Metrawatt A2000 teljesítménymérő
A Metrawatt A2000 készüléke jó példa a nagy tudású és kis méretű készülékre.Az integráltsági fok növekedése és az újabb és újabb áramkörök megjelenése, a számítógépes feldolgozás fejlődése egyre nagyobb tudású készülékek tervezését teszik lehetővé. A készülék csatlakoztatása számítógéphez vagy számítógépes hálózathoz igen egyszerűen oldható meg. A készülékhez tartozó szoftver egyszerű megoldást ad adatgyűjtésre és a mért értékek analizálására.

Alkalmazási területek

A készülék váltakozó áramú rendszerek analízisére alkalmas, különösen ott, ahol a hagyományos műszerezés nem elégíti ki a növekvő követelményeket. Különösen fontos ez ott, ahol fontos az áramok, feszültségek és a teljesítmény harmonikustartalmának figyelembe vétele.
Egy további alkalmazási lehetőség kiváltani több készüléket, amelyek hagyományos regisztrálókkal működnek együtt és határérték-figyelést végeznek. Áram- és feszültségváltókkal kiegészítve a készülék alkalmas számos mérési feladat elvégzésére közepes és alacsony feszültségű rendszerekben.
A mérendő jelek feldolgozására analóg bemenetek és határértékjelzés, a mért értékek továbbítására számítógépes interfész áll rendelkezésre. Ha a készülék memóriával rendelkező változatát használjuk, max. 12 mért jelhez a készülék hozzárendeli a mérés dátumát, ill. időpontját is.
A fontos, mért értékek hosszú időn keresztül folyamatosan kijelezhetők, vagy egy adott ideig fennálló esemény mérésadatgyűjtést indíthat el. Eseményvezérelt adatgyűjtés esetén lehetőség van az esemény bekövetkezte előtti mért értékek gyűjtésére is. Ez lehetőséget ad az eseményhez vezető értékek vizsgálatára.
Így a készülék betölti egy eseményregisztráló szerepét is, sokkal jobb eredménnyel, mint a hagyományos papíros regisztrálókészülékek.

Funkciók, működési elv

A készülék csillagba kötött háromfázisú elektromos rendszer pillanatnyi áram- és feszültségértékeit méri. Ha a hálózat nem rendelkezik semleges vezetővel (kivezetett csillagponttal), a készülék automatikusan egy virtuális csillagpontot hoz létre.
A mérési sebesség függ a hálózati frekvenciától. A mért érték periódusonként 32-szer kerül frissítésre, ami lehetőséget ad a mérendő jel 15. harmonikus-összetevőig történő mérésére. Miután a készülék a mért értékeket eltárolta a memóriába, kezdetét veszi olyan adatok analízise, ill. a származtatott értékek kiszámítása, mint pl. csillag- és deltakapcsolás áramai és feszültségei, teljesítmény, teljesítménytényező, fogyasztás, harmonikustorzítás és harmonikustartalom. Az értékek kiszámítása a vonatkozó DIN 40110 Part 1 és 2 szabvány szerint történik. Minden számított érték kijelezhető, továbbítható soros interfésszel és analóg kimeneten, ill. továbbítható a határérték-figyelő rendszerhez.

Fogyasztás kijelzése

A készülék 8 fogyasztási érték kijelzésére alkalmas. A gyári beállítás szerint használva a készüléket az alábbi nyolc fogyasztási érték jelenik meg a kijelzőkön.
- Valódi fogyasztás fázisonként (1, 2, 3) és a teljes rendszerre
- Meddő fogyasztás fázisonként (1, 2, 3) és a teljes rendszerre

A készülék átprogramozható az alábbi értékek kijelzésére:
- Valódi fogyasztás, magas tarifa, teljes rendszer importja
- Valódi fogyasztás, alacsony tarifa, teljes rendszer importja
- Valódi fogyasztás, magas tarifa, teljes rendszer exportja
- Valódi fogyasztás, alacsony tarifa, teljes rendszer exportja
- Meddő fogyasztás, magas tarifa, teljes rendszer importja
- Meddő fogyasztás, alacsony tarifa, teljes rendszer importja
- Meddő fogyasztás, magas tarifa, teljes rendszer exportja
- Meddő fogyasztás, alacsony tarifa, teljes rendszer exportja

A magas tarifáról alacsony tarifára történő átkapcsolás elvégezhető a szinkronizáló bemenetről, külső kontaktus segítségével, vagy az adatgyűjtő belső órájának vezérlésével.

