این مدل کاربردی مربوط به حوزه فناوری ابزار، به ویژه یک ابزار نمایش دیجیتال هوشمند مبتنی بر سیستم حفاظتی SPD است.

فناوری پس‌زمینه:

 

به طور کلی، توان سنج‌های چند منظوره می‌توانند پارامترهای الکتریکی رایج مختلفی مانند ولتاژ، جریان، توان اکتیو، توان راکتیو، توان ظاهری، فرکانس، ضریب توان، انرژی فعال، انرژی راکتیو و غیره را اندازه‌گیری و نمایش دهند. چند منظوره موجود قدرت سنج ها بیشتر از نمایشگرهای دیجیتال و چراغ های نشانگر به همراه علامت گذاری روی بدنه محصول برای تشخیص و نمایش مقادیر، بزرگی ها و واحدهای پارامترهای مختلف اندازه گیری الکتریکی استفاده می کنند. توسعه کنتورهای قدرت چند منظوره نیز تقاضاهای بیشتری را برای ماژول قدرت کنتورهای قدرت ایجاد کرده است: موج ولتاژ پایین، ظرفیت بار بالا، اندازه کوچک. با این حال، کنتورهای نمایشگر دیجیتال موجود معمولاً دارای عیوب زیر هستند: 1. کنتورهای نمایشگر دیجیتال فعلی موجود در بازار عملکرد نسبتاً ساده ای در محصولات ارزان قیمت دارند که نمی توانند الزامات را برآورده کنند. محصولات متر بالا گران هستند و حتی برای کاربران دشوار است. 2. کنتورهای پایین رده موجود در بازار به طور کلی عملکرد ارتباطی 485 را ندارند و ارتباط با دستگاه های کنترلی را ناخوشایند می کند، بنابراین برای هماهنگی با دستگاه های کنترل مناسب نیست. 3. نمایشگر دیجیتالی تنها می تواند یک سیگنال را نمایش دهد و پاسخگویی به نیازهای مناسبت های مختلف را دشوار می کند.

 

عناصر فنی:

 

مشکل فنی که باید توسط این مدل کاربردی حل شود، غلبه بر نواقص فناوری‌های موجود و ارائه یک ابزار نمایش دیجیتال هوشمند مبتنی بر سیستم حفاظتی SPD است.

 

برای حل مشکل فنی فوق، این مدل کاربردی راه حل فنی زیر را ارائه می دهد: یک ابزار نمایش دیجیتال هوشمند مبتنی بر سیستم حفاظتی SPD، شامل: بدنه اصلی ابزار نمایشگر دیجیتال، که از یک پوشش تشکیل شده است. ، کنترل پنل، پورت های ترمینال، نمایشگر و دستگاه کنترل داخلی. دستگاه کنترل شامل سیستم حفاظتی SPD، ماژول اندازه گیری، حافظه، ماژول کنترل درایو LED، ماژول ورودی صفحه کلید، ماژول ارتباطی 485 و ماژول قدرت است. رابط ارتباطی SPI ماژول اندازه گیری به اولین پورت ورودی/خروجی عمومی سیستم حفاظتی SPD، پورت سریال حافظه به رابط سریال I2C سیستم حفاظتی SPD، پورت سریال درایو LED متصل است. ماژول کنترل به دومین پورت ورودی/خروجی عمومی سیستم حفاظتی SPD، انتهای خروجی ماژول ورودی صفحه کلید به سومین درگاه ورودی/خروجی عمومی سیستم حفاظتی SPD و خط داده ارتباطی 485 متصل است. ماژول به پورت سریال UART سیستم حفاظتی SPD متصل است.

 

علاوه بر این، سیستم حفاظتی SPD مجهز به حسگرها و درگاه‌های خروجی از جمله سنسور جریان، سنسور ولتاژ، سنسور دما و سنسور فشار است. پورت های خروجی شامل پورت خروجی جریان، پورت خروجی ولتاژ، پورت خروجی دما و پورت خروجی فشار است.

 

علاوه بر این، انتهای خروجی درگاه خروجی فعلی، درگاه خروجی ولتاژ، درگاه خروجی دما و درگاه خروجی فشار به نمایشگر متصل می‌شوند.

 

علاوه بر این، ماژول کنترل درایو LED به صفحه نمایش دیجیتال LED متصل است.

 

علاوه بر این، سیستم حفاظتی SPD با ماژول ورودی کمیت سوئیچ و ماژول خروجی رله متصل است.

 

علاوه بر این، ماژول اندازه‌گیری به ماژول جذب ولتاژ سه فاز و ماژول جذب جریان سه فاز مجهز شده است.

 

علاوه بر این، نمایشگر یک نمایشگر LCD است، حافظه از حافظه EEPROM و Flash ROM استفاده می‌کند، و CPU در سیستم حفاظتی SPD از یک ریزپردازنده هسته ARM9، مدل AT91RM9200 استفاده می‌کند.

 

مزایای این مدل کاربردی در مقایسه با فناوری‌های موجود:

 

1. به عنوان یک ابزار ساده، این ابزار نمایش دیجیتال دارای عملکردهای کنترل منطقی و انتقال سیگنال است که ابزارهای ساده معمولی فاقد آن هستند.

