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现场总线系统

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  • 【原创】Ethernet(以太网络)与现场总线(PROFIBUS)的比较

    目前仪器上的网络通讯方式一般采用通用的为office(办公室)应用而设计的Ethernet、TCP/IP等协议。Ethernet(以太网络)用于工业生产现场有以下问题需要解决。1.实时性问题 实时性就是信号传输足够快加上确定性。Ethernet(以太网络)采用CSMA/CD碰撞检测方式。 CSMA/CD碰撞检测方式为以太网络上用来解决多台计算机同时传递数据的方法。由于两台计算机同时传递数据时会因电讯碰撞而发生数据的毁损,因此,CSMA/CD协议是当感应到碰撞时, 两台计算机都各自等待一随机的时间,然后再重新尝试传递数据。然而应用此项协议时有两项缺点,一为电缆的长度会受限制,否则感测不到碰撞;另一项则为当使用者增加时,数据碰撞的机率将大大的增加。当网络负荷较大时(40%),网络传输的不确定性不能满足交易现场的实时要求。2.Ethernet如何满足现场环境问题 Ethernet(以太网络)所用的接插件、集线器、交换机和电缆等是为办公室(office环境)应用而设计的,不符合工业现场恶劣环境的要求。在工业现场环境中,Ethernet抗干扰性能较差。 (近年来,虽然全球主要自动化厂商和组织加强了工业Ethernet实现,在上述两个问题上有所改善,但工业Ethernet在我国才刚刚起步,所以终端设备所使用的仍是为办公室应用而设计的却非为工业应用而设计的Ethernet。)3.连线方式问题 当工业场地宽广,占地面积以成百上千亩计时,采用通用的、为office(办公室)应用而设计的Ethernet(以太网络),不仅在技术上会受电缆的长度限制,而且一对一的I/O连线方式,对于大规模I/O系统来说,会形成由接线点造成的不可靠因素。对大范围、大规模I/O的分布式系统来说,需要用大量的电缆、I/O模块及电缆敷设工程费用,提高系统及工程成本。 如果在通讯上采用为工业应用而设计的现场总线(PROFIBUS)技术,带来的好处有:(1)增强了现场级信息集成能力现场总线可从现场设备获取大量丰富的信息,能够更好地满足工厂自动化及CIMS系统的信息集成要求。现场总线是数字化通信网络,它不单纯取代4-20mA信号,还可实现设备状态、故障、参数信息传送。系统除完成远程控制外,还可完成远程参数化工作。(2)开放式、互操作性、互换性、可集成性不同厂家产品只要使用同一总线标准,就具有互操作性、互换性,因此,设备具有很好的可集成性。系统为开放式,允许其它厂商将自己专长的控制技术,如控制算法、工艺流程等集成到通用系统中去。(3)系统可靠性高、可维护性好基于现场总线的自动化监控系统采用总线连接方式替代一对一的I/O连线,对于大规模I/O系统来说,减少了由接线点造成的不可靠因素。同时,系统具有现场级设备的在线故障诊断、报警、记录功能,可完成现场设备的远程参数设定、修改等参数化工作,也增强了系统的可维护性。(4)降低了系统及工程成本对大范围、大规模I/O的分布式系统来说,省去了大量的电缆、I/O模块及电缆敷设工程费用,降低了系统及工程成本。

  • 带现场总线功能的LED工业参数屏

    泉州捷辉科技带现场总线功能的LED工业参数屏一.概述在高度自动化的工厂里,有许多无需工人驻守的PLC设备,它们平时正常自动工作,只是在发生故障(异常)时,能够把故障信息发送到LED显示屏上显示,及时通知巡视人员处理。PLC设备以控制为主,通讯信息多以简单代码的形式表示及传送,PLC处理复杂的通讯信息和LED显示图片信息比较复杂,几乎无法实现这类的通讯过程,所以要求LED电子看板控制卡能够适应PLC的通讯特点作相应的调整。 二、实现方式因为PLC设备都支持Modbus协议和485通讯接口,所以我们的LED控制卡集成了Modbus协议,以便与PLC设备通过485接口进行简单通讯。事先把所有故障信息逐一编码,PLC发送简单故障信息编码给LED控制卡即可。事先把每一条编码的故障信息设计对应的显示图片,通过附带的显示编辑软件按照编码顺序保存在电子看板控制卡内。 三、系统组成及工作流程系统包括一个LED电子看板显示屏,若干个PLC设备和报障管理PLC设备,它们通过Modbus协议交换信息。工作时,报障管理PLC不断查询总线上的各个工作PLC设备是否有故障(异常),如果没有,设置对应的寄存器为0;如果有故障(异常),则设置对应的寄存器为1。[/col

  • 【求助】GB/T 16657-2008 工业通信网络 现场总线规范

    [size=3]GB/T 16657.1GB/T 16657.2-2008 工业通信网络 现场总线规范 第2部分:物理层规范和服务定义~~~~~~~不知道有没有第一部分GB/T 16657.1,我也没有查到,不可能直接从第二部分开始吧,还有其他的没有请各位达人帮忙,想了解一下GB 工业通信网络 现场总线规范?[/size]

  • 数据总线技术在智能电网调度控制系统中的应用

    看到篇不错的分享下智能电网调度控制系统存在大量数据传输的业务场景。随着电网的技术进步和业务发展,智能电网调度控制系统功能日益强大,各类应用在数据通信方面呈现出复杂性和多样化的特点,主要体现在传输数据量大、数据获取方式多样、数据交互实时性高等方面,对数据通信的安全性、可靠性等要求越来越高。为适应电网发展需求,研究智能电网调度控制系统的数据传输技术已经迫在眉睫。  根据中国电力二次系统安全防护设计思想,电力二次系统分为安全Ⅰ区、安全Ⅱ区、安全Ⅲ区和安全Ⅳ区。智能电网调度控制系统的四大类应用横跨3个安全区域,当前各类应用间的数据传输主要存在3个方面问题:首先,相同区域内数据传输效率低,缺少统一的、高效实时的数据传输手段;其次,横向跨区和纵向跨级需要安全可靠的数据传输和交互机制;再次,安全Ⅰ区、Ⅱ区与安全Ⅲ区间的隔离装置缺少统一的数据交互方式。  在智能电网调度控制系统中,现有的数据传输机制很难解决上述所有问题,因此本文提出了一种横向集成、纵向贯通的数据总线技术。该技术通过对总线技术、中间件技术、订阅/发布策略等进行融合、扩展,使智能电网调度控制系统中应用程序可以实现横向跨区传输,同时支持各级调度中心之间的数据交互,满足了智能电网调度控制系统在多级调控中心数据广域范围共享的要求。  1 系统总线架构  数据总线由消息总线、服务总线、消息邮件3个部分构成,其为智能电网调度控制系统应用程序提供横向集成、纵向贯通的数据交互服务。数据总线架构如图1所示,消息总线负责相同安全区域内不同应用间的实时数据传输,服务总线和消息邮件实现跨安全区和各级调度间的数据交互。【1】  消息总线用于系统中应用程序间的实时数据传输,按照实时监控的特殊要求,具备高效实时的特点,消息总线基于订阅/发布模型,为应用程序提供注册、撤销注册、订阅消息、撤销订阅、发布消息、接收消息等功能,为实现高效的数据通信提供可靠和通用的信息交互机制。消息总线主要用于对实时性要求高的数据通信场景,例如数据采集应用和数据处理应用之间的消息传递都采用消息总线实现。  服务总线用于系统中应用程序间的数据交互,按照系统对数据交互安全性、高效性、实时性和统一性要求,实现请求/响应模型和订阅/发布模型两种模型,为应用程序提供基于服务,屏蔽实现数据交换底层通信技术的具体方法,满足应用功能和数据在广域范围的交互和共享。服务总线主要用于实时数据交互的通信场景,例如历史库服务使用服务总线的请求/响应模型,实现了对历史库的请求和访问;画面刷新服务使用服务总线的订阅/发布模型,实现了对遥测和遥信数据的动态实时推送。  消息邮件用于应用程序间的非实时数据传送,可以跨越安全Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和上下级调度。按照为整个电网调度提供跨区跨调度机构的要求设计,为跨区跨调度机构的特殊应用提供文件、消息、流程等通信支持。  2 消息总线  2.1 概述智能电网调度控制系统对电网事件的实时监控要求较高,需要快速传递遥测数据、开关变位、事故信号、控制指令等各类实时数据和事件。为满足系统实时监控的需求,消息总线为应用程序间数据通信提供高效、通用的信息交互机制。  为解决系统中实时消息在不同应用间的传输问题,消息总线屏蔽繁琐复杂的底层通信细节,通过提供简单、通用的消息原语,支持应用程序在节点内和节点间进行消息传递,并支持一对多、一对一的信息交换场合。  2.2 消息总线结构消息总线的基本结构包括消息原语、共享内存通信模块和网络传输模块。其中,消息原语用于完成应用程序和消息总线间的信息交换;共享内存通信模块用于节点内的消息传递,以实现实时数据的高效传输;网络通信模块用于节点间的消息传递,利用组播技术和点对点分别实现一对多、一对一的消息传输方式。消息总线结构示意图如图2所示。【2】  2.3 功能设计消息总线设计通用的消息报文作为实时消息的承载体,该报文由消息头和消息体两部分组成,其中消息头主要包含消息体长度、事件集和事件等信息,是每个消息报文在发送时必须携带的公共信息;消息体是消息报文的数据部分,由应用程序针对不同的消息功能来定义各自的消息体。  为实现消息分类功能,消息总线对消息报文按照事件集、事件两级进行划分,应用程序可根据实际业务需求定义相应的事件集,再定义事件集中的事件。  消息总线以消息原语的方式为应用程序提供注册、撤销注册、订阅消息、撤销订阅、发布消息、接收消息等功能,消息总线原语如表1所示。【3】    消息总线采用订阅/发布模式进行数据传输,消息接收者只有在订阅某个事件集的消息后,才能接收属于该事件集的消息。消息发送者在发送消息时指定事件集,由消息总线将该消息发送给已订阅此事件集的所有消息接收者。消息原语使用场景示意图如图3所示。【4】    各消息原语的功能说明如下。  1)注册:应用程序注册消息总线以获取相关资源,以便后续调用其他消息原语。  2)撤销注册:应用程序撤销自己对消息总线的注册,以释放相关资源。应用程序撤销注册后,将不能使用发布消息、接收消息、订阅消息和撤销订阅等功能。  3)订阅消息:已注册消息总线的应用程序向消息总线订阅所需消息的事件集,只有在订阅消息后,应用程序才能从消息总线接收消息。  4)撤销订阅:应用程序对已订阅事件集的撤销,应用程序撤销订阅某个事件集后,消息总线不再把属于该事件集的任何消息发送给该应用程序。  5)发布消息:应用程序调用该原语来发布消息。  发布消息时需要在消息中指定消息所属的事件集,消息总线将该消息发送给已订阅此事件集的所有应用程序。  6)接收消息:已订阅某个事件集的应用程序从消息总线上接收属于该事件集的消息。  3 服务总线  3.1 概述 智能电网调度控制系统内的应用模块在生产区间及上下级调度间存在频繁的实时数据交互,为了满足系统对安全性、高效性、实时性和统一性的要求,提出了服务总线。  服务总线构建面向服务架构(SOA)的系统结构,屏蔽实现数据交换所需的底层通信技术和应用处理的具体方法,基于调度证书和安全标签实现应用层端对端的数据安全,实现服务的分布部署,提供典型的服务请求模式,通过提供服务原语实现服务访问、服务响应和服务管理,满足系统对数据交互安全和统一性的要求。  3.2 服务总线结构 服务总线从逻辑上分为服务管理中心、客户端接口、服务端接口3部分,结构示意图如图4所示。【5】  服务管理中心根据策略完成服务的注册信息收集,提供对服务信息的定位、查询和监控。客户端接口用于完成服务的定位、服务请求和服务订阅等功能。服务端接口用于完成服务的注册、服务分发、服务发布等功能。  3.3 功能设计 为解决系统在数据交互方式统一性的要求,服务总线对服务的信息进行注册管理,将服务的访问和应答请求信息进行内部封装,实现数据交换所需的底层通信技术和应用处理的具体方法,对服务访问与服务应答方式进行抽象,提出两种服务模型框架:请求/响应模型和订阅/发布模型。请求/响应模型提供“拉数据”(data pull)的服务方式。服务请求者访问服务需发送服务请求,从服务发布者获取服务结果。订阅/发布模型提供“推数据”(data push)的服务方式。服务请求者访问服务时发送请求,由服务发布者根据需求向服务请求者主动推送服务结果。  服务原语用于完成服务总线和应用程序的信息交换,包括服务管理原语和服务功能原语。服务管理原语完成服务的注册和定位。服务功能原语包括服务请求、服务应答、服务订阅、服务订阅响应、服务发布等。服务原语一览表如表2所示。【6】    应用程序通过服务原语使用服务总线,根据不同的业务需要,采用请求/响应模型或者订阅/发布模型。请求/响应模式的交互流程如图5所示。首先服务发布者注册服务信息;然后服务请求者定位服务信息,根据服务信息服务请求者向服务发布者发送服务请求;再次服务发布者收到服务请求后立刻进行服务分发;最后服务请求者接收服务请求。【7】    订阅/发布模式的交互流程如图6所示。首先服务发布者注册服务信息,进行服务订阅发布注册;然后服务请求者定位服务信息,根据服务信息服务请求者向服务发布者进行服务订阅;再次服务发布者在有结果需发布时进行订阅结果发布;最后服务请求者接收订阅结果。【8】    4 消息邮件  4.1 概述    消息邮件主要服务于横向(生产大区和管理大区之间)、纵向(上下级调度之间)的消息、文件、流程等内容的传输和交互,为智能电网调度控制系统建立规范、统一、安全、可靠的传输模式和传输通道。  为保证传输内容的安全可靠,在纵向传输过程中利用通信网关的加密、解密功能实现数据的加密传输。消息邮件在生产大区、管理大区和上下级调度间的传输示意图如图7所示。【9】    4.2 消息邮件结构    消息邮件以文件作为通信的载体,包含“头文件”和“附件文件”两种文件,一个头文件和多个附件文件组成一封邮件,通过邮件发送、接收的方式实现横向跨区和纵向跨级的信息交互。  头文件是邮件传输的基本信息载体,是传输的唯一标识,主要包含发送地址、接收地址、传输类型等内容,文件格式符合E语言规范。头文件的内容如下。其中的附件文件是邮件传输的数据内容,主要包含应用根据业务需求定义的数据。  〈E VERSION=1.0CODE=GB2312〉  〈消息邮件∷传输说明data='yyyy-mm-dd hh:mm:ss'  @ #顺序 属性名 属性值  #1标识   #2发送地址 单位.分区.部门  #3

