Nghiên cứu giao tiếp với công tơ đo đếm điện năng qua internet

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU GIAO TIẾP VỚI CÔNG TƠ ÐO ÐẾM ÐIỆN NĂNG QUA INTERNET S K C 0 9 MÃ SỐ: T2014-05 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU GIAO TIẾP VỚI CÔNG TƠ ĐO ĐẾM ĐIỆN NĂNG QUA INTERNET Mã số: T2014-05 Chủ nhiệm đề tài: GVC TH.S TRẦN TÙNG GIANG TP HCM, Tháng 11/Năm 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐƠN VỊ: KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU GIAO TIẾP VỚI CÔNG TƠ ĐO ĐẾM ĐIỆN NĂNG QUA INTERNET Mã số: T2014-05 Chủ nhiệm đề tài:GVC.TH.S TRẦN TÙNG GIANG Thành viên đề tài: TH.S LÊ TRỌNG NGHĨA TP HCM, Tháng11/Năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU GIAO TIẾP VỚI CÔNG TƠ ĐO ĐẾM ĐIỆN NĂNG QUA INTERNET Mã số: T2014-05 Chủ nhiệm đề tài: GVC.TH.S TRẦN TÙNG GIANG TP HCM, Tháng 11/ Năm 2014 Báo cáo đề tài NCKH DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI STT Họ tên Đơn vị công tác lĩnh vực chuyên môn Lê Trọng Nghĩa ii Nội dung nghiên cứu cụ thể giao Chữ ký MỤC LỤC Trang Mục lục iii Danh sách bảng v Danh sách hình vi Danh mục chữ viết tắt viii Chương MỞ ĐẦU x Chương 1TỔNG QUAN VỀ ĐO ĐẾM VÀ GIÁM SÁT ĐIỆN NĂNG TỪ XA 1.1 Hệ thống đọc số công tơ từ xa 1.2 Hệ thống giám sát điện trực tuyến cho trạm phân phối điện, nhà máy 10 1.2.1 Tính 10 1.2.2 Mơ hình hệ thống 11 Chương 2CÁC CHUẨN TRUYỀN THÔNG VÀ GIAO TIẾP VỚI INTERNET 12 2.1 Giới thiệu đồng hồ EPM5500P 12 2.2 Thiết bị kết nối đồng hồ EPM5500P với máy tính 25 Chương 3GIAO TIẾP VỚI CÔNG TƠ ĐO ĐẾM ĐIỆN NĂNG QUA INTERNET 27 3.1 Giới thiệu tổng quan thiết bị sử dụng đề tài nghiên cứu 27 3.1.1 Chức Atmega162 27 3.1.2 Cấu trúc ATmega162 29 3.1.3 Một Số modum ATmegal62 32 3.1.4 AVR Atmega16 Memories 34 3.1.5 Bộ Định thời (Timer/ Counter ) 38 3.1.6 Interrup (Ngắt) 42 3.1.7 USART 44 3.2 IC MAX232 49 3.2.1 Giới thiệu chuẩn RS232 49 3.2.2 IC MAX232 52 Chương 4THIẾT KẾ BỘ GIAO TIẾP VỚI INTERNETVÀ THỬ NGHIỆM 54 4.1 Thiết kế mạch 54 4.1.1 Sơ đồ khối hệ thống 54 iii 4.1.2 Sơ đồ nguyên lý khối 54 4.1.2.1 Khối Nguồn 54 4.1.2.2 Khối Điều Khiển 55 4.1.2.3 Khối Module Sim 900 56 4.2 Thiết kế lưu đồ giải thuật 57 4.3 Thiết kế giao diện thu thập liệu 58 4.4 Lập trình 58 Chương 5: KẾT LUẬN 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81 4.1 Kết luận 81 4.2 Hướng nghiên cứu phát triển 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Bản Thuyết minh đề tài phê duyệt iv DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG Bảng 2.1:Bảng Địa liệu nhớ Modbus TRANG 23 Bảng 3.1: Bảng chức Bit CS0X 40 Bảng 3.2:Chức vị trí chân 51 v DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH Hình 1.1: Hệ thống đọc số công tơ từ xa TRANG Hình 1.2: Cơng tơ điện xoay chiều pha kiểu điện tử công nghệ PLC Hình 1.3: Sơ đồ hoạt động Hình 1.4:Mơ hình triển khai hệ thống thu thập liệu đo đếm từ xa Hình 1.5:Hệ thống phần mềm mang tính trực quan, có khả tương tác cao đến điểm đo sơ đồ vận hành lưới điện Hình 1.6:Hệ thống phần mềm vận hành tương tác Hình 1.7: Mơ hình hệ thống 11 Hình 2.1: Hình dạng đồng hồ EPM 5500P 12 Hình 2.2:Ngõ vào số 14 Hình 2.3: Ngõ số 15 Hình 2.4: Ngõ số 15 Hình 2.5: Ngõ relay 16 Hình 2.6: Màn hình mã đăng nhập 17 Hình 2.7: Cài đặt địa đồng hồ 17 Hình 2.8: Cài đặt tốc độ Baud 18 Hình 2.9: Cài đặt cách đấu dây ngõ vào điện áp 18 Hình 2.10: Cài đặt cách đấu dây ngõ vào dòng điện 19 Hình 2.11: Cài đặt giá trị PT1 19 Hình 2.12: Cài đặt giá trị PT2 20 Hình 2.13: Cài đặt giá trị CT1 20 Hình 2.14: Sơ đồ khối giao tiếp hiển thị đồng hồ đo lường đa với máy tính 21 Hình 2.15:Giao diện phần mềm EPM 5500P 25 Hình 2.16:Bộ chuyển đổi từ RS485 sang RS232 HEXIN 26 Hình 2.17:Bộ chuyển đổi từ RS232 sang COM Prolific 26 Hình 3.1: Sơ đồ khối kết nối giao tiếp đồng hồ với Internet 27 vi Hình 3.2: Sơ đồ chân ATmega162 29 Hình 3.3: Cấu trúc ATmega162 30 Hình 3.4:Bản đồ nhở liệu SRAM 35 Hình 3.5:Đơn vị đếm 39 Hình 3.6: Sơ đồ so sánh ngõ 39 Hình 3.7: Trình tự ngắt 43 Hình 3.8: Vector ngắt Reset chip ATmega16 44 Hình 3.9: Sơ đồ khối USART 45 Hình 3.10: Đơn vị tạo xung clock 46 Hình 3.11: Định dạng khung truyền 47 Hình 3.12: Sơ đồ RS232 50 Hình 3.13: Dạng thức truyền byte liệu theo chuẩn RS232 52 Hình 3.14: Sơ đồ chân sơ đồ nguyên lý IC MAX232 53 Hình 4.1: Sơ đồ khối hệ thống 54 Hình 4.2: Sơ đồ nguyên lý Khối Nguồn 54 Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý Khối Điều Khiển 55 Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý Khối Module Sim 900 56 Hình 4.5: Lưu đồ giải thuật 57 Hình 4.6: Giao diện thu thập liệu 58 vii Báo cáo đề tài NCKH i_tx = 1; UDR0=buff_trx[0]; F_trx=1; while(F_trx); delay_ms(1000); UDR0=0x1a; F_trx=1; while(F_trx); } void sosanh() { int i; if(schuoi[noidung]=='S' && schuoi[noidung+1]=='E' && schuoi[noidung+2]=='T') { for(i=0;i