본 논문에서는 모듈식으로 설계된 지능형 3상 계량기의 구성과 원리를 소개하고, 제어 칩의 특성을 분석하며, 모듈식으로 설계된 지능형 3상 계량기의 구현 방식을 설명합니다-.
키워드: 모듈화; 지능형 3상-미터
콘텐츠:
1.소개
기존의 스마트 계량기 설계 방식은 일반적으로 기능 통합 설계로, 하드웨어와 소프트웨어를 포함하여 각 계량기에 대해 하나의 방식으로 특정 스마트 계량기에만 사용할 수 있고 사양이 다른 계량기에는 사용할 수 없습니다. 예를 들어 전류 및 전압 사양이 동일한 계측기의 경우 계측기에는 하나의 소프트웨어와 하드웨어가 있고 LCD 계측기에는 또 다른 소프트웨어와 하드웨어가 있습니다. 모듈식 설계 방법을 채택한 후 하나의 하드웨어와 하나의 소프트웨어 버전만 사용하여 간단한 구성과 결합을 통해 서로 다른 두 측정기의 기능을 실현할 수 있습니다.
2. 전기 계량기 하드웨어의 모듈형 설계
전기 계량기 하드웨어의 7개 모듈은 물리적으로 독립적이고 상호 교환 가능하며 하드웨어 인터페이스에서 플러그 앤 플레이 방식으로 작동합니다. 전원 모듈, 인간{3}}기계 모듈, 측정 및 샘플링 모듈, 저장 모듈, 펄스 출력 모듈은 모두 -핫스왑이 불가능-해야 합니다. 위의 모듈을 모두 꽂고 전원을 켜야 정상적으로 사용할 수 있습니다. 각 모듈의 구체적인 작동 원리와 설계는 모듈 순서대로 설명되어 있습니다.
계량 샘플링 모듈은 두 가지 샘플링 방법을 실현할 수 있습니다. 하나는 CT 샘플링을 통해 원래 계량 데이터를 MCU에 제공하는 것입니다. 다른 하나는 망간 구리 샘플링을 통해 원래의 계량 데이터를 MCU에 제공하는 것입니다. 즉, 동일한 PCB를 사용하여 서로 다른 샘플링 저항 값과 샘플링 커패시턴스 값에 대응하여 가공 중에 서로 다른 저항 및 커패시턴스 값을 붙여넣고 이 차이를 장치 BOM에 반영하여 모듈형 설계를 구현합니다.
2.2 저장 모듈
저장 모듈 PCB를 설계할 때 다양한 미터 데이터 용량에 대한 요구 사항을 고려하고 저장 칩의 칩 선택 신호는 모듈형 설계를 달성하기 위해 예약되어 있습니다.
주소 라인은 A0, A1 및 A2를 나타냅니다. 저장 용량 요구 사항이 상대적으로 작은 경우 A0, A1 및 A2는 직접 접지됩니다. 저장 용량 요구 사항이 상대적으로 큰 경우 A0은 전원 공급 장치에 연결되고 A1과 A2는 직접 접지됩니다.
2.3 펄스 출력 관리 모듈
펄스 출력 관리 모듈을 설계할 때 순방향 활성 펄스, 역방향 활성 펄스, 순방향 반응성 펄스, 역방향 반응성 펄스의 네 가지 상황을 고려합니다. 즉, 4개의 펄스 출력 회로가 균일하게 고려됩니다. 다양한 요구에 따라 1~4개의 회로가 배치됩니다.
2.4 통신 모듈
통신 모듈은 RF, PLC, GPRS 모듈을 의미합니다. 통신 인터페이스는 직렬 포트를 통해 계측기 CPU와 데이터를 교환합니다. 설계 시 제어해야 하는 통신 인터페이스와 해당 GPIO 포트 라인을 균일하게 고려합니다. 이 솔루션에서는 UART 직렬 포트 통신이 균일하게 사용됩니다. 통신 데이터 라인에는 송수신을 위한 1개의 TXD와 1개의 RXD가 있습니다. 하나의 제어 데이터 라인 RESET은 통신이 비정상일 때 해당 Low 레벨을 출력하고, 통신 모듈을 리셋하여 모듈이 정상적인 통신을 재개할 수 있도록 합니다.
3. 결론
소프트웨어와 하드웨어의 모듈식 설계를 채택함으로써 스마트 계량기의 하드웨어와 소프트웨어는 모듈식 기본 설계 플랫폼을 채택할 수 있습니다. 해당 소프트웨어 구성과 해당 하드웨어 모듈의 플러그인을 통해 고객의 다양한 요구 사항을 충족할 수 있습니다.-