Synchronization of current and voltage measurements in a modular motor diagnostic system

• Autorzy: Bajer M.

Warianty tytułu

PL

Synchronizacja czasowa pomiarów prądu i napięcia w modułowym systemie diagnostyki silnika elektrycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of this paper is to describe a problem of precise time synchronization between elements in a distributed automation system. At the beginning, to present current state of art, Network Time Protocol is described. Further, the main focus is placed on describing this problem in context of systems in which interconnection is done with RS-485 serial communication. The issue is presented based on the solution used for active power calculations in a modular motor control system. In this case, to determine the power factor, precise calculation of the delay between voltage and current zero crossings measured by discrete modules is required. The developed solution of this problem can be extended to most of distributed systems interconnected with a serial interface. Further in the article the method to validate algorithm accuracy for different voltage and current plots was presented.

PL

W artykule opisano zagadnienie precyzyjnej synchronizacji czasowej elementów rozproszonego systemu automatyki przemysłowej. W pierwszej części zostały zaprezentowane dostępne rozwiązania umożliwiające monitorowania zależności czasowych pomiędzy zdarzeniami w rozległej sieci komunikacyjnej. Jako przykład opisano działanie Network Time Protocol (NTP) służącego do synchronizacji czasowej urządzeń w sieci Internet. W dalszej części publikacji główny nacisk został położony na opisanie systemów w których komunikacja odbywa się przy użyciu magistrali szeregowej opartej o interfejs RS-485. Problem przedstawiono na podstawie synchronizacji czasowej pomiarów napięcia i prądu dla celów wyznaczenia mocy czynnej w modułowym systemie sterownika silników elektrycznych. Wynalezione rozwiązanie tego zagadnienia zostało zgłoszone jako patent i może być rozszerzona na większość systemów rozporoszonych w których wymiana danych odbywa się przez interfejs szeregowy. W kolejnej części przedstawiono rozwiązanie pozwalające na walidację dokładności algorytmu dla różnych przebiegów prądu oraz napięcia. Aby nie wpływać na poszczególne elementy systemu testy oparto na obserwacji danych wymienianych pomiędzy elementami systemu.

Słowa kluczowe

EN

distributed diagnostic; RS-485; serial communication; time synchronization; active power; power factor

PL

rozproszony system diagnostyki; RS-485; komunikacja szeregowa; synchronizacja; moc czynna; współczynnik mocy

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 10
• Strony: 1080--1083
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., schem., wykr., wzory

Twórcy

autor

Bajer M.

• ABB Corporate Research, Starowiślna 13a, 31-038 Kraków

Bibliografia

• [1] Dr. Sarath Kumar, M Vinod Kumar: Synchronization In Packet Switched Networks. A Survey of Existing Techniques, Tejas Networks 2013.
• [2] Mills, D., Network Time Protocol Version 4: Protocol and Algorithms, BCP 78, RFC 5905, June 2010.
• [3] Eckert, Jason W.: Linux+ Guide to Linux Certification, Cengage Learning 2011.
• [4] ABB Infographic - Powering the world economy - Energy efficiency
• [5] Baetz Ingo, Bajer Marcin, Oestreich Rolf, Mueller Peter, Stegmaier Peter: Method for determining the time difference between two events recorded with asynchronously running timers in different devices. European Patent EP2595332.