  • CAN总线技术在疲劳试验机控制领域的应用!

    CAN总线技术在疲劳试验机控制领域的应用!

    CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称,是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的,并最终成为国际标准(ISO 11898),是国际上应用最广泛的现场总线之一。 在北美和西欧,CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线。 现场总线能同时满足过程控制和制造业自动化的需求,成为工业数据总线领域最为活跃的技术之一。CAN(Controller Area Network,即控制器局域网)现场总线以其多主方式,报文自动过滤重发、极低的误码率和高通讯速率等特点,在各种高抗干扰的多机远程控制系统中得到广泛应用。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606021644_595808_2070449_3.png远程控制 所谓远程控制,是指管理人员在异地通过计算机网络异地拨号或双方都接入Internet等手段,连通需被控制的计算机,将被控计算机的桌面环境显示到自己的计算机上,通过本地计算机对远方计算机进行配置、软件安装程序、修改等工作。 现在,该技术已经应用到控制器上面,通过CAN总线实现远距离的数据传送,由于CAN的可靠性和实时性,朗杰测控研发出的代龙700控制器完全可以实现工业远程控制。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606021720_595810_2070449_3.png多台互联 由于CAN总线的传输特性,可以轻松的实现多台控制器互联,并且无需担心数据错乱等问题。

  • SMBus系统管理总线规范电子书下载

    [table][tr][td]详细介绍了SMbus总线规范了协议,推荐下载。[img]http://www.viewtool.com/bbs/static/image/filetype/pdf.gif[/img] [url=http://www.viewtool.com/bbs/forum.php?mod=attachment&aid=MjMwMXw3ZTFmNjMwOXwxNTU4NDI1MjU3fDB8NDUyOQ%3D%3D]SMBus系统管理总线规范.pdf[/url][/td][/tr][/table]

  • RS485总线常见故障及排除方法

    在工业现场的数据传输中,常常使用简便易用的串行通讯方式作为数据交换的手段。但是,在工业控制等环境中,常会有电气噪声干扰传输线路,使用RS-232通讯时经常因外界的电气干扰而导致信号传输错误;另外,RS-232通讯的最大传输距离在不增加缓冲器的情况下只可以达到15  米。相比于RS-232,RS-485通讯具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远、宽共模范围、多节点(256个)以及传输线成本低的优点,成为工业应用中数据传输的首选标准但在各种现场中,485总线可能会出现一些故障,现在将485总线容易出现故障的情况并且可以排除这些故障的方法罗列如下:1. 由于485信号使用的是一对非平衡差分信号,意味485网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地,以减少数据线上的噪音,所以数据线最好由双绞线组成,并且在外面加上屏蔽层作为地线,将485网络中485设备连接起来,并且在一个点可靠接地。2. 在工业现场当中,现场情况非常复杂,各个节点之间存在很高的共模电压,485接口使用的是差分传输方式,有抗共模干扰能力,但是当共模电压大于+12V或者小于-9V时,超过485接收器的极限接收电压。接收器就无法工作,甚至可能会烧毁芯片和一起设备。上海诺博环保科技有限公司生产的PH在线检测仪NP-1806可根据客户需求增加485光隔离输出,将仪表485通讯接口于现场485总线完全隔离,从而消除共模电压的影响,保证仪表的485通讯不受干扰。3. 485总线随着传输距离的延长,会产生回波反射信号,如果485总线的传输距离如果超过100米,建议施工时在485通讯的开始端和结束端并联120欧姆的终端电阻。4. 485总线中485节点要尽量减少与主干之间的距离,一般建议485总线采用手牵手的总线拓扑结构。星型结构会产生反射信号,影响485通信质量。5. 影响485总线的负载能力的因素:通讯距离,线材的品质,波特率,转换器供电能力,485设备的防雷保护,485芯片的选择。如果485总线上的485设备比较多的话,建议使用带有电源的485转换器,无源型的485转换器由于时从串口窃电,供电能力不是很足,负载能力不够。选用好的线材,如有可能使用尽可能低的波特率,选择高负载能力的485芯片,都可以提高485总线的负载能力。485设备的防雷保护中的防雷管会吸收电压,导致485总线负载能力降低,去掉防雷保护可以提高485总线负载能力。

  • 【已应助】求助:总线相关的文章和标准

    [size=3]序号:1题目:一种多协议混合的嵌入式智能监控网络作者:[/size][url=http://search.cnki.com.cn/Search.aspx?q=author:%E5%BC%A0%E4%BA%91%E6%B4%B2][size=3]张云洲[/size][/url][size=3] [/size][url=http://search.cnki.com.cn/Search.aspx?q=author:%E5%90%B4%E6%88%90%E4%B8%9C][size=3]吴成东[/size][/url][size=3] [/size][url=http://search.cnki.com.cn/Search.aspx?q=author:%E8%96%9B%E5%AE%9A%E5%AE%87][size=3]薛定宇[/size][/url][size=3] [/size][url=http://search.cnki.com.cn/Search.aspx?q=author:%E5%88%98%E6%BF%9B][size=3]刘濛[/size][/url][size=3] 期刊:东北大学学报链接:[/size][url=http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DBDX200708006.htm][size=3]http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DBDX200708006.htm[/size][/url][size=3]序号:2题目:[b][size=2]基于多总线的总线型多微机系统在仿真测试系统中的应用[/size][/b]作者:顾浩期刊:[size=2]1990年火力与指挥控制学术交流会[/size]链接:[url]http://www.etiri.com.cn/data/dzkjwz_sj.php?id=121712[/url]序号:3题目:TP801单板机与多总线接口技术作者:谭学伟期刊:上海微型计算机链接:序号:4题目:[url=http://d.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y1307901.aspx][color=red]多[/color]现场[color=red]总线[/color]技术在控制系统中的集成应用[/url] [url=http://www.tbtmap.cn/portal/common/viewbycategory.jsf?popCategoryID=21&popFatherID=31.080][/url] 作者:周坤, 期刊:学位论文 2008 - 济南大学:控制理论与控制工程 链接:http://s.wanfangdata.com.cn/Paper.aspx?q=%e5%a4%9a%e6%80%bb%e7%ba%bf+%e8%ae%ba%e6%96%87%e7%b1%bb%e5%9e%8b%3aWF_XW&f=paperType[/url][url=http://www.tbtmap.cn/portal/standard/detail.jsf?id=581313]序号:5题目:Multibus总线到ISA总线的接口设计作者: 姚吉文,期刊:2001年 第12期 链接:[url]http://scholar.ilib.cn/A-QCode~qbzhkzxtyfzjs200112004.html[/url][/size]

