5 36 GND - 9 CN7 37 DO 5 CN6 38 DI 5-0 CN7 39 DO 6 CN6 40 DI 6 - CN7 4 DO 7 CN6 4 DI 7 - CN8 43 DO 8 CN7 44 DI 8-3 CN8 45 +5cc CN7 46 +4cc - 4 CN9 47 Rezrvat CN8 48 Rezervat - 5 CN9 49 GND CN8 50 GND - 6 - CN9 5 GND - 7 - CN9 5 +4cc - Nota: 4. Iesirile umerice DO DO4 sut ope emitor 0,A, cc 5. AI+ reprezita plusul tesiuei sau curetului, a se respeta faza semalelor 6. AI- reprezita miusul tesiuei sau curetului, a se respecta faza semalelor Gamele tesiuilor si curetilor de itrare sut: esiue Gama Factor de trasformare Curet Gama Factor de trasformare Urs 0 -,5rms 600 Ir 0 -,5rms 00 Ust 0.5rms 600 Is 0 -,5rms 00 Utr 0.5rms 600 It 0 -,5rms 00 Factorii de scalare petru tesiui si cureti se pot modifica si se memoreaza apoi i memoria EEprom a sistemului. Factorul iter de trasformare petru cele doua tipuri de itrari: u 0.7070 i 0.7070 u Ue/Ui i Ie/Ii Ude: Ue tesiuea masurata sau de iesire Ui tesiuea de itrare i modulul de adaptare Ie curetul masurat sau de iesire Ii curetul de itrare i modulul de adaptare 7
CAPIOLUL. DESCRIEREA REGIMURILOR DE FUNCIONARE I timpul fuctioarii Aalizorul DCX06 poate trece pri urmatorele regimuri de fuctioare: 8
Regim de cofigurare Regim masurare prelucrare calcul si comada Regim afisare, idicare si trasmitere a datelor.. REGIMUL DE CONFIGURARE Aalizorul DCX06 permite cofigurarea si memorarea urmatorilor parametri. Marimile care pot fi modificate si memorate i memoria Eeprom a sistemului sut:. Numarul primei armoici pe curetul de liie R. Numarul celei de-a doua armoici pe curetul de liie R 3. aloarea curetului de scurtcircuit 4. valoarea de time-out petru comada filtrului 5. valoarea de time-out ditre doua comezi 6. Procetul de declasare di valoarea curetului de scurtcircuit 7. Factorul de trasformare petru valorile tesiuilor de faza 8. Factorul de trasformare petru valorile curetilor de liie Aceste valori se pot modifica umai la Reset pri apsarea uei taste i timpul resewtului astfel: Pe ecra apare urmatoarea iformatie: LOC(0 99) Se itroduce di tastatura valoarea corespuzotoare marimii care se doreste a fi modificata dupa care se apasa # (eter). Numarul primei armoici pe curetul de liie R locatia 0 Numarul celei de-a doua armoici pe curetul de liie R locatia 3 aloarea curetului de scurtcircuit locatia 6 valoarea de time-out pe starea 0 a comezii,secude locatia 7 valoarea de time-out pe starea a comezii,secude locatia 8 Procetul de declasare di valoarea curetului de scurtcircuit locatia 9 NOA: aloarea zecimala ce poate fi iscrisa i aceste locatii este curisa i itervalul: [0 653535]. Factorul de trasformare petru valorile tesiuilor de faza locatia 0, Factorul de trasformare petru valorile curetilor de liie locatia,3 Factorii de tesiue si curet se calculeaza astfel 0 locatia low f locatia high f Fu (f +f *65536)/000000 locatia low f 3 locatia high f FI (f +f*65536)/000000 9
Achizitia se face simulta pe sase caale, respectiv u fider cu frecveta de 30hz respectiv 5hz /caal ceea ce corespude la 00 de masuratori pe fiecare perioada a celor 6 semale. I calcule se iau i cosideratie 5 perioade respectiv 500 pucte petru fiecare di cele 6 marimi ce caracterizeaza fiecare fider..3. REGIMUL DE MASURA PRELUCRARE CALCUL SI COMANDA.3. DEFINIII Fie u semal periodic v(t) adica respecta relatia: () ( ) vt vt+ d.. Frecveta semalului este pri defiitie : ude : f d.. π ϖ d.3. aloarea de virf a semalului este pri defiitie : () virf max v t d.4. Pri defiitie valoarea efeciva a semalului v(t) este urmatoarea: t0+ to () t dt d.5. Pri defiitie factorul de virf (coeficiet de virf ) este: virf virf d.6. rms Pri defiitie valoarea mdie a uui semal periodic este: med t0+ t 0 () vtdt d.7. De asemeea se demostreaza ca petru u semal periodicvaloarea efectiva a acestuia este egala cu radacia patrata asumei valorilor efective ale armoicilor sale, respectiv: 0 rms c.. ude: rms este valoarea efectiva a armoicii de ordiul. Pri defiitie valoarea aplitudiii armoicei A0 este data de relatia: 0