Adattárolás

Max. 12 mérendő paraméter választható ki, amelyek mért adatait tárolni kívánjuk. A műszer 300 ms-ként megméri ezeket a paramétereket, és a mért értékeket egy átmeneti tárolóban tárolja. Azután a készülék ezeket az értékeket a beállított mintavételi idő szerint átlagolja, és az így kapott értékeket egy, a végértékeket tartalmazó memóriában tárolja. A mintavételi sebesség 300 ms és 30 perc között állítható. Az adatgyűjtést belsőleg állítható határértékek indítják. Az adatgyűjtés időintervalluma 1 perc és 4 nap között állítható. Így számos esemény tárolható a memóriában. Az indítási szint 0%, 25%, 50% és 75%-ra állítható be bármelyik paraméter mért értékére. Ez lehetőséget ad a felhasználónak, hogy elemezze az esemény bekövetkezése előtti helyzetet dátum és idő szerint is. Az adatgyűjtés természetesen folyamatosra is állítható. A memória 63000 mért érték tárolására alkalmas. A maximális adatgyűjtési időintervallum függ a mért paraméterek számától (1 … 12) és a mintavételezési időtől (0,3 s … 30 perc).

Soros interfész

A készülék alapkivitelben is rendelkezik RS–232 és RS–485 interfésszel. Mindkét interfész ugyanazt a protokollt használja. A következő protokollok állnak rendelkezésre:
DIN draft 19244 szerinti GMC-eszközbusz, ill. EN 60870 szerinti protokoll és Modbus RTU. Adatátviteli sebességnek (baud rate) 1200, 2400, 4800, 9600 vagy 19200 állítható be. A címzési tartomány 0 … 254, a paritás páros, páratlan, nincs vagy szünetjel- (space) értékre állítható be.
Egy adatszóban sok mért érték kerül átvitelre, ami igen gyors adatátvitelt tesz lehetővé. A LONWORKS-interfésszel rendelkező változatoknál az RS–485 soros interfészt a LONWORKS-interfészhez illesztették, így nincs szükség semmilyen beállításra LON-hálózati működéshez. A Profibus DP interfésszel rendelkező változatoknál az RS–485 soros interfészt a Profibus DP interfészhez illesztették. A kiválasztott cím érvényes mind az RS–232 min a Profibus-DP-interfész számára. A 126 és e fölötti címek Profibus címként kerülnek értelmezésre, és így lehetőség nyílik a készülékek címzésére a Profibus interfészen keresztül.
Ezeknél a készülékeknél a beállított átviteli sebesség az RS–232-es interfészre vonatkozik. A Profibusz számára a master határozza meg az átviteli sebességet. Az A2000 Profibus-DP-vel 12 megabaud sebességig használható.

LONWORKS Interface

A készülékek elláthatók LON-interfésszel is. Ebben az esetben a LONWORKS interfész kiváltja az RS-485 interfészt. Az RS-232-es interfész továbbra is megmarad a készülék paramétereinek beállításához és az adatmemória tartalmának kiolvasásához. Az opcionális adatgyűjtő a LONWORKS-interfésszel rendelkező készülékekkel is használható, amely esetben az összegyűjtött adatok kiolvasása az RS–232-es interfész segítségével lehetséges.

Profibus-DP

A Profibus-DP kivitel CSAK Profibus-interfésszel használható. Minden mért érték, kivéve az adattárolóban tárolt értékeket, kiolvashatók a buszon keresztül. Az adatátviteli sebesség max. 12 megabaud lehet. Az adatátviteli vonalhoz történő csatlakozáshoz hagyományos 9 tűs Profibus-csatakozó szolgál.

