Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Main Page -> Forum Index -> Microcontrollers Generally -> Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Author

Message

zbenek1
Poziom 10

Joined: 12 Dec 2009
Posts: 56
Location: Opole

17 Mar 2010 18:51

Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Witam,
Do stworzenia mam projekt licznika sieci 3-fazowej w oparciu o mikroprocesor '51 8 bitowy. Napięcie fazy 230, prąd maksymalny 33A. Wynik na LCD 6 pozycyjnym, dane licznika zapamiętywane w pamięci nieulotnej.

Moja koncepcja wyglądała następująco:
- zastosowanie przekładników napięcia i prądu
- sygnał z przekładników na układ ad7755
- sygnał częstotliwościowy na up '51
- dane na wyświetlacz i do pamięci

Jak się okazało prowadzący stwierdził niepoprawne wykonanie (pomysł)
Okazało się, że chce on aby było to zrobione tak:
- przekładniki
- przetworniki A/c
- mikroprocesor
- wyświetlacz i pamięć
Dokładność pomiaru do 0,5%

Teraz pytania:
- czy LCD 6 pozycyjny mogę ustawić w trybie pracy 4 bitowym, gdzie sygnał strobu będzie ustawiać wpisanie najpierw części starszych a potem części młodych bitów? Chcę je ulokować na P1.0 -1.7
- czy w tym przypadku zastosować pamięć zewnętrzną czy też skorzystać z pamięci wewnętrznej nieulotnej (co jest lepszym rozwiązaniem)
- Jak rozwiązać problem z przekładnikami i przetwornikami...czy są jakieś gotowe układy scalone o dużej dokładności? Chodzi też o to żeby było to zrobione jak najtańszym kosztem.
- czy wystarczą przetworniki a/c? nie będzie tutaj problemów z ewentualnym przesunięciem fazowym?

Jeśli ktoś ma jakieś gotowe propozycje licznika elektronicznego to prosiłbym o podesłanie. Znalazłem kilka układów ale jak się okazało, wykorzystanie w nich procesora jest znikome(tak powiedział mi prowadzący). Jest to praca czysto teoretyczna...Z góry dzięki za wszelkie informacje

tadzik85
Poziom 22

Joined: 28 Feb 2007
Posts: 1571
Location: Bydgoszcz

#2 17 Mar 2010 19:03

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Ad 1. nie ma problemu, zwyczajowo właśnie tak się to robi. Musisz jedynie zadbać o częstotliwość odświeżania.
Ad 2. 51 nie maja wbudowanej pamięci EEPROM, musisz zastosować zewnętrzną o odpowiedniej wielkości.

atom1477
Poziom 25

Joined: 14 Jul 2005
Posts: 6360

#3 17 Mar 2010 19:47

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Prowadzącemu pewnie chodzi o to żebyś sam liczył moc i energię.
Możesz zatem zastosować układ ADE77xx tyle że nie bierz z niego gotowego sygnału energii, ale surowe dane z ADC.
Wiele układów ADE77xx ma opcję odsyłania surowych danych z przetworników ADC.
Będzie to najprostszy i najtańszy sposób bo ADE77xx przy okazji mają sterowane dzielniki i wzmacniacze do przekładników prądowych.

zbenek1
Poziom 10

Joined: 12 Dec 2009
Posts: 56
Location: Opole

17 Mar 2010 20:09

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Tak tylko że za pomocą tego układu brałem sygnał częstotliwościowy tzn. ilość impulsów o danej częstotliwości. Uprocesor miałby za zadanie zliczać ilość impulsów w danej jednostce czasu...dzięki temu otrzymałbym energię...Jednak jak już napisałem ta propozycja nie przeszła...

atom1477
Poziom 25

Joined: 14 Jul 2005
Posts: 6360

#5 17 Mar 2010 20:25

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

To co zrobiłeś to była inna propozycja.
Ja mówię o czymś innym.

