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(多图) 基于PL3200的自动抄表系统采集器的设计

来源:电子产品世界/北京交通大学电气工程学院 许晶菁 曾国宏 张佳?? 2006年09月08日 ?? 收藏0

?????? 引言

?????? 随着电力市场的不断扩大,当前大量存在的人工抄表这种费时费力效率低下的方式已远不能满足现代化管理的需要。为了解决此问题,提高用电管理的自动化水平, 应采用自动抄表系统,不但可以节约劳动力、提高工作效率,而且可以避免人工抄表存在的误抄及漏抄,避免了各种人为因素的电量、电费损失。笔者研究的电力线扩频载波自动抄表系统主要由电能表、数据采集器、集中器、主控站和通信信道组成,系统框图如图1。本文主要描述采集器设计。

?????????? 自动抄表系统框图

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nbsp;????????????????????????? 图1 自动抄表系统框图

?????? 采集器是自动抄表系统安装在现场的低端设备,其作用是将多台电能表连接起来,对用户电能表的脉冲进行数据采集处理,接收来自集中器发来的各种操作命令,向集中器回送电能表数据,对违章、欠费用户实施警告和控制。采集器主要由中央处理单元、数据采集存储单元、载波调制解调单元组成。

?????? 本设计是基于51兼容芯片PL3200的单片机,对4路电能表的脉冲进行实时采集、计算,变成各路电表的用电量数据进行保存。通过RS485串行通讯口可利用外设对系统初始化设置和数据抄录。初始化设置包括系统编号、电表常数和表底数设置,系统依据这些参数进行电量转换。系统内配有电源监视器和看门狗,保证系统可靠运行。同时,还具备红外或其他方式的通信功能,以便在采集器与外界联系中断时,采用半自动的方式进行抄表。

?????? PL3200芯片是北京福星晓程公司开发的多功能智能型电能计量芯片。PL3200是内嵌了805 1指令的高速微处理器芯片,其软件易于开发,具有8/16位双模式ALU,能够8倍速于标准805 1处理器,运行速度快,数据处理能力强。该芯片还具有两个全双工UART,一个可配置为38kHz的红外通信模式,另一个可配置为RS485通信模式,提供了多种方便的数据传输方式。

?????? 系统硬件结构

?????? 系统的硬件结构如图2所示。它实现的功能是对电能的计量和与外界进行通信。

??????????? 硬件结构电路

??????????????????????????????????????????????? 图2 硬件结构电路

?????? 电能计量

?????? PL3200的电能计量部分有以下特点:

?????? 提供高精度电能计量;

?????? 提供有功功率和无功功率瞬时值输出(应用于仪表校验);

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采集器? 电能计量?

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