Programozás

A készülék az előlapon található gombokkal vagy a soros interfész segítségével programozható. A beprogramozott értékek nemfelejtő memóriába kerülnek, így azok hálózati kimaradás esetén is megmaradnak.
A beprogramozott értékek, kivéve a határértékeket, a készülék hátlapján található (Lock) kapcsolóval megvédhetők véletlenszerű változtatás ellen. Ez a kapcsoló biztosítja, hogy a határértékek változtatása esetén az egyéb programozott értékek ne legyenek megváltoztathatók.
A nagyobb biztonság érdekében maga a LOCK-kapcsoló is programozható, úgy, hogy ne engedélyezze illetéktelen személynek nem csak a programozott értékek, de a határértékek megváltoztatását sem.
A készüléken a következő értékek programozhatók:

• Az elektromos rendszer fajtája:
– 4 vezetékes aszimmetrikus terhelés, vagy
– 3 vezetékes aszimmetrikus terhelés, vagy
– 3 vezetékes szimmetrikus terhelés

• A fogyasztásmérés programozható úgy, hogy a készülék az L1, L2 és L3 fázisok valódi fogyasztását, valamint a teljes rendszer valódi fogyasztását jelezze ki, vagy jelezze ki a teljes rendszer valódi és veszteségi (meddő) fogyasztását, részletezve az importált és exportált fogyasztást, valamint a magas és alacsony tarifa szerinti fogyasztást.

• Bemenetek:
– Programozható az áramváltó szekunder árama (5 A, vagy 1 A), továbbá az áramváltó
primer árama 1 A-től 150000 A-ig
– Programozható a feszültségváltó szekunder feszültsége (100 … 500 V) és a feszültségváltó primer feszültsége 100 V-tól 750 kV-ig
– Időintervallum átlagteljesítmény számításához: külsőleg a szinkronizáló bemenet segítségével vagy belsőleg állítható 1 … 60 perc között
– Szinkronizáló bemenet: külső vagy a belső átlagérték-számítással együtt állítható 1 … 60 perc között
– Szinkronizáló bemenetfunkció: átlagérték szinkronizálása, tarifaátkapcsolás vagy határérték-kapcsoló relék külső vezérlése

• Kimenetek
– Határérték-figyelés – figyelt mért értékek: min-max értékek, hiszterézis, riasztási üzenet tárolása ki/be, határérték
– 2 vagy 4 analóg kimenet – az analóg kimeneten megjelenő mért értékek (4 ... 20 mA, 0 ... 20 mA, ±20 mA, 0 ... 10 V, 2 ... 10 V vagy ±10 V), ill. az analóg tartomány a kezdő és a végértékekkel

• Valódi és meddő fogyasztás pulzuskimenetei:
Export, import, teljes rendszer vagy az egyes fázisok fogyasztása, valódi vagy meddő fogyasztás, pulzusszám (ugyanez a pulzusszám értékek használhatók a MWh fogyasztáshoz)

• Soros interfész:
akár GMC-eszközbusz, EN 60870 vagy Modbus RTU-protokoll, címzés: 0-tól 254-ig, Baud rate: 1200 … 19200

A készülék adott gyári beállításokkal kerül szállításra, de minden beállított paramétert később a felhasználó szabadon megváltoztathat. A megváltoztatást letiltó kapcsoló a gyártóműnél a beállítások megváltoztathatóságára van beállítva.

A készülék főbb paraméterei:

- Mért paraméterek: áram, feszültség, valódi, látszólagos és meddő teljesítmény, teljesítménytényező, valódi és meddő fogyasztás, harmonikustorzítás és harmonikus-összetevők
- Pontos mérés hibakorlátozással 0,25% fölött (áram és feszültség)
- A kiviteltől függően Profibus-DP, LONWORKS vagy RS–485 interfész Modbus RTU és más protokollokkal
- 144x144 mm előlapi méret, mindössze 60 mm benyúlási mélység
- A 14 mm-es, nagy kontraszttal rendelkező LED-eknek köszönhetően jó leolvasási lehetőség
- A kiválasztott paraméter mért adatainak folyamatos gyűjtése terhelési profil megállapításához és statisztikai célokra (opcionális)
- Interferencia gyűjtése nagy sebességű eseményregisztrálással és az esemény bekövetkezte előtti állapot regisztrálásával (opcionális)
- Galvanikusan elválasztott bemenetek
- Két határérték-kontaktus, amely tetszőleges mért értékhez rendlehető hozzá

További információ