  • 【转帖】关于1553B总线控制器芯片

    现代航空航天系统内电子设备越来越多、越来越复杂,武器系统的数字化、信息化程度也在迅速提高,系统内各种设备之间非常需要获得具有高传输速率,高管理效率和高可靠性的数据互联方式。MIL-STD-1553B总线作为一种具有较高数据传输性能和管理效率、传输可靠的数据总线,已经发展为十分成熟并被广泛应用的通用化数据传输技术,在航空航天、武器装备等系统中广泛应用。  航天测控公司已掌握了1553B总线控制器数据链路层芯片内核技术,研制出了具有自主知识产权的1553B总线控制器芯片。该芯片能够工作在BC、RT、BM三种模式下,主要功能与DDC公司的BU-61580芯片兼容,但其数据传输速率比国外芯片大幅度提高,大大提高了数据传输性能和系统实时性,应用范围更加广阔。该芯片的研制成功将彻底改变1553B芯片及控制器产品依赖进口的局面,为建立新型武器装备机内高效率、高可靠总线信息传输与控制提供了技术支撑和保障。

  • Profibus-DP总线LED工业参数屏 LED电子工业看板

    Profibus-DP总线LED工业参数屏 LED电子工业看板

    file:///c:/users/administrator/appdata/roaming/360se6/User Data/temp/TB2_OgabXXXXXbWXpXXXXXXXXXX_!!770663697.jpgLED屏通讯协议采用SIEMENS/西门子Profibus-DP现场总线协议,随屏提供GSD通讯组态文件,接入SIEMENS/西门子Profibus-DP现场总线非常方便快捷;http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412040957_525866_2968238_3.jpg

  • 【已应助】求助:现场总线方面的文献

    序号:1题目:基于CAN协议智能仪表的研究作者:马超 河北工业大学期刊:硕士论文连接:http://epub.cnki.net/Grid2008/brief/result.aspx?&PageName=ASP.brief_index_aspx&DbPrefix=SCDB&DbCatalog=%e4%b8%ad%e5%9b%bd%e5%ad%a6%e6%9c%af%e6%96%87%e7%8c%ae%e7%bd%91%e7%bb%9c%e5%87%ba%e7%89%88%e6%80%bb%e5%ba%93&ConfigFile=SCDB.xml&db_value=CDFD%2CCMFD&NaviField=%E4%B8%93%E9%A2%98%E5%AD%90%E6%A0%8F%E7%9B%AE%E4%BB%A3%E7%A0%81&orderby=relevant&txt_extension=xls&txt_1_sel=%E5%85%A8%E6%96%87&txt_1_value1=%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E7%8E%B0%E5%9C%BA%E6%80%BB%E7%BA%BF%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E6%8E%A5%E5%8F%A3%E8%A3%85%E7%BD%AE%E5%92%8C%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E6%96%B9%E6%B3%95&txt_1_relation=%23CNKI_AND&txt_1_special1=%3D&sTab=normal&navicode=序号:2题目:基于PROFIBUS的网络控制系统智能从站接口的设计及分析 作者:送利杰 河北工业大学期刊:硕士论文连接:http://epub.cnki.net/Grid2008/brief/result.aspx?&PageName=ASP.brief_index_aspx&DbPrefix=SCDB&DbCatalog=%e4%b8%ad%e5%9b%bd%e5%ad%a6%e6%9c%af%e6%96%87%e7%8c%ae%e7%bd%91%e7%bb%9c%e5%87%ba%e7%89%88%e6%80%bb%e5%ba%93&ConfigFile=SCDB.xml&db_value=CDFD%2CCMFD&NaviField=%E4%B8%93%E9%A2%98%E5%AD%90%E6%A0%8F%E7%9B%AE%E4%BB%A3%E7%A0%81&orderby=relevant&txt_extension=xls&txt_1_sel=%E5%85%A8%E6%96%87&txt_1_value1=%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E7%8E%B0%E5%9C%BA%E6%80%BB%E7%BA%BF%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E6%8E%A5%E5%8F%A3%E8%A3%85%E7%BD%AE%E5%92%8C%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E6%96%B9%E6%B3%95&txt_1_relation=%23CNKI_AND&txt_1_special1=%3D&sTab=normal&navicode=序号:3题目:基于PC/104的嵌入式智能控制器的研究 作者:槐博超 河北工业大学期刊:硕士论文连接:http://epub.cnki.net/Grid2008/brief/result.aspx?&PageName=ASP.brief_index_aspx&DbPrefix=SCDB&DbCatalog=%e4%b8%ad%e5%9b%bd%e5%ad%a6%e6%9c%af%e6%96%87%e7%8c%ae%e7%bd%91%e7%bb%9c%e5%87%ba%e7%89%88%e6%80%bb%e5%ba%93&ConfigFile=SCDB.xml&db_value=CDFD%2CCMFD&NaviField=%E4%B8%93%E9%A2%98%E5%AD%90%E6%A0%8F%E7%9B%AE%E4%BB%A3%E7%A0%81&orderby=relevant&txt_extension=xls&txt_1_sel=%E5%85%A8%E6%96%87&txt_1_value1=%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E7%8E%B0%E5%9C%BA%E6%80%BB%E7%BA%BF%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E6%8E%A5%E5%8F%A3%E8%A3%85%E7%BD%AE%E5%92%8C%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E6%96%B9%E6%B3%95&txt_1_relation=%23CNKI_AND&txt_1_special1=%3D&sTab=normal&navicode=序号:4题目:智能测控仪表CAN总线通讯的研究 作者:饶鑫 河北工业大学期刊:硕士论文连接:http://epub.cnki.net/Grid2008/brief/result.aspx?&PageName=ASP.brief_index_aspx&DbPrefix=SCDB&DbCatalog=%e4%b8%ad%e5%9b%bd%e5%ad%a6%e6%9c%af%e6%96%87%e7%8c%ae%e7%bd%91%e7%bb%9c%e5%87%ba%e7%89%88%e6%80%bb%e5%ba%93&ConfigFile=SCDB.xml&db_value=CDFD%2CCMFD&NaviField=%E4%B8%93%E9%A2%98%E5%AD%90%E6%A0%8F%E7%9B%AE%E4%BB%A3%E7%A0%81&orderby=relevant&txt_extension=xls&txt_1_sel=%E5%85%A8%E6%96%87&txt_1_value1=%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E7%8E%B0%E5%9C%BA%E6%80%BB%E7%BA%BF%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E6%8E%A5%E5%8F%A3%E8%A3%85%E7%BD%AE%E5%92%8C%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E6%96%B9%E6%B3%95&txt_1_relation=%23CNKI_AND&txt_1_special1=%3D&sTab=normal&navicode=序号:5题目: 基于LonWorks现场总线的过程控制实验系统的研究 作者:季宏 河北工业大学期刊:硕士论文连接:http://epub.cnki.net/Grid2008/brief/result.aspx?&PageName=ASP.brief_index_aspx&DbPrefix=SCDB&DbCatalog=%e4%b8%ad%e5%9b%bd%e5%ad%a6%e6%9c%af%e6%96%87%e7%8c%ae%e7%bd%91%e7%bb%9c%e5%87%ba%e7%89%88%e6%80%bb%e5%ba%93&ConfigFile=SCDB.xml&db_value=CDFD%2CCMFD&NaviField=%E4%B8%93%E9%A2%98%E5%AD%90%E6%A0%8F%E7%9B%AE%E4%BB%A3%E7%A0%81&orderby=relevant&txt_extension=xls&txt_1_sel=%E5%85%A8%E6%96%87&txt_1_value1=%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E7%8E%B0%E5%9C%BA%E6%80%BB%E7%BA%BF%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E6%8E%A5%E5%8F%A3%E8%A3%85%E7%BD%AE%E5%92%8C%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E6%96%B9%E6%B3%95&txt_1_relation=%23CNKI_AND&txt_1_special1=%3D&sTab=normal&navicode=