 

2. این ابزار نمایش دیجیتال می‌تواند ابزارهای مختلفی را از طریق پیکربندی پارامترها برای پاسخگویی به نیازهای مناسبت‌های مختلف تشکیل دهد.

 

3. این ابزار نمایشگر دیجیتال دارای مزیت قیمتی است و عملکردهای بیشتری را نسبت به ابزارهای ارزان قیمت موجود در بازار ارائه می‌کند و در عین حال در همان سطح قیمت هستند.

 

4. این ابزار نمایشگر دیجیتال می‌تواند سیگنال‌های جمع‌آوری‌شده را از طریق ارتباط 485 به دستگاه‌های کنترلی ارسال کند و راحتی برای جمع‌آوری سیگنال توسط دستگاه‌های کنترلی فراهم کند.

 

پیاده‌سازی‌های خاص:

 

به منظور شفاف‌تر کردن هدف، راه‌حل فنی و مزایای این مدل کاربردی، مدل کاربردی با اشاره به نقشه‌ها و تجسم‌ها جزئیات بیشتری ارائه می‌کند. باید درک کرد که تجسم‌های خاصی که در اینجا توضیح داده شده است فقط برای توضیح مدل مطلوب استفاده می‌شوند و قصد محدود کردن مدل مطلوبیت را ندارند.

 

همانطور که در شکل های 1-5 نشان داده شده است، یک ابزار نمایش دیجیتال هوشمند مبتنی بر سیستم حفاظتی SPD شامل: بدنه اصلی ابزار نمایشگر دیجیتال است که از پوشش، پانل کنترل، پورت های ترمینال، نمایشگر تشکیل شده است. و دستگاه کنترل داخلی دستگاه کنترل شامل سیستم حفاظتی SPD، ماژول اندازه گیری، حافظه، ماژول کنترل درایو LED، ماژول ورودی صفحه کلید، ماژول ارتباطی 485 و ماژول قدرت است. رابط ارتباطی SPI ماژول اندازه گیری به اولین پورت ورودی/خروجی عمومی سیستم حفاظتی SPD، پورت سریال حافظه به رابط سریال I2C سیستم حفاظتی SPD، پورت سریال درایو LED متصل است. ماژول کنترل به دومین پورت ورودی/خروجی عمومی سیستم حفاظتی SPD، انتهای خروجی ماژول ورودی صفحه کلید به سومین درگاه ورودی/خروجی عمومی سیستم حفاظتی SPD و خط داده ارتباطی 485 متصل است. ماژول به پورت سریال UART سیستم حفاظتی SPD متصل است.

 

سیستم حفاظتی SPD مجهز به حسگرها و درگاه‌های خروجی از جمله سنسور جریان، سنسور ولتاژ، سنسور دما و سنسور فشار است. پورت های خروجی شامل پورت خروجی جریان، پورت خروجی ولتاژ، پورت خروجی دما و پورت خروجی فشار است. انتهای خروجی پورت خروجی فعلی، پورت خروجی ولتاژ، درگاه خروجی دما و پورت خروجی فشار به نمایشگر متصل می شوند. ماژول کنترل درایو LED به صفحه نمایش دیجیتال LED متصل است. سیستم حفاظتی SPD با ماژول ورودی مقدار سوئیچ و ماژول خروجی رله متصل است. ماژول اندازه گیری مجهز به ماژول جذب ولتاژ سه فاز و ماژول جذب جریان سه فاز است. صفحه نمایش یک صفحه نمایش LCD است، حافظه از حافظه EEPROM و Flash ROM استفاده می کند، و CPU در سیستم حفاظتی SPD از یک ریزپردازنده هسته ARM9، مدل AT91RM9200 استفاده می کند.

 

اصل و مزایای این مدل کاربردی: این مدل کاربردی یک ابزار نمایش دیجیتال هوشمند مبتنی بر سیستم حفاظتی SPD است. هنگام استفاده، پارامترها را می توان از طریق ماژول ورودی صفحه کلید وارد کرد تا محتوای نمایش داده شده روی صفحه نمایش را انتخاب کند، به عنوان مثال، محتوای خروجی از درگاه خروجی ولتاژ، درگاه خروجی جریان، درگاه خروجی دما و درگاه خروجی فشار. این اجازه می دهد تا همان ابزار صفحه نمایش دیجیتال را به عنوان ولت متر، آمپرمتر، گیج فشار، دماسنج و غیره پیکربندی کنید و آن را برای موارد مختلف کاربردی تر و مناسب تر می کند. از طریق ماژول ارتباطی 485، می تواند با دستگاه های دیگر ارتباط برقرار کند و راحتی برای جمع آوری سیگنال توسط دستگاه های کنترلی فراهم کند. ماژول خروجی رله دارای دو پورت برای هشدار حد بالا و پایین به ترتیب می باشد. به این ترتیب، زمانی که سیگنال از حد بالایی یا پایینی فراتر رفت، می‌توان زنگ هشدار را فعال کرد.

 

توضیحات بالا تنها تجسم ترجیحی این مدل کاربردی است و هدف آن محدود کردن دامنه این مدل کاربردی نیست. هر گونه اصلاح، جایگزینی معادل، بهبودی که در روح و اصل این مدل کاربردی ایجاد شده است باید در محدوده حفاظتی این مدل کاربردی گنجانده شود.