zbenek1
Poziom 10

Joined: 12 Dec 2009
Posts: 56
Location: Opole

17 Mar 2010 20:29

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Hmmm oglądałem te układy o których piszesz....właśnie rozważam podłączenie przekładników a do nich a/c potem sygnał na procesor. Nie jestem jednak pewien jak to zrealizować...a odnośnie twoich propozycji jak to widzisz? Myślałem ze układ 7755 jest do mierzenia mocy a nie energii...przecież on realizuje funkcją mnożenia napięcia i prądu...gdzie prąd chciałem podać na wejście VIN1 i VIN2 w celu wzmocnienia go na wzmacniaczu...Jak Ty to byś rozwiązał?

atom1477
Poziom 25

Joined: 14 Jul 2005
Posts: 6360

#7 17 Mar 2010 20:55

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

No 7755 mierzy moc i energię. To że realizuje funkcję mnożenia nie oznacza że nie mierzy energii.
Zrealizował bym to tak samo jak Ty. Tyle że nie wykorzystywał bym impulsów tylko po szynie SPI pobierał dane z przetworników ADC (Tylko 7755 nie ma takiej opcji. Ja miałem 7763. A najlepszy to był by 7759 bo pozwala na pobieranie próbek z kanału prądowego i napięciowego na raz.). Sam robił integrację sygnału prądowego (masz przekładniki więc integracja jest konieczna), sam bym mnożył i sam uśredniał (akumulował).
Tylko się zastanawiam czy ‘51 da radę. Robiłem coś takiego na AVR chodzącym na 20MHz i ledwo szło. A było w całości w assemblerze.

Google

Google Adsense

# 17 Mar 2010 20:55

michalko12
Poziom 22

Joined: 20 Nov 2004
Posts: 1551
Location: Gdzieś koło wawy

#8 17 Mar 2010 22:36

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

tadzik85 wrote:

Ad 2. 51 nie maja wbudowanej pamięci EEPROM, musisz zastosować zewnętrzną o odpowiedniej wielkości.

Hmmmm... Czy '51 kończą się tylko 80C51????
>>>>>>>>>>>>>> Link <<<<<<<<<<<<<<

Kuba_eM
Poziom 18

Joined: 26 Sep 2002
Posts: 555
Location: Mińsk Maz.

#9 18 Mar 2010 07:49

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Z doświaczenia: spróbuj wypersfadować prowadzącemu zmianę dokładności pomiaru energii na 1-2% (B lub A). Dla prostych układów, czyli w konstrukcji amatorskiej będzie Ci bardzo trudno osiągnąć dokładność pomiaru energii 0.5% (C). No chyba, że będziesz mierzył czyste sinusoidy.
Masz inne wymagania co do przetworników, ale jeśli zdecydowałbyś się kiedyś na użycie scalaków gotowych (Analoga, Microchipa, Samesa, Cirrusa, TDK itp) jak pisze atom1477, to zwracaj baczną uwagę dla jakich warunków są podawane parametry dokładnościowe, itp. W realnych aplikacjach są one znacznie gorsze niż na papierze.
Powtarzam: z doświadczenia...

zbenek1
Poziom 10

Joined: 12 Dec 2009
Posts: 56
Location: Opole

#10

24 Mar 2010 17:45

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Hmmm już mniej więcej mam schemat tego urządzenia. Potrzebny mi tylko 6kanałowy przetwornik A/C...ciężko mi coś takiego znaleźć na necie...istnieje coś takiego? Spotkałem 4 i 8 ale 6? A i jeszcze jedno...czy wyświetlacz LCD może być podłączony tak jak to jest w linku czy lepiej inaczej to zrobić?