  • I2C 总线协议图解

    [table][tr][td][color=#6466b3][url=https://www.cnblogs.com/aaronLinux/p/6218660.html]I2C总线协议图解[/url][/color]1 I2C总线物理拓扑结构[img=1219450.png,600,]http://www.viewtool.com/bbs/data/attachment/forum/201812/21/005642ff76583ymmn4n17q.png[/img] [align=left][color=#393939]I2C 总线在物理连接上非常简单,分别由SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)及上拉电阻组成。通信原理是通过对SCL和SDA线高低电平时序的控制,来产生I2C总线协议所需要的信号进行数据的传递。在总线空闲状态时,这两根线一般被上面所接的上拉电阻拉高,保持着高电平。[/color][/align][align=left][color=#393939]I2C通信方式为半双工,只有一根SDA线,同一时间只可以单向通信,485也为半双工,SPI和uart为双工。[/color][/align]2 I2C总线特征[align=left][color=#393939] I2C总线上的每一个设备都可以作为主设备或者从设备,而且每一个设备都会对应一个唯一的地址(地址通过物理接地或者拉高,可以从I2C器件的数据手册得知,如TVP5158芯片,7位地址依次bit6~bit0:x101 1xxx, 最低三位可配,如果全部物理接地,则该设备地址为0x58, 而之所以7bit因为1个bit要代表方向,主向从和从向主),主从设备之间就通过这个地址来确定与哪个器件进行通信,在通常的应用中,我们把CPU带I2C总线接口的模块作为主设备,把挂接在总线上的其他设备都作为从设备。 I2C总线上可挂接的设备数量受总线的最大电容400pF 限制,如果所挂接的是相同型号的器件,则还受器件地址位的限制。 I2C总线数据传输速率在标准模式下可达100kbit/s,快速模式下可达400kbit/s,高速模式下可达3.4Mbit/s。一般通过I2C总线接口可编程时钟来实现传输速率的调整,同时也跟所接的上拉电阻的阻值有关。 I2C总线上的主设备与从设备之间以字节(8位)为单位进行双向的数据传输。[/color][/align]3 I2C总线协议[align=left][color=#393939] I2C协议规定,总线上数据的传输必须以一个起始信号作为开始条件,以一个结束信号作为传输的停止条件。起始和结束信号总是由主设备产生(意味着从设备不可以主动通信?所有的通信都是主设备发起的,主可以发出询问的command,然后等待从设备的通信)。[/color][/align][align=left][color=#393939]起始和结束信号产生条件:总线在空闲状态时,SCL和SDA都保持着高电平,当SCL为高电平而SDA由高到低的跳变,表示产生一个起始条件;当SCL为高而SDA由低到高的跳变,表示产生一个停止条件。[/color][/align][align=left][color=#393939]在起始条件产生后,总线处于忙状态,由本次数据传输的主从设备独占,其他I2C器件无法访问总线;而在停止条件产生后,本次数据传输的主从设备将释放总线,总线再次处于空闲状态。起始和结束如图所示:[/color][/align][img=1219451.png,579,]http://www.viewtool.com/bbs/data/attachment/forum/201812/21/005652vxq1vasptkk0t4qt.png[/img] [color=#393939] 在了解起始条件和停止条件后,我们再来看看在这个过程中[/color][color=#0000ff]数据的传输是如何进行[/color][color=#393939]的。前面我们已经提到过,数据传输以字节为单位。主设备在SCL线上产生每个时钟脉冲的过程中将在SDA线上传输一个数据位,当一个字节按数据位从高位到低位的顺序传输完后,紧接着从设备将拉低SDA线,回传给主设备一个[/color][color=#00ff]应答位[/color][color=#393939], 此时才认为一个字节真正的被传输完成。当然,[/color][color=#0000ff]并不是[/color][color=#393939]所有的字节传输都[/color][color=#0000ff]必须[/color][color=#393939]有一个应答位,比如:当从设备不能再接收主设备发送的数据时,从设备将回传一个否 定应答位。[/color]数据传输的过程[color=#393939]如图所示:[/color][img=1219452.png,600,]http://www.viewtool.com/bbs/data/attachment/forum/201812/21/0056577ouzuoooaur6oror.png[/img] [color=#393939] 在前面我们还提到过,I2C总线上的每一个设备都对应一个唯一的地址,主从设备之间的数据传输是建立在地址的基础上,也就是说,主设备在传输有效数据之前[/color][color=#0000ff]要先指定从设备的地址[/color][color=#393939],地址指定的过程和上面数据传输的过程一样,只不过大多数从设备的地址是7位的,然后协议规定再给地址添加一个最低位用来表示接下来数据传输的方向,0表示主设备向从设备写数据,1表示主设备向从设备读数据。[/color]向指定设备发送数据的格式[color=#393939]如图所示:(每一最小包数据由9bit组成,8bit内容+1bit ACK, 如果是地址数据,则8bit包含1bit方向)[/color][img=1219453.png,600,]http://www.viewtool.com/bbs/data/attachment/forum/201812/21/0057150b5532tuppptfu2t.png[/img] 下图是完整的一帧I2C数据[color=#393939]:[/color][img=917884-20161225102125417-525309492.png,600,]http://www.viewtool.com/bbs/data/attachment/forum/201812/21/010047a4y89z23z26492cl.png[/img] 4 I2C总线操作[align=left][color=#393939] 对I2C总线的操作实际就是主从设备之间的读写操作。大致可分为以下三种操作情况:[/color][/align][list][*] 主设备往从设备中写数据。数据传输格式如下:[/list][img=1219454.png,502,]http://www.viewtool.com/bbs/data/attachment/forum/201812/21/0057211m0o12721a9s7pzw.png[/img] [list][*] 主设备从从设备中读数据。数据传输格式如下:[/list][img=1219455.png,497,]http://www.viewtool.com/bbs/data/attachment/forum/201812/21/005725vettahbvm9821jio.png[/img] [list][*] 主设备往从设备中写数据,然后重启起始条件,紧接着从从设备中读取数据;或者是主设备从从设备中读数据,然后重启起始条件,紧接着主设备往从设备中写数据。数据传输格式如下:[/list][img=1219456.png,600,]http://www.viewtool.com/bbs/data/attachment/forum/201812/21/005730156qz1e6p1mv6sgf.png[/img] [color=#393939] 第三种操作在单个主设备系统中,重复的开启起始条件机制要比用STOP终止传输后又再次开启总线更有效率。[/color][/td][/tr][/table]

  • 电力监控软件在智能配电系统中的应用

    0  引言  当前,国内很多建筑配电仍普遍采用干式变电器配以低压电缆分接箱实现分散供电,给整个系统的运行管理带来了很多的不便。计算机技术和网络通信技术的日趋成熟,配电系统测量、控制等功能智能化、网络化是发展的必然趋势,配电系统运行中的各种问题可以通过微机全面解决。  智能化配电系统由开关配以具有通信功能的智能化元件,经数字通信与计算机系统网络连接,实现对分散分布的低压电缆分接箱内开关设备运行进行自动化管理。系统可实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制及设备维护信息管理等功能。1  项目概况  上海核工程研究设计院是隶属于中国核工业集团公司的重点研究设计单位,该院新建大楼系统分为配电室和楼层部分,配电室高压部分采用ACR330ELH采集谐波数据,WHD72采集温湿度数据;低压进线侧采用ACR320ELH采集谐波、功率因数等数据, ACR220EK网络电力仪表采集测量电流,开关状态由辅助触点接入ACR220EK仪表的DI(开关量输入)接口。楼层部分由ACR220E采集电能数据。所有电参量数据由仪表的通讯接口经RS-485总线传给上位机,实现遥测、遥控和遥信功能。 2  系统拓扑结构  上海核工院电力监控系统的拓扑结构如图1。系统多采用分布式结构,按功能或区域进行划分,模块化设计。整个系统一般分为三层,即现场层、中间层、主控层。  现场层主要任务是将现场的各种配电系统的运行参数进行采集和测量,并将采集和测量的各种数据传输给监控系统。其主要设备是:ACR330ELH、ACR320ELH谐波表,WHD72D温湿度仪表、 ACR220EK网络电力仪表,装设在现场的电缆分接箱内。上述设备均相互独立完成各自的功能,不依赖主控计算机运行,所有仪表都具备RS-485 通信接口,通过现场的RS-485总线将检测到的各项电参数和状态信号实时传输到中间层的数据处理单元。  中间层位于现场层与主控层之间,由光电隔离器、串口服务器构成,现场485总线通过光电隔离器串口服务器与交换机相连,完成现场层设备与主控计算机之间的网络通信联接、数据交换。  主控层位于中控室或值班室,配置高性能、高可靠性工业级计算机、UPS不间断电源、打印机、报警装置等。Acrel-3000电力监控软件安装在主控计算机上,通过软件的人机界面和各种管理功能实现对整个配电系统的实时监控。  上海核工院新建楼层监控中心位于1层消控室,配电室位于地下2层车库,距离不超过1200米,直接通过铺设RS-485总线进行通讯即可,考虑到现场地理位置及走线方便合理等问题,采用8路RS-485网络可将所有配电室监控点覆盖;楼层部分考虑到走线方便问题,采用3路RS-485网络,通过竖井、吊顶拉到消控室。3  Acrel-3000电力监控组态软件解决方案   Acrel-3000电力监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件,最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成,它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法,只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”,便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能,比如在分布式网络应用中,所有应用(例如趋势曲线、报警等)对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同,通过“组态”的方式可以缩短自动化工程师的系统集成的时间,提高集成效率。  该系统实施后,实现了各类用电设备的电能报表,各用电回路的实时电参量遥测,重要回路的电能质量(含谐波)分析,以及重要回路的负荷用电趋势等功能,图表分别见图2、图3、图4。4  结束语  在电力监控系统中配置网络电力仪表,具有实施简明,投资少等显著优点,可以方便和实时地监控配电系统的运行状态,对现场的用电设备进行统一管理,免去工作人员到现场记录的繁琐工作,系统对各种用电设备的历史运行数据和状态进行管理分析,便于维护人员明确设备状况,制定详细的设备维护计划,减少工作人员,提高效率。同时,根据建立的电能计量体系,可以了解、分析建筑总体能耗,提出降耗计划,采取节能降耗措施,逐步提高用电效率。

