PM2155模塊教學(xué)資料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PM2155模塊-PM2155模塊.1功能PM2155模塊與二次互感器盒組成交流采集處理子系統(tǒng),直接連接二次回路，配接6回路供電或配電線路，PM2155通過對交流電壓和電流的高速采樣，計算出電壓有效值、電流有效值、有功功率、無功功率、參考電度量、周波及相電壓與相電流的夾角。該模塊編號為031。.2原理2.1.PM2155模塊的采樣原理遙測量的采集模式該模塊采集電壓、電流、頻率（周波）和相位角，并通過計算獲得其他遙測量。遙測量表可參見表1。該模塊的輸入信號包括2路A、B、C相電壓（由PT盒輸入）和6路A、

2、C相電流（由CT盒輸入）。遙測信號采集方法頻率的采集利用過零比較器（LM339）將正弦波變成方波，再根據(jù)相鄰兩個方波上升沿間的時間即周期計算出頻率值。相位角的采集，將兩路信號均通過過零比較器（LM339）變成方波，再根據(jù)兩路方波上升沿之間的時間差得出相位角。電壓、電流有效值的采集，每周期采集32個點(diǎn)，且采集間隔必須均勻，根據(jù)下列兩式計算出電壓、電流有效值。SKIPIF10功率的計算利用二表法測功原理如下圖所示瞬時功率有功功率（）（）k無功功率（）（）（4）（其中時?。㏄M2155的計算精度在原有的PM2055的基礎(chǔ)上,采用了80C196高檔CPU,主要在計算速度有了較大的提高,并且多出幾個高速

3、輸入口供其作為采周波用,由于周波精度的提高(精度在0.01HZ左右),采樣的精度也有了一定的提高.原來的PM2055由于計算時間的限制,其采樣周期為2秒,現(xiàn)在的PM2155的采樣周期為1.2秒,其中一個采樣周期內(nèi)包括計算6條線路的A,C相電流,雙母線的A,B,C三相電壓及線電壓,還有兩條母線的周波,6條線路的有功功率,無功功率,有功電度和有功電度.值得注意的是為了提高電度量的計算精度,將功率機(jī)電度的計算周期縮短至200毫秒,從而使參考電度的計算精度提高了10倍.PM2155的采集數(shù)據(jù)中還包括各條線路電流與電壓的夾角.由于其變化較慢,并且精度要求不高,所以其采樣的周期為32秒,并且誤差在2度之間

4、.其計算方法是根據(jù)該條線路的單相功率及單向電流,電壓反推而來.即ANG(a)=ARCOS(Pa/Ia*Ua),ANG(c)=ARCOS(Pc/Ic*Uc)2.2.基本控制單元由CPU（80C196），地址鎖存器（74HC373），32KEPROM（27C256），32KSRAM（62256）構(gòu)成。2.3.輸入單元遙測量輸入遙測輸入信號首先進(jìn)入LF347運(yùn)放組進(jìn)行隔離放大,將信號變換成標(biāo)準(zhǔn)電平。然后由2選1的開關(guān)組（4053）選擇被測信號。被選中的信號經(jīng)過采樣保持電路（LF398）后由8選1開關(guān)（4051）進(jìn)行第二次選擇，運(yùn)放（LF356）將信號進(jìn)行第二次的隔離放大后輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器（AD774）

5、將模擬信號轉(zhuǎn)換成12位數(shù)字信號，供CPU由數(shù)據(jù)總線讀取。相位角的檢測信號經(jīng)過電壓比較器（LM339）將正弦波轉(zhuǎn)換成方法后再經(jīng)輸入緩沖器（74HC245）后被CPU讀取。周波的采集信號經(jīng)電壓比較器（LM393）后直接輸入CPU的兩個時鐘輸入端T0、T1。DIP及開關(guān)輸入DIP開關(guān)SW2經(jīng)上拉RN3后,輸入74HC245緩沖器為CPU讀取。DIP開關(guān)設(shè)置如下：SKIPIF10由于DIP限制,本模塊最多配置32塊,模塊號從0至31號.為了查看電路板的調(diào)試效果,可通過S6觀察電路板上各條線路的直流偏量.S7和S8用作雙母線切換用.遙測量輸出具體設(shè)置如下表所示：下表中變量名含義：Iai/Ici：A相/C

6、相電流Uai/Ucbi：A相/CB線電壓Pi/Qi：有功/無功功率WHi/VHi：有功/無功電度Fi：母線周波（差頻）ANG(Ai)/ANG(Ci):A相電流和A相電壓/C相電流和C相電壓夾角表1點(diǎn)號點(diǎn)號點(diǎn)號點(diǎn)號0Ia116Ub232Q148VH51Ia217Uc233Q249VH62Ia318Uab134Q350ANG(a1)3Ia419Ubc135Q451ANG(a2)4Ia520Uca136Q552ANG(a3)5Ia621Uab237Q653ANG(a4)6Ic122Ubc238WH154ANG(a5)7Ic223Uca239WH255ANG(a6)8Ic324F140WH356ANG

7、(c1)9Ic425F241WH457ANG(c2)10Ic526P142WH558ANG(c3)11Ic627P243WH659ANG(c4)12Ua128P344VH160ANG(c5)13Ub129P445VH261ANG(c6)14Uc130P546VH362NULL15Ua231P647VH463NULL光耦輸入當(dāng)需要用母線切換功能時,將S6置為ON,則可以通過輸入得刀閘狀態(tài)自動切換該條線路所掛的母線號,用以計算該線路的有共和無功功率和電度.光耦單/雙輸入選擇為S7來實現(xiàn)的,OFF表示單輸入，為ON表示雙輸入。在雙母線情況下，12路遙信量光耦輸入用于自動識別對應(yīng)回路所掛的母線號。光耦

8、輸入分為單輸入和雙輸入兩種，單輸入即為一路光耦輸入對應(yīng)一條回路，雙輸入即為兩路光耦輸入對應(yīng)一條回路。通過S8設(shè)置單/雙輸入。在單輸入情況下（S8=OFF），只采集一個開關(guān)量（偶數(shù)輸入）來決定該回路所掛的母線。當(dāng)輸入狀態(tài)為1時表示該回路掛在第一條母線上，即計算功率應(yīng)使用該模塊采集的第一條母線電壓值。當(dāng)輸入狀態(tài)為0時表示該回路掛在第二條母線上，即計算功率應(yīng)使用該模塊采集的第二條母線電壓值。單輸入：在雙輸入情況下（DIP。8=ON），采集兩個開關(guān)量來決定該回路所掛的母線。當(dāng)奇數(shù)輸入狀態(tài)為0，偶數(shù)輸入狀態(tài)為1時，表示該回路掛在第一條母線上，即計算功率應(yīng)使用該模塊采集的第一條母線電壓值。當(dāng)奇數(shù)輸入狀態(tài)為1，偶數(shù)輸入狀態(tài)為0時，表示該回路掛在第二條母線上，即計算功率應(yīng)使用該模塊采集的第二條母線電壓值。00和11均作出錯處理，設(shè)定其掛在第一條母線上，只計算電流、電壓，對功率、電度數(shù)據(jù)不作處理。雙輸入：單母線情況也可按雙母線單輸入處理，S8=OFF，并利用跳線器把開關(guān)輸入固定接在高電平上。2.4通訊單元串行總線為OC門或RS485差分形式可選