Google

Google Adsense

24 Mar 2010 17:45

atom1477
Poziom 25

Joined: 14 Jul 2005
Posts: 6360

#11 24 Mar 2010 18:59

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

A wcześniej ten schemat wyglądał inaczej?

zbenek1
Poziom 10

Joined: 12 Dec 2009
Posts: 56
Location: Opole

#12

24 Mar 2010 19:33

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Po rozmowie ma to wyglądać tak:
- przekładniki
- przetwornik a/c 6 kanałowy najlepiej
- mikroprocesor 8051
- LCD i zewnętrzny RAM

Sposób podłączenia RAM i LCD mam z resztą jak widać zamieściłem wyżej. Na początku miałem koncepcje pracy 4 bitowej ale po "interesującej" rozmowie kazano mi przejść na 8 bitową komunikację. Tak więc schemat podłączenia LCD jak wyżej. Co do Ram wykorzystałem także cały port P0 i P2. bity z P0 idą na rejestr adresowy (8 młodszych). Z portu P2 pobieram 8 starszych bezpośrednio. Rejestr adresowy wyzwalany sygnałem ALE. Odczyt i zapis RAM z /RD i /WR port 3.6 i 3.7. Dodatkowo /CS z ram-u podłączyłem pod P2.7. Teraz poszukuję przetwornika A/C 6 kanałowego którego to podłączę pod port P1

rdyla
Poziom 9

Joined: 26 Dec 2006
Posts: 35
Location: Ozimek

#13 25 Mar 2010 18:59

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

zobacz przetwornik AD678 8-kanalowy z wyjściem równoległym. 6-kanałowy będzie ci ciężko znaleść. Z resztą nic się nie stanie jak 2 kanały bedą wolne. PS. sam używałem tego przetwornika do projektu z mikroprocków :)

zbenek1
Poziom 10

Joined: 12 Dec 2009
Posts: 56
Location: Opole

#14

07 Apr 2010 22:17

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Hmmm moja koncepcja była z układem ad7755. Dość proste i dobre rozwiązanie...jednak prowadzący stwierdził zbyt niskie wykorzystanie procesora. Muszę zbudować go w oparciu o przekładniki, przetwornik a/c. Resztę ma wykonywać procek 8051....czy to takie realne do zbudowania? Już nie mam siły i pomysłu...jedyna opcja jaka mi się wydawała być dobra to 7755. Co teraz?

atom1477
Poziom 25

Joined: 14 Jul 2005
Posts: 6360

#15 08 Apr 2010 09:32

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

No przecież mówiłem Ci od początku: prowadzącemu nie chodzi o to żeby tam nie było układów ADE77xx tylko żeby procesor miał co robić.
Sama obecność układów ADE77xx mu nie przeszkadza. Sam to teraz potwierdziłeś.
Mówiłem od początku: wykorzystaj układy ADE77xx jako przetworniki ADC.

zbenek1
Poziom 10

Joined: 12 Dec 2009
Posts: 56
Location: Opole

#16

08 Apr 2010 10:05

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Wykreslił mi to ze schematu i powiedział że tego ma nie być

atom1477
Poziom 25

Joined: 14 Jul 2005
Posts: 6360

#17 08 Apr 2010 10:12 helpful post - solution

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Bo mu nie powiedziałeś o moim pomyśle.
Też bym wykreślił jak by mi student nie powiedział że te układy stosuje jedynie w celu konwersji ADC.

zbenek1
Poziom 10

Joined: 12 Dec 2009
Posts: 56
Location: Opole

#18

08 Apr 2010 10:25

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Hmmm jedyne co udało mi się wyczytać to to, że liczniki są produkowane na tym układzie...Sygnałem wyjściowym jest sygnał o f proporcjonalnej do energii. Licznik by zliczał impulsy i już. To mi powiedziano, że nie może być bo za mało pracy wykonuje procesor.