  • 基于温度传感器的新型多点测温系统设计

    1、温度传感器DS18B20介绍    DALLAS公司单线数字温度传感器DS18B20是一种新的“一线器件”,它具有体积小、适用电压宽等特点。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃范围内,精度为±0.5℃;通过编程可实现9~12位的数字值读数方式;可以分别在93.75ms和750ms内将温度值转化为9位和12位的数字量。每个DS18B20具有唯一的64位长序列号,存放于DS18B20内部ROM只读存储器中。    DS18B20温度传感器的内部存储器包括1个高速暂存RAM和1个非易失性的电可擦除E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。暂存存储器包含了8个连续字节,前2字节为测得的温度信息,第1个字节为温度的低8位,第2个字节为温度的高8位。高8位中,前4位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”);第3个字节和第4个字节为TH、TL的易失性拷贝;第5个字节是结构寄存器的易失性拷贝,此三个字节内容在每次上电复位时被刷新;第6、7、8个字节用于内部计算;第9个字节为冗余检验字节。所以,读取温度信息字节中的内容,可以相应地转化为对应的温度值。表1列出了温度与温度字节间的对应关系。    2、系统硬件结构    系统分为现场温度数据采集和上位监控PC两部分。图1为系统的结构图。需要指出的是,下位机可以脱离上位PC机而独立工作。增加上位机的目的在于能够更方便地远离现场实现监控、管理。现场温度采集部分采用8051单片机作为中央处理器,在P1.0口挂接10个DS18B20传感器,对10个点的温度进行检测。非易失性RAM用作系统温度采集及运行参数等的缓冲区。上位PC机通过RS485通信接口与现场单片微处理器通信,对系统进行全面的管理和控制,可完成数据记录,打印报表等工作。    系统各模块分析如下:    2.1DS18B20与单片机的接口电路    DS18B20与8051单片机连接非常简单,只需将DS18B20信号线与单片机一位I/O线相连,且一位I/O线可连接多个DS18B20,以实现单点或多点温度测量。DS18B20可以通过2种方式供电:外加电源方式和寄生电源方式。前者需要外加电源,电源的正负极分别与DS18B20的VDD和GND相连接。后者采用寄生电源,将DS18B20的VDD与GND接在一起,当总线上出现高电平时,上拉电阻提供电源;当总线低电平时,内部电容供电。由于采用外加电源方式更能增强DS18B20的抗干扰性,故本设计采用这种方式。在实际应用中,传感器与单片机的距离往往在几十米到几百米,传输线的寄生电容对DS18B20的操作也有一定的影响,所以往往在接口的地方稍加改动,以增加芯片的驱动能力和减少传输线电容效应带来的影响,达到远距离传输的目的。    2.2键盘及显示    键盘通过编程设置可完成以下功能:对温度值进行标定,定时显示各路的温度值,单独显示某路的温度值,给每一路设定上下限报警值等。LED则可为用户提供直观的视觉信息。在工作现场,用户可通过6位LED的显示数据来确定系统的当前工作状态以及采样的温度值信息等。    2.3报警电路    当被测温度值超过预先设定的上下限时,报警电路作出响应,蜂鸣器发出响声,告知用户温度的异常。具体哪一个传感器温度值超限,可由软件查询各DS18B20内部告警标志而确定,继而调整该现场温度,以达到对温度波动的控制。    3、软件设计及流程    3.1下位机软件    系统下位测温部分软件采用MCS51汇编语言编写,主要完成对DS18B20的读写操作,实现实时数据的采集,并获取最终温度值送至单片机内存。但需要注意的是,由于DS18B20的单总线方式,数据的读写都占用同一根线,所以每一种操作都必须严格按照时序进行。图2为测温子系统流程图。单片机首先发送复位脉冲,该脉冲使信号线上所有的DS18B20芯片都被复位,接着发送ROM操作命令,使得序列号编码匹配的DS18B20被激活。被激活后的DS18B20进入接收内存访问命令状态,内存访问命令完成温度转换、读取等工作(单总线在ROM命令发送之前存储命令和控制命令不起作用)。    3.2上位机软件    系统上位机的软件采用VC++6.0编写。主要完成的功能包括:与下位单片微机的实时通信;模拟显示各采集点温度曲线;保存各测温点温度数据;统计各采集点平均温度值;打印各点温度统计报表等。    4、结论    本系统具有如下特点:    a.结构简单,成本低廉,维护方便。    b.直接将温度数据进行编码,可以只使用单根电缆传输温度数据,通信方便,传输距离远且抗干扰性强。    c.配置灵活、方便、易于扩展。可扩展多路下位温度采集子系统,将它们通过RS485与上位PC机组网,形成多点温度采集网络。也可在各子系统中有选择性地增减温度传感器。    d.工作稳定,测温精度高。实验表明,在长达200m的一位总线上挂接24个DS18B20温度传感器,系统可正确地进行温度采集,分辨率为0.5℃。    e.适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。在大范围温度多点监控系统中具有十分诱人的应用前景。

  • 【资料】m-bus集中抄表系统 发展前景

    由于集中供热系统热表数量巨大,人工抄表这一看似经济的数据采集方式的弊端日益暴露。抄表工作量大,且不可避免的误抄时有发生,这无疑将给热力公司带来损失。采用现代通讯方式,进行集中抄表,让您足不出户就能够拿到及时准确的热表数据。在计费的同时,也能在一定程度上做到对整个系统的监测。目前最常用的采集数据方式为M-BUS网络采集。M-BUS是为了满足各种测量仪表联网和远程抄表的需要而开发的一种现场总线,可用于水表、电表、气表、热表等测量装置的自动抄表,目前在智能计量仪表领域已取得了广泛的应用,并已成为欧洲标准。在我国,随着楼宇自动化和家庭远程抄表技术的应用,M-BUS作为一种低成本、简单可靠、开放的通讯总线,也逐步得到了计量仪表生产厂家的广泛支持并逐步得到推广使用。 M-BUS是一种主从式、半双工的总线系统。M-BUS由主机(如PC机及电平转换器)、一些从机(如超声波热量表、电表、水表)和2线电缆组成,如图2所示。通信过程完全由主机控制,从机都以并联形式连接到电缆上。M-BUS总线是采用异步串行通信协议,采用主一从结构,波特率为300——9600B/s,而且从机之间是不能互相通信的。 M-Bus系统最大的优点在于通讯系统不用消耗热量表电池的电量,通讯耗电量由主机提供。这样就保证了热量表电池的使用寿命不受数据通讯的影响。此外,采用M-Bus总线系统能够节省线材,最大程度的降低布线成本。同时,M-Bus系统线路布线方法灵活多样,能够采用总线型、星形、环形等多种拓扑结构,从而适应现场复杂的安装环境。 M-BUS系统最大传输距离为1000米。可以将亿邦M-Bus采集器安装在小区内(如下图所示),在小区内组建以亿邦科技采集器为中心的M-Bus总线系统。如果小区较大,可采用每栋楼安装一个采集器,或者几栋楼共用一个采集器。采集器在与主站计算机进行通讯,其通讯方式采用中国移动的GPRS无线网络。采用这种通讯方式,主站电脑可以设在小区换热站或者热力公司内。亿邦科技M-Bus采集器安装在住宅楼内,可以选择每单元或每栋楼配备一台亿邦科技M-Bus采集器,采集器通过亿邦科技的GPRS DTU连接到供热公司的主站电脑上。每个楼层的热量表用M-BUS总线连接起来,M-BUS共有六路,每路可以传输60个热量表的数据,一个M-BUS理论上可以传输300个用户数据,经过亿邦实地测试一个M-BUS传输200以内的热量表数据可以达到最好的性能 。