A 0 t0+ t 0 () vtdt d.8. aloarea aplitudiii armoicei A este data de relatia: A B + C c.. ude: B C + t/ t/ + t/ t/ vt ()siωtdt vt ()cosωtdt aloarea uei armoici poate fi ormata la : c.3. c.4..armoica fudametala: A A 00 c.5. A. aloarea efectiva a semalului: A A 00 c.6. 3. aloarea de virf a semalului: A A 00 c.7. IRF Pri defiitie coeficietul de distorsiue armoica HD ormat fata de valoarea efectiva a semalului este dat de relatia: HD A 00 d.9. OHD A + 00 d.0
EHD ude: A 00 [...] umarul de armoici d. Pri defiitie coeficietul de distorsiue armoica HD ormat fata de fudametala este dat de relatia: HD A A 00 d.. OHD EHD A + A 00 d. A A 00 d. Pri defiitie coeficietul de distorsiue armoica HD ormat fata de valoarea de virf este dat de relatia: HD A 00 d.3. IRF OHD EHD A + 00 d.4. IRF A 00 d.5. IRF Pri defiitie factorul de distorsiue DF este dat de relatia: D F A 00 d.6.
.3.. MEODE DE CALCUL.3... DOMENIUL DE FRECENA Domeiul de frevceta al Aalizorului DCX06 este cupris i itervalul 45.0Hz - 55.0Hz. Rezolutia de determiare a frevetei este data de relatia: f ude: f f ACH N f ACH 4999Hz f N r. frecveta de esatioare frecveta semalului umarul de perioade pe care se efectueaza determiarile ( N5) Petru o frecveta de 50Hz rezolutia de determiare este :. N5 f 0, Hz Rezolutia de afisare a frecvetei este de : f f f ACH ±digit r.. N.3... CALCULUL ALORII EFECIE A SEMNALULUI Calculul valorii efective a semalului se face cu relatia: ude : vi i r.3. [ 4999 N ] r.4. f.3..3 CALCULUL AMPLIUDINII ARMONICILOR CE COMPUN SEMNALUL Calculul amplitudiii armoici de ordi se face cu relatia: A B + C r.5. 3
ude: B es vicos( π N ) es es i r.6. C es visi( π N ) es es i r.7. ude : v i esatioul de ordi i al semalului masurat es umarul de esatioae ale semalului masurat (perioada) N umarul de perioade alese (5) timpul ditre doua esatioae este de 00 us..3..4 CALCULUL HD Calculul acestor parametri se face coform defiitiilor eutate mai sus(.3.., cap), aplicid relatiile de calcul expuse i.3.., cap. Datorita faptului ca durata de calcul a HD rms pri calculul celor 40 armoici este mare acesta s-a aproximat superior(pri luarea i calcul a tuturor armoicilor de ordi superior coform relatiei c..) pri urmatorea relatie de calcul : HD A 00 r.8. Relatia de calcul petru HD ormat la virf sau A este idetica cu cea de sus schimbidu-se doar valoarea de la umitor pri ilocuirea valorii efective la patrat respectiv cu valoarea de virf virf efectiva la patrat sau valoarea efectiva a armoicii A la patrat..3.3. COMANDA FILRELOR FUNCIE DE ARMONICILE SEAE Pri cofigurarea sistemului se pot alege petru curetul Ir di fiecare fider u set de doua armici dupa care se poate lua decizia de cuplare a uor filtre petru elimiarea acestora. Decizia de aclasare a sistemelor de filtrare petru fiecare di cele doua armoici urmarite este coforma cu CEI 000 - /990 prezetata iormativul PE r43/994. Acesta stipuleaza o valoare a raportului Irms/Irms a fiecarei armoici de la la 40 fuctie de raportul itre Iscrms / Irms, dupa depasirea careia fiid ecesara coectarea filtrului petru elimiarea efectelor acestei armoici. Coditia de declasare este determiata de urmatoarea relatie: Irms < Iscrms *P%, ude P 0.00 (procete di Iscrms) Cu alte cuvite daca cosumatorul care a geerat aceasta armoica a fost oprit. 4
