摘 要 本文简要介绍了pmm2000数字式微型多功能电力参数监测网络仪表的系统功能，重点介绍了pmm2000电力监测仪表的系统硬件构成，软件设计与算法。最后介绍了在油田注水站中的应用。
关键词 网络仪表 电力参数 现场总线 模糊控制
1前言
pmm2000系列电力仪表采用先进的交流采样技术及模糊控制功率补偿技术与量程自动校正技术，是一种集传感器、变送器、数据采集、显示、远距离传输数据于一体的全电子式多功能电力参数监测网络仪表。可取代传统的指针式电力仪表，既可以在本地使用，又可以通过dc4~20ma、rs-485、canbus及lonworks现场总线组成高性能的遥测网络。能够测量单相两线、三相三线、三相四线系统的电流(a相、b相、c相、n)、电压(a相、b相、c相、ab线、bc线、ca线)、功率(kw)、电度(kwh)、无功功率(kvar)、无功电度(kvarh)、功率因数(pf%)、频率(hz)、开口三角形电压(v0)、最大开口三角形电压(mv0)、需量电流(da)、最大需量电流(mda)等电力参数。该系列仪表具有精度高、抗干扰能力强、体积小、易于安装和操作等特点，采用三行5位数字显示技术，可广泛应用于低压、中压和高压开关和配电系统、中心电站监测系统、远程控制与监测系统、发电机组系统、楼宇自控系统、工厂能量管理等系统。
pmm2000电力监测网络仪表通过了山东省技术监督局的定型鉴定样机试验，同时通过了山东省科技厅组织的专家鉴定，产品技术水平达到国外同类产品先进水平。
三相三线系统的主要技术指标为：
电压：0~100v±0.3%fs
电流：0~5a±0.3%fs
有功功率：0~866w±0.5%fs
无功功率：0~866var±1.0%fs
功率因数pf%：50%~100%±0.5%fs
频率hz：45.00~55.00hz±0.05%fs
电能e：0~累计量±1.0%rd
fs：满量程
rd：读数值
pmm2000电力监测网络仪表已处于批量生产阶段，并在上海宝钢、日本大金(常熟)化学公司、山东省电力局、山西平朔煤矿、东营油田等单位得到成功的推广应用。
2系统构成
该电力监测网络仪表在国内首次采用日本nec公司最新推出的μpd78f4046十六位微控制器，该微控制器具有运算速度快，工作温度范围宽，可靠性高，集a/d转换器、pwm输出、uart通讯接口、wdt监视时钟于一体，内置48kb flash存储器，2kb sram，多位i/o口等特点。系统构成框图如图1所示。
2.1cpu模块
该模块以nec十六位微控制器μpd78f4046 cpu为核心，配以显示驱动器，用于驱动15位led数码管及18位led发光二极管，满足三行5位数字显示及状态指示。另外，还配有低电压监测电路，用于监测电源电压是否正常，以保证cpu可靠工作。同时还配有nvram存储器，用于保存设定数据及测量数据(如ct比、vt比、仪表地址、波特率、电能等)。该模块还具有按键开关及程序下载接口，用于数据设定及操作与软件升级。
2.2输入模块
该模块具有单相两线、三相三线、三相四线、开口三角形系统共四种方式。它由电压互感器、电流互感器、信号变送及限幅、频率跟踪及基准电路组成。电压互感器的额定输入为100vac、380vac、 ，电流互感器的额定输入为5a，其二次侧输出经信号调理后变成峰-峰值为0~5vac的电压信号送往cpu模块进行交流采样。整个输入模块没有采用电位器，采用了自动校正技术，克服了电位器漂移可带来测量误差的缺点。
2.3输出模块
该模块具有dc4~20ma模拟输出、modbus、canbus、lonworks现场总线和profibus现场总线共五种输出方式，同时具有可编程电能脉冲输出及遥控操作功能，适用于不同的用户需要。尤其我们采用的现场总线技术，是当今自动化领域技术发展的热点。现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信系统，被誉为自动化领域的计算机局域网。当canbus现场总线传输速率设定为5kbps时，通过双绞线，其传输距离为10km；当lonworks现场总线传输速率设定为78kbps时，通过双绞线，其传输距离为2700m。目前，这两种现场总线已广泛应用于中国的电力系统自动化领域。
canbus现场总线输出模块是以philips公司的p87c51ra+单片机为核心，配以sja1000t can2.0b控制器、高速光电隔离器等电路，组成智能输出模块。lonworks现场总线输出模块是以日本toshiba公司的神经元芯片(neuron chip)tmpn3150b1af为核心，配以美国echelon公司的ftt-10a自由拓扑双绞线收发器等电路组成智能输出模块。profibus-dp现场总线输出模块是以philips公司的p87c51ra+单片机为核心，配以siemens公司的spc3控制器、高速光电隔离器等电路，组成智能输出模块。上述三种智能输出模块与cpu模块交换数据采用uart方式，形成双cpu结构，通过我们自行设计的isa或pci总线智能通讯适配器，组成