  • 【转帖】智能化现场仪表的软件结构

    阐述智能化现场仪表的软件结构虽然Smart仪表与模拟信号兼容,在过程控制中将模拟信号作为主要信号;但是我们在设计和使用时必须注意到,在数字控制系统中Smart仪表是系统的一部分。因此我们可方便地用仪表的键或手持通信器对仪表做组态,但所有组态变化都须及时地让系统主机知道。由于HART协议采用主从式访问方式,因此主机不发出访问,从机是无法主动将组态变化情况上传的,这在应用时必须注意。现场仪表要做的是,发生非主机的组态后,在所有返回的应答中做出标记,直到主机了解组态变化为止。  现场智能仪表的软件就功能而言至少分为3个状态:工作状态、设置状态和标定状态。可将3个状态理解为3台CPU。工作状态CPU和设置状态CPU同时工作,工作状态CPU连续工作,处理“测量或执行”任务;设置状态CPU由设置事件触发工作,处理组态任务;两台CPU间通过仪表内存交换信息。标定状态CPU单独工作,处理与仪表的生产调试或定期标定有关的事务。  工作状态的程序仍可用图2表示,但通信有专门定时要求,因此交由设置状态程序处理;显示部分也要做处理,避免与设置态的显示冲突,满足特殊低功耗要求。  标定状态的程序在不同仪表间有较大差异,即使是同类仪表,各企业间也有不同标定方法,因为方法是由模型和算法决定的。  设置状态程序框图见图5。可调用Smart仪表智能功能的途径有两条:数据通信和键盘。由于数据通信是智能仪表的必备功能,而就地显示和键盘往往是选用件,因此软件结构要安排使数字通信部分最简洁有效。对于既有就地显示和键盘又有通信功能的仪表,妥善设计键盘、通信主机和手持通信器同时对仪表实施组态时的仲裁机制和时序关系十分关键。  框图中通信分支从接收命令层到发送命令层的部分对大部分国内技术人员来说较熟悉,但部分技术人员对数据链路层重视不够,以为只要通信接上就行了。通信设计基本前提是:信道是有干扰的,原始通信是会出错的,因此必须有查错和纠错措施。错误分为两类:收发差错和内容差错。收发差错主要指信息与干扰的混淆和时序错误,内容差错指各种对信息的歪曲。Smart仪表纠错措施主要是重发。  数据链路层与物理层一起承担了限制和查找收发差错的任务,也担负部分内容差错的查错任务(用纵横奇偶校验查错)。因此数据链路层是保证现场通信成功的基础。说数据链路层复杂是因为对它不熟悉,其实只要严格按照通信协议中规定的状态图去做),认真实现图上的每条线就能达到协议规定的水平。  命令层对通信差错用核对数据格式、检查状态字与校验和来检查。此外还有内容差错。内容差错也分为两类:一类是通信造成的,另一类是内容本身的差错(如参数超出许可范围)。第一类差错由命令层程序完成查错和自动请求重发任务。第二类差错,由于在键操作也会发生,因此需在处理每条命令时查错并返回出错信息。  智能化现场仪表功能强带来的问题是操作复杂,现场人员做出错误操作的可能性极大,因此我们又有一条设计前提,就是:错误操作是不可避免的。一般而言,现场仪表要能抵御除严重物理损害(包括机械、热和电损害,以及水浸、改变内部电气连接等)外的一切错误操作。由此可料到,仪表软件中诊断和处理出错的程序量是很大的,许多智能化程度较高的仪表,出错处理程序的量远大于仪表基本功能程序。3.标定  Smart仪表模拟、数字兼容的信号方式也决定了它的校验标定模式与传统仪表不同。有些概念常常被混淆。  以温度变送器为例。对K型热电偶,IEC 60854.1给出的分度表范围是-270℃~+1372℃,所以变送器的变量下限(Variable Lower Limit, VLL)是-270℃,变量上限(Variable Upper Limit, VUL)是1372℃。但是实际上不可能有一个热电偶传感器用在这么宽的范围,如果这个变送器安装在一支0℃~800℃的热电偶上,那么传感器下限(Lower Sensor Limit, LSL)就是0℃,传感器上限(Upper Sensor Limit, USL)就是800℃。如果打算让200~500℃对应指示4~20mA,那么量程下限(Lower Range Value, LRV)是200℃,量程上限(Upper Range Value, URV)是500℃。  为了便于理解,我们可以把Smart仪表的逻辑结构分成两台仪表,一台是全数字化的仪表,另一台是模拟仪表。数字仪表由两部分组成,模拟信号调理部分和数字信号处理部分。  根据仪表类型不同,数字仪表的标定有两种模式:一种是直接标定数字信号处理部分,将每台传感器和模拟信号调理器的不一致连同非线性等一起全部修正掉,典型例子如压力变送器。另一种是不同的传感器采用统一的数字信号处理,标定时仅仅将不同传感器的信号归一化,典型例子是温度变送器。  在数字信号处理部分,它的变量范围是从VLL到VUL,这个范围在变送器设计完成以后就不可变了。变送器与传感器组装时要在仪表内设定LSL和USL。当信号超出LSL、USL或VLL、VUL时,仪表会按约定的方式报警。LSL、USL、VLL和VUL的设定是由制造厂完成的,用户不需要做。  模拟仪表是数字仪表的模拟形式表现。数字仪表传给模拟一串数字,模拟仪表将数字转换成电流。但是电流转换的是否准,这是需要在4mA和20mA标定的,标定模拟电流输出是Smart仪表特有的。仪表出厂时一般取LRV=LSL和URV=USL,使用时可以根据需要设定LRV使之对应4mA输出,设定URV使之对应20mA输出。  Smart仪表必须分别进行数字仪表的标定和模拟仪表的标定,才能保证数字输出和模拟输出都是精确的。  一些用户不理解数字仪表与模拟仪表的区别,将Smart仪表像模拟仪表一样进行零点和量程的标定,这样标定会失去智能化仪表应有的高精确度。只有在数字仪表的标定已经完成的情况下,这种简单的标定才会有好的结果。  还有一点概念上的问题,就是许多技术人员总是像考虑传统仪表一样,以为设定LRV和URV时在对仪表的前级信号调理部分进行调整,其实Smart仪表中通常只有模拟输出是可以调整的。三新型智能化现场仪表  新型智能化现场仪表指全数字化现场总线智能仪表,它们同时具有信息的采集、储存、处理和传输功能。它们加工的信息包括:过程对象、自身状态、与其他仪表的关系和系统管理等信息。由于单台仪表处理信息的能力有限,因此经常需几台仪表联合,甚至需系统主机参与处理某些信息,因此通信功能强弱对仪表的智能程度非常重要。  虽然现场总线种类很多,智能化现场仪表的制造商也很多,采用技术不完全相同,但是在仪表结构上的发展趋势是共同的。1.硬件结构  硬件结构见图6,与前面两种结构最大不同是分为了两部分:智能传感器部分与数据处理和通信部分。对执行器类仪表智能传感器部分的结构框图有些不同。  智能传感器部分包括信号调理器、A/D转换器和EEPROM(电可擦除只读存储器)或其他非易失存储器,EEPROM用于存放与传感器有关的线性化、温度补偿等标定数据和一些管理信息。虽然与这块EEPROM有关的运算是在数据处理和通信部分进行的,但把它放在智能传感器部分带来了很大好处。主要是:(1)传感器完全可互换;(2)针对不同现场总线,传感器部分可以统一。  数据处理和通信部分包括不直接涉及传感器的各部分,这部分也有一块EEPROM或其他非易失存储器,主要用于存放与仪表的组态及现场总线有关的信息。与传感器分离后,在硬件上与传感器完全脱钩,因此只需为不同现场仪表准备不同软件,原则上用一种卡件就可满足各种现场仪表的需要。  这种分体结构使企业只需针对每种现场总线设计一种数据处理和通信卡,针对每种传感器设计一种传感器卡,两类卡组合可产生多种现场总线智能仪表。分体结构对加快新产品开发,降低开发和生产成本产生了很好效果。[color=

  • 电力监控软件在上海核工院智能配电系统中的应用

    0  引言  当前,国内很多建筑配电仍普遍采用干式变电器配以低压电缆分接箱实现分散供电,给整个系统的运行管理带来了很多的不便。计算机技术和网络通信技术的日趋成熟,配电系统测量、控制等功能智能化、网络化是发展的必然趋势,配电系统运行中的各种问题可以通过微机全面解决。  智能化配电系统由开关配以具有通信功能的智能化元件,经数字通信与计算机系统网络连接,实现对分散分布的低压电缆分接箱内开关设备运行进行自动化管理。系统可实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制及设备维护信息管理等功能。1  项目概况  上海核工程研究设计院是隶属于中国核工业集团公司的重点研究设计单位,该院新建大楼系统分为配电室和楼层部分,配电室高压部分采用ACR330ELH采集谐波数据,WHD72采集温湿度数据;低压进线侧采用ACR320ELH采集谐波、功率因数等数据, ACR220EK网络电力仪表采集测量电流,开关状态由辅助触点接入ACR220EK仪表的DI(开关量输入)接口。楼层部分由ACR220E采集电能数据。所有电参量数据由仪表的通讯接口经RS-485总线传给上位机,实现遥测、遥控和遥信功能。 2  系统拓扑结构  上海核工院电力监控系统的拓扑结构如图1。系统多采用分布式结构,按功能或区域进行划分,模块化设计。整个系统一般分为三层,即现场层、中间层、主控层。  现场层主要任务是将现场的各种配电系统的运行参数进行采集和测量,并将采集和测量的各种数据传输给监控系统。其主要设备是:ACR330ELH、ACR320ELH谐波表,WHD72D温湿度仪表、 ACR220EK网络电力仪表,装设在现场的电缆分接箱内。上述设备均相互独立完成各自的功能,不依赖主控计算机运行,所有仪表都具备RS-485 通信接口,通过现场的RS-485总线将检测到的各项电参数和状态信号实时传输到中间层的数据处理单元。  中间层位于现场层与主控层之间,由光电隔离器、串口服务器构成,现场485总线通过光电隔离器串口服务器与交换机相连,完成现场层设备与主控计算机之间的网络通信联接、数据交换。  主控层位于中控室或值班室,配置高性能、高可靠性工业级计算机、UPS不间断电源、打印机、报警装置等。Acrel-3000电力监控软件安装在主控计算机上,通过软件的人机界面和各种管理功能实现对整个配电系统的实时监控。  上海核工院新建楼层监控中心位于1层消控室,配电室位于地下2层车库,距离不超过1200米,直接通过铺设RS-485总线进行通讯即可,考虑到现场地理位置及走线方便合理等问题,采用8路RS-485网络可将所有配电室监控点覆盖;楼层部分考虑到走线方便问题,采用3路RS-485网络,通过竖井、吊顶拉到消控室。3  Acrel-3000电力监控组态软件解决方案   Acrel-3000电力监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件,最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成,它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法,只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”,便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能,比如在分布式网络应用中,所有应用(例如趋势曲线、报警等)对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同,通过“组态”的方式可以缩短自动化工程师的系统集成的时间,提高集成效率。  该系统实施后,实现了各类用电设备的电能报表,各用电回路的实时电参量遥测,重要回路的电能质量(含谐波)分析,以及重要回4  结束语  在电力监控系统中配置网络电力仪表,具有实施简明,投资少等显著优点,可以方便和实时地监控配电系统的运行状态,对现场的用电设备进行统一管理,免去工作人员到现场记录的繁琐工作,系统对各种用电设备的历史运行数据和状态进行管理分析,便于维护人员明确设备状况,制定详细的设备维护计划,减少工作人员,提高效率。同时,根据建立的电能计量体系,可以了解、分析建筑总体能耗,提出降耗计划,采取节能降耗措施,逐步提高用电效率。

  • 电力监控与电能管理系统在大型公建变电所的应用(电齐联)

    电力监控与电能管理系统在大型公建变电所的应用(电齐联)