Atit aclasarea cit si declasarea au cite u time-out perioada i care starea acestora u poate fi schimbata chiar daca de ideplieste coditia respectiva. Acestea sut memorate i EEPROM si pot fi modificate i plaja 0 65536 secude. valoarea de time-out pe starea declasat( 0 ) a comezii,secude locatia 7 valoarea de time-out pe starea aclasat( ) a comezii,secude locatia 8 Algoritmul de comada a uei trepte de filtrare futie de valoarea armoicei urmarita este urmatorul: 5
.4. DESCRIEREA REGIMULUI DE AFISARE INDICARE SI RANSMIERE A DAELOR la porire sistemului pe display apar urmatoarele iformatii;. Numarul fiderului sau, frecveta retelei trifazate. esiuile de faza Urs, Ust, Utr i valoare efectiva () 3. Curetii de liie Ir, Is, It i valoare efectiva. 4. Prima armoica aleasa petru aaliza si comada a blocului de filtrare 5. A doua armoica aleasa petru aaliza si comada a blocului de filtrare Afisarea fiecarei armoici di cele doua luate i cosiderare se face astfel. umarul armoicii aleasa [ starea iesirii de comada], raportul itre curetul de scurtcirciuit si valoarea efectiva a curetului de liie Iscc/Irrms. Raportul ditre valoarea efectiva a curetului petru armoica aleasa si fudametala respectiv IRXrms/IRrms 3. a loarea i A a armoicii respective Pe display-ul grafic se baleaza la u iterval de timp (5sec) cele doua fidere masurate cu marimile specifice petru fiecare coform celor descrise mai sus. La apasarea tastei pe displey pe primele trei pozitii apar urmatorele marimi.. aloarea efectiva a coeficietrului de distorsiue armoica petru teiuile de faza, respectiv: Urs Ust Uts. aloarea efectiva a coeficietului de distorsiue armoica petru curetii de liie, respectiv: Ir Is It I partea de jos a ecraului sut afisate caracteristicile armoicilor alese.5. DESCRIEREA SURSELOR PROGRAMULUI DE APLICAIE PE SISEMUL DCX06 Pachetul de programe este sccis i C folosid u compilator HI ECH.Procesorul folosit este coform documetatiei tehice a DCX06 XAS3. Pachetul de programe cupride urmatoarele aplicatii disticte:. Loaderul de programe care foloseste seriala RS3, a sistemului petru icarcarea aplicatiei i RAM sau i FLASH. Loaderul este activ doar atuci cid comutatorul frotal este pe pozitia MANUAL. Pe pozitia AUOMA,sistemul ruleaza aplicatia icarcata aterior i RAM sau FLASH. 6
. Aplicatia propriuzisa de aaliza armoica trifazata care foloseste petru comuicatia cu ivelul superior portul serial RS48, al sistemului. Aplicatia are urmatoarele module importate.. Compute.c modulul de calcul a valorilor, HD petru armoicile alese si cele 3 tesiui si cureti, scalare, etc.. imer0h.c Programarea timerului 0 petru folosirea celor doua eriale si a tastaturii sistemului precum si maagemetul sistemului de itreruperi a procesului. 3. SER_AB.c Programarea celor doua seriale ale sistemului, baudrate 900baud, 8biti date bit start, bit de stop, fara paritate. 4. Ic.c Subrutiele de comuicatie cu memoria EEPROM a sistemului 5. Graf.c Subrutiele de afisare a datelor pe display-ul grafic al sistemului, iclusiv geeratorul de caractere 6. Ai.c Subrutia de achizitie a datelor di reteaua trifazata. 7. Resource.c Adresele resuselor hardware itere ale sistemului 8. ector.c Adresele de salt a sistemului de itreruperi propriu procesorului XAS3. 9. Mai.c Programul pricipal (fuctia mai) 7