Znalazłem teraz te przetworniki ad77xx poczytam o nich trochę(głównie muszę znaleść info na temat przetworników adc) ponieważ pyta dlaczego takie, czemu nie inne, jak działają, jak będzie odczytywana wartość itp....spróbuję o własnych siłach to dziś rozwiązać...ale skoro mówisz że robiłeś to na avr to mogę liczyć na twoją pomoc w podłączeniu tego do procka?Nie do końca wiem jak to jest z SPI w 8051. Z góry dzięki za pomoc chętnie bym browarka postawił;) Tymczasem biorę się za czytanie tych układów. Potem się zapytam (gdybym nie wiedział) jak to podłączyć i programowo mniej więcej obrabiać dane....

atom1477
Poziom 25

Joined: 14 Jul 2005
Posts: 6360

#19 08 Apr 2010 11:13

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Ja nie mówię o AD77xx tylko o ADE77xx.
One również mają wyjście o f proporcjonalnej do mocy (TY to nazwałeś energią ;)).
Co nie umniejsza faktu że mają również SPI i nie pa przymusu do korzystania z gotowych danych. Można odczytywać tylko próbki ADC i samemu wszystko liczyć.
Jest z tymi układami pewien problem. Każdy będzie wysyłał dane kiedy mu opadnie.
Ale część analogowa będzie bardzo prosta a uzyskana dokładność duża.
Pomocy nie gwarantuję bo nie sądzę aby ’51 dał radę obliczać w czasie rzeczywistym parametry 3 faz na raz.
Musiał to by być zmodyfikowany ’51 (wykonujący operacje w 1…kilku taktach a nie w 12) i chodzić na kilkadziesiąt MHz.
Na AVR dało radę dopiero przy 20...24MHz.

DXFM
Poziom 15

Joined: 24 Dec 2003
Posts: 208
Location: Kraków

#20 08 Apr 2010 22:24

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Ja tu widzę braki co do założeń projektu. Przede wszystkim jaka ma być dynamika sygnałów wejściowych, co rzutuje na rozdzielczość i dokładność przetworników A/D. Trzeba też określić częstotliwość próbkowania.
Robiłem licznik energii z wykorzystaniem układu CSxxxx (nie pamiętam oznaczenia). W środku jest w zasadzie oprócz dwóch przetworników 24-bit cały DSP. Poprzez interfejs szeregowy można odczytać wartości skuteczne, moc i energię. Efektywna częstotliwość próbkowania to około 2kHz (chyba jest wyższa i dalej filtr decymacyjny).
Liczyłeś, czy '51 da radę wykonać założone przez Ciebie operacje?

Google

Google Adsense

# 08 Apr 2010 22:24

zbenek1
Poziom 10

Joined: 12 Dec 2009
Posts: 56
Location: Opole

#21

10 Apr 2010 12:32

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Zabieram się do stworzenia jak narazie schematu blokowego...Założenia takie jak napisałem...nic więcej poza tym. Jest to opracowanie czysto teoretyczne "na kartce". Właśnie nie wiem do końca czym się kierować przy wyborze fprobk...wiem tylko że ma być minimum 2 razy większa od 50Hz. No ale to przedszkolne założenie...tak mi to kazano wykonać a jak już to zrobić to było "martw się Pan sam, w czerwcu zaliczenie"...z tym Panem nie da się konkretnie porozmawiać bo kończy się na kłótni i przysłowiowym "do widzenia".Z 8051 mieliśmy okrojone wiadomości...głównie programowanie i budowa wewnętrzna co jest co...ale żeby coś budować? Zapomnijcie....Teraz głęboka woda...bez koła ratunkowego...co pomysł to źle...zero pomocy i ciągłe " Niech mi Pan udowodni że Pana projekt jest wyższy nad innymi".

atom1477
Poziom 25

Joined: 14 Jul 2005
Posts: 6360

#22 10 Apr 2010 13:30

Re: Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Próbkowanie 100Hz to zdecydowanie za mało. Potrzebujesz co najmniej 1kHz. A najlepiej z 10kHz.

Main Page -> Forum Index -> Microcontrollers Generally -> Licznik energii elektrycznej sieci 3-fazowej

Page 1 of 1

Page generation time: 0.112 seconds

FAQ || Administrator || Moderators || Widgets and banners || Contact