    电力监控系统在大型商业楼宇变电所的应用朱祝丰1 张国强21苏州电齐联机电科技有限公司,江苏 苏州 215000; 2苏州电齐联机电科技有限公司,江苏苏州 215000;摘要:介绍武汉葛洲坝大厦变电所电力监控系统,采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式,组网后通过现场总线通讯并远传至后台,通过Hnder-600 型电力监控系统实现变电所配电回路用电的实时监控和电能管理。关键词:大型商业楼宇;葛洲坝;变电所;智能电力仪表; Hnder-600 型;电力监控系统;电能管理系统;HND-L;HND-T;HND-U http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504090913_541193_2993675_3.jpg 系统主要实现的监控功能:1.各回路的一次图显示,模拟显示并直观的查看现场配电柜设备情况。2.远程运行监控,不必去配电室,在监控室就可以看到各设备遥测、遥信的数据情况。3.越限报警,设定某个报警限值后,系统将自动根据该值报警,避免频繁进入配电室查看仪表情况。4.仪表数据都存在数据库中,可根据需要查询某段时间某设备的运行情况,便于分析。5.远程抄表,对于各设备的电能使用情况,只要在监控室轻点按钮即可查看,避免人工抄表的低效率、错误率高。6.各种遥测数据报表如电压、电流、功率等,可根据需要选择不同类型报表,以分析设备运行状况。7.各种电能报表,日报、月报、年报可根据需要查询某一类型的报表,便于分析和计量,有利于节能。8.事件故障记录,对操作事件和设备故障都存储在数据库中,可根据需要查询,便于分析排除故障。0 概述武汉葛洲坝大厦是由武汉葛洲坝实业公司作为项目法人投资建设,规划净用地面积约4000平方米,大厦地面总建筑面积约3万平方米,设计33层。该大厦建成后,将成为硚口区又一新的城市坐标,与毗邻的葛洲坝大酒店整合建成五星级酒店式办公楼,形成葛洲坝大厦综合建筑群,集办公、会议、接待等功能为一体。本项目为武汉葛洲坝大厦变电所电力监控系统。根据配电系统管理的要求,需要对变电所内的高压柜的综合保护装置进行电力监控与电能管理,以保证用电的安全、可靠和高效。该配电室共有2个回路,出线回路采用HND09E3Y多功能网络仪表。Hnder-600型电力监控系统,充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的最新发展,对配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网,通过计算机和通讯网络,将分散的配电所的现场设备连接为一个有机的整体,实现电网运行的远程监控和集中管理。1 系统结构描述本监控系统主要实现武汉葛洲坝大厦变电所的10/0.4kV配电系统的综合保护装置进行用电监控与电能管理;该系统总计有8只仪表(包含3只HND-L,4只HND-T,1只HND-U),分2条总线,所有总线通过串口服务器与网络交换机连接,最后与值班室监控主机连接实现总线上仪表与监控主机的数据连通。本系统采用以太网传输数据,在配电室配置一台通讯管理机将配电室内所有仪表采用屏蔽双绞线进行组网,再将数据通过网络交换机传送到配电值班室的监控机房。值班室监控主机安装Hnder-600型电力监控系统,该配置方案结构清晰,避免了大量铺设双绞线造成的线路繁琐及成本浪费,且易于今后的管理与维护。本监控系统采用分层分布式结构,即站控层,通讯层与间隔层;如图(1)所示:图(1)网络拓扑图间隔设备层主要为:多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内,这些装置均采用RS485通讯接口,通过现场MODBUS总线组网通讯,实现数据现场采集。网络通讯层主要为:通讯服务器,其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集,同时远传至站控层,完成现场层和站控层之间的数据交互。站控管理层:设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、报警蜂鸣器等设备。监控系统安装在计算机上,集中采集显示现场设备运行状况,以人机交互的形式显示给用户。以上网络仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议,RS485采用屏蔽线传输,一般都采用二根连线,接线简单方便;通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据,数据最高传输速率为10Mbps。RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗噪声干扰能力增强,总线上允许连接多达32个设备,最大传输距离为1.2km。2 电力监控系统主要功能 2.1 数据采集与处理数据采集是配电监控的基础,数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成,实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括:三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Epi、远程设备运行状态等数据。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户,达到配电监控的自动化化和智能化要求,同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。2.2 人机交互系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面,CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图,显示配电系统设备状态及相应实时运行参数,画面定时轮巡切换;画面实时动态刷新;模拟量显示;开关量显示;连续记录显示等。2.3 历时事件历时事件查看界面主要为用户查看曾经发生过的故障记录、信号记录、操作记录、越限记录提供方便友好的人机交互,通过历史事件查看平台,您可以根据自己的要求和查询条件方便定位您所要查看的历史事件,为您把握整个系统的运行情况提供了良好的软件支持。2.4 数据库建立与查询主要完成遥测量和遥信量定时采集,并且建立数据库,定期生成报表,以供用户查询打印。2.5 用户权限管理针对不同级别的用户,设置不同的权限组,防止因人为误操作给生产,生活带来的损失,实现配电系统的安全,可靠运行。可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作,方便用户对账号和权限的修改。2.6 运行负荷曲线负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量,自动生成运行负荷趋势曲线的,方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换;可以查看实时趋势曲线或历史趋势线;对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作,帮助用户进线趋势分析和故障追忆,为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。2.7 远程报表查询报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式,把系统中处理的数据经过筛选、组合和统计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能。报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电能统计,数据导出和报表打印等功能。3 案例分析 武汉葛洲坝大厦变电所电力监控系统主要针对变电所的10/0.4kV配电系统的综合保护装置进行用电监控与电能管理;该系统总计有8只仪表(包含3只HND-L,4只HND-T,1只HND-U),分2条总线,所有总线通过串口服务器与网络交换机连接,最后与值班室监控主机连接实现总线上保护装置与监控主机的数据连通。进线回路采用HND-L数字式线路保护测控装置,其是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦、水利、交通、石油、化工、煤炭、冶金的电力监控需求而设计的,它有测控功能、保护和自动功能,它的测控功能如下:14路开关量输入遥信采集,断路器位置、手动分闸、事故遥信采集;正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分闸;IA、IB、IC、3IO、UA、UB、UC、P、Q、Cosφ、F等模拟量采集的遥测;GPS对时输入。保护和自动功能:三段式复合电压方向过流保护;反时限复压过流保护;三段式零序方向过流保护;反时限零序过流保护;合闸加速保护;低频减载功能;三相重合闸(无压或不检);过负荷告警;3UO越限告警;TV断线判别:独立操作回路;重要配出回路采用HND-T数字式变压器保护测控装置,它的测控功能如下:14路开关量输入遥信采集,断路器位置、手动分闸、事故遥信采集;正常断路器遥控分合、小电流

  • 电力监控与电能管理系统在大型商业楼宇变电所的应用(电齐联)

    电力监控与电能管理系统在大型商业楼宇变电所的应用(电齐联)

    电能管理系统在大型公建变电所的应用朱祝丰1 张国强21苏州电齐联机电科技有限公司,江苏 苏州 215000; 2苏州电齐联机电科技有限公司,江苏苏州 215000;摘要:介绍苏州国际科技园七期电能管理系统,采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式,组网后通过现场总线通讯并远传至后台,通过Hnder-800 6.0型电能管理系统实现变电所配电回路用电的实时监控和电能管理。关键词:大型公建;苏州国际科技园七期;变电所;智能电力仪表; Hnder-800 6.0型;电力监控系统;电能管理系统;PD810;PD760 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504090923_541208_2993675_3.jpg 系统主要实现的监控功能:1.各回路的一次图显示,模拟显示并直观的查看现场配电柜设备情况。2.远程运行监控,不必去配电室,在监控室就可以看到各设备遥测、遥信的数据情况。3.越限报警,设定某个报警限值后,系统将自动根据该值报警,避免频繁进入配电室查看仪表情况。4.仪表数据都存在数据库中,可根据需要查询某段时间某设备的运行情况,便于分析。5.远程抄表,对于各设备的电能使用情况,只要在监控室轻点按钮即可查看,避免人工抄表的低效率、错误率高。6.各种遥测数据报表如电压、电流、功率等,可根据需要选择不同类型报表,以分析设备运行状况。7.各种电能报表,日报、月报、年报可根据需要查询某一类型的报表,便于分析和计量,有利于节能。8.事件故障记录,对操作事件和设备故障都存储在数据库中,可根据需要查询,便于分析排除故障。0 概述苏州国际科技园七期项目兴建数幢五层高至22层高的综合楼,设有单层高的地下停车场,总建筑面积为420000平方米,包括:研发和办公 ,中试车间,配套商业。对提升城市品位、完善城市功能、塑造城市形象、提高全民素质、构建和谐苏州等都有重大现实意义,将为苏州的文化体育事业掀开崭新的一页。该项目包含七个组团,分别是:C组团、D组团、E组团、G1组团、G2组团、G3组团、G4组团,每个组团都包含一个地下配电室和地上楼层建筑。本项目为国际科技园七期D组团电能管理系统。根据配电系统管理的要求,需要对变电所内的高压柜、低压配出线以及该组团楼层的多功能网络仪表进行电力监控与电能管理,以保证用电的安全、可靠和高效。该组团配电室有低压进线4个回路、补偿4个回路、联络2个回路,出线回路采用PD810-Q多功能网络仪表,楼层出线回路采用PD760-H44/R多功能网络仪表。Hnder-8006.0型电能管理系统,充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的最新发展,对配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网,通过计算机和通讯网络,将分散的配电所的现场设备连接为一个有机的整体,实现电网运行的远程监控和集中管理。1 系统结构描述本监控系统主要实现D组团地下变电所的10/0.4kV配电系统以及地上各楼层多功能网络仪表进行用电监控与电能管理;监控范围为地下变电所的T1、T2、T3、T4变压器的低压进线柜、联络柜、馈线柜和应急动力、保障动力、应急照明的低压进线柜、出线回路、各楼层部分的多功能网络仪表进行远程实时监控和电能管理。该系统总计有435只仪表(其中包括172只PD810-Q, 4只温控仪,259只PD760-H44/R),分22条总线,其中地下变电所8条总线,楼层部分14条总线,所有总线通过串口服务器与网络交换机连接,最后与值班室监控主机连接实现总线上仪表与监控主机的数据连通。本监控系统采用分层分布式结构,即站控层,通讯层与间隔层;如图(1)所示:图(1)网络拓扑图间隔设备层主要为:多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内,这些装置均采用RS485通讯接口,通过现场MODBUS总线组网通讯,实现数据现场采集。网络通讯层主要为:通讯服务器,其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集,同时远传至站控层,完成现场层和站控层之间的数据交互。站控管理层:设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、报警蜂鸣器等设备。监控系统安装在计算机上,集中采集显示现场设备运行状况,以人机交互的形式显示给用户。以上网络仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议,RS485采用屏蔽线传输,一般都采用二根连线,接线简单方便;通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据,数据最高传输速率为10Mbps。RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗噪声干扰能力增强,总线上允许连接多达32个设备,最大传输距离为1.2km。2 电力监控系统主要功能2.1 数据采集与处理数据采集是配电监控的基础,数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成,实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括:三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Epi、远程设备运行状态等数据。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户,达到配电监控的自动化化和智能化要求,同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。2.2 人机交互系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面,CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图,显示配电系统设备状态及相应实时运行参数,画面定时轮巡切换;画面实时动态刷新;模拟量显示;开关量显示;连续记录显示等。2.3 历时事件历时事件查看界面主要为用户查看曾经发生过的故障记录、信号记录、操作记录、越限记录提供方便友好的人机交互,通过历史事件查看平台,您可以根据自己的要求和查询条件方便定位您所要查看的历史事件,为您把握整个系统的运行情况提供了良好的软件支持。2.4 数据库建立与查询主要完成遥测量和遥信量定时采集,并且建立数据库,定期生成报表,以供用户查询打印。2.5 用户权限管理针对不同级别的用户,设置不同的权限组,防止因人为误操作给生产,生活带来的损失,实现配电系统的安全,可靠运行。可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作,方便用户对账号和权限的修改。2.6 运行负荷曲线负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量,自动生成运行负荷趋势曲线的,方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换;可以查看实时趋势曲线或历史趋势线;对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作,帮助用户进线趋势分析和故障追忆,为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。2.7 远程报表查询报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式,把系统中处理的数据经过筛选、组合和统计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能。报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电能统计,数据导出和报表打印等功能。3 案例分析国际科技园七期D组团电能管理系统分地下变电所和楼层两部分,本项目针对地下变电所的10/0.4kV配电系统及楼层的多功能网络仪表进行用电监控与电能管理;监控范围为地下变电所的T1、T2、T3、T4变压器的低压进线柜、联络柜、馈线柜和应急动力、保障动力、应急照明的低压进线柜、出线回路、各楼层部分的多功能网络仪表。进线回路采用PD810-Q多功能网络仪表,其是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的网络电力仪表,它能测量所有常规电力参数,如:三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度、并可监测电压、电流的2-31次谐波分量等多种电参量。并且本仪表带有4路光电隔离开关量输入接点和2路继电器控制输出接点,这些接点可以配合智能断路器实现断路器的遥信、遥控操作。该系列网络电力仪表主要应用于变电站自动化、配电网自动化、小区电力监控、工业自动化、能源管理系统及智能建筑等领域。重要配出回路采用PD810-Q多功能网络仪表

  • 电能管理系统在研发生产办公综合楼的应用

    电能管理系统在研发生产办公综合楼的应用朱祝丰1 张国强21苏州电齐联机电科技有限公司,江苏 苏州 215000; 2苏州电齐联机电科技有限公司,江苏苏州 215000;摘要:介绍苏州纳米科技城A03组团电能管理系统,采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式,组网后通过现场总线通讯并远传至后台,通过Hnder-800 6.0型电能管理系统实现变电所配电回路用电的实时监控和电能管理。关键词:生产办公综合楼;苏州纳米科技城;变电所;智能电力仪表; Hnder-800 6.0型;电力监控系统;电能管理系统; HND09E3Y0 概述苏州纳米科技城研发生产办公综合楼是由苏州纳米科技发展有限公司投资兴建,主要涉及:视频监控、防盗报警、一卡通管理(停车、引导、门禁、消费、通道、访客等)、无线对讲、电子巡更、背景音乐及广播、卫星电视与有线、企业导航及可视对讲、信息发布及查询、智能化集成管理。本项目为苏州纳米科技城A03组团电能管理系统。根据配电系统管理的要求,需要对1#、2#变电所内的高压柜、低压配出线的多功能网络仪表进行电力监控与电能管理,以保证用电的安全、可靠和高效。该组团1#、2#配电室共有低压进线4个回路、补偿4个回路、联络2个回路,出线回路采用HND09E3Y多功能网络仪表。Hnder-8006.0型电能管理系统,充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的最新发展,对配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网,通过计算机和通讯网络,将分散的配电所的现场设备连接为一个有机的整体,实现电网运行的远程监控和集中管理。1 系统结构描述本监控系统主要实现A03组团地下变电所的10/0.4kV配电系统的多功能网络仪表进行用电监控与电能管理;监控范围为1#、2#变电所的T1、T2、T3、T4变压器的低压进线柜、联络柜、馈线柜的多功能网络仪表。该系统总计有174只HND09E3Y仪表,分6条总线,所有总线通过串口服务器与网络交换机连接,最后与值班室监控主机连接实现总线上仪表与监控主机的数据连通。本监控系统采用分层分布式结构,即站控层,通讯层与间隔层;如图(1)所示:http://bbs.instrument.com.cn/xheditor/xheditor_skin/blank.gif图(1)网络拓扑图间隔设备层主要为:多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内,这些装置均采用RS485通讯接口,通过现场MODBUS总线组网通讯,实现数据现场采集。网络通讯层主要为:通讯服务器,其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集,同时远传至站控层,完成现场层和站控层之间的数据交互。站控管理层:设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、报警蜂鸣器等设备。监控系统安装在计算机上,集中采集显示现场设备运行状况,以人机交互的形式显示给用户。以上网络仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议,RS485采用屏蔽线传输,一般都采用二根连线,接线简单方便;通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据,数据最高传输速率为10Mbps。RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗噪声干扰能力增强,总线上允许连接多达32个设备,最大传输距离为1.2km。2 电力监控系统主要功能 2.1 数据采集与处理数据采集是配电监控的基础,数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成,实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括:三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Epi、远程设备运行状态等数据。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户,达到配电监控的自动化化和智能化要求,同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。2.2 人机交互系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面,CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图,显示配电系统设备状态及相应实时运行参数,画面定时轮巡切换;画面实时动态刷新;模拟量显示;开关量显示;连续记录显示等。2.3 历时事件历时事件查看界面主要为用户查看曾经发生过的故障记录、信号记录、操作记录、越限记录提供方便友好的人机交互,通过历史事件查看平台,您可以根据自己的要求和查询条件方便定位您所要查看的历史事件,为您把握整个系统的运行情况提供了良好的软件支持。2.4 数据库建立与查询主要完成遥测量和遥信量定时采集,并且建立数据库,定期生成报表,以供用户查询打印。2.5 用户权限管理针对不同级别的用户,设置不同的权限组,防止因人为误操作给生产,生活带来的损失,实现配电系统的安全,可靠运行。可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作,方便用户对账号和权限的修改。2.6 运行负荷曲线负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量,自动生成运行负荷趋势曲线的,方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换;可以查看实时趋势曲线或历史趋势线;对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作,帮助用户进线趋势分析和故障追忆,为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。2.7 远程报表查询报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式,把系统中处理的数据经过筛选、组合和统计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能。报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电能统计,数据导出和报表打印等功能。3 案例分析 苏州纳米科技城A03组团电能管理系统,本项目针对地下变电所的10/0.4kV配电系统的多功能网络仪表进行用电监控与电能管理;监控范围为1#、2#变电所的T1、T2、T3、T4变压器的低压进线柜、联络柜、馈线柜的多功能网络仪表。进线回路采用HND09E3Y多功能网络仪表,其是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的网络电力仪表,它能测量所有常规电力参数,如:三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度、并可监测电压、电流的2-31次谐波分量等多种电参量。并且本仪表带有4路光电隔离开关量输入接点和2路继电器控制输出接点,这些接点可以配合智能断路器实现断路器的遥信、遥控操作。该系列网络电力仪表主要应用于变电站自动化、配电网自动化、小区电力监控、工业自动化、能源管理系统及智能建筑等领域。重要配出回路采用HND09E3Y多功能网络仪表,该仪表主要测量所有常规电力参数,如:三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度。低压配电二次图见图(2),功能有电量遥测主要监测运行设备的电参量,其中包括:线三相电压,电流,功率,功率因数,电能,频率等电参量及配出回路的三相电流;遥信功能实现显示现场设备的运行状态,主要包括:开关的分、合闸运行状态和通讯故障报警;断路器变位时会发出报警信号,提醒用户及时处理故障。 http://bbs.instrument.com.cn/xheditor/xheditor_skin/blank.gif图(2)低压配电二次图遥信和遥测报警功能,主要完成对低压各出线回路的开关运行状态和负载进线监控,对开关变位和负载越限弹出报警界面指示具体的报警位置并声音报警,提醒值班人员及时处理。负载越限值在相应权限下可自由设置。具备历史查询功能。见图(3)和图(4)。http://bbs.instrument.com.cn/xheditor/xheditor_skin/blank.gif图(3) 实时遥信报警信息http://bbs.instrument.com.cn/xheditor/xheditor_skin/blank.gif图(4)历史遥测报警信息查询 参数抄表功能,主要对低压各出线回路的电参数进线查询。支持任意时刻电参数查询,具备数据导出和报表打印等功能。该报表查询变电所出线总柜、母联、隔离开关、楼层各配电箱的总表的电参数,主要包括:三相电流、有功功率和有功电度及变压器温度。该报表各回路名称和数据库关联,方便用户修改回路名称。见图(5)。[img=,407,2

  • 【原创】供应电缆温度在线监测预警系统

    【原创】供应电缆温度在线监测预警系统

    XSJ-2000型电缆温度在线监测预警系统1、引言随着现代工业化产业的蓬勃发展,设备自动化管理水平的提高,电缆用量越来越多。由于运行的电力电缆长度密度增加,其电力电缆火灾事故的发生率也相应增大。电力电缆的安全运行已经成为用电单位的重要指标。为进一步落实“坚持预防为主,落实安全措施,确保安全生产”的要求,完善各项反事故措施,更好地推动电力安全生产,有目标、有重点地防止电力生产重大恶性事故的发生,国家电力公司颁布了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》(国电发589号)。原文1.1.11条款明确要求“对电缆中间头定期测温”,以防止发生电缆沟重大火灾事故。电力企业按照“关于贯彻落实《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的通知(发输电发125号)”中明确提出“为了预防电缆中间接头爆破和防止电缆火灾事故扩大,可加装电缆中间接头温度在线监测和烟感报警系统。对电缆中间接头温度实施在线监测,可根据温度变化来判定接头是否存在爆破的可能性,起到对电缆接头爆破早期预警的作用;烟感报警系统可即时发现火情,避免事故扩大。”本系统就是从分析电缆火灾原因入手,抓住电缆火灾的基本特征开发研制的。2、系统简介2-1 系统概述:XSJ-2000型电缆、电缆头温度在线监测系统,采用了当今先进的总线通讯技术、微处理器技术、数字化点温、线温传感技术、离子感烟技术。独创设计的低温、强电场、潮湿环境运行技术。该系统的开发研制均在电缆隧道内经多次反复试验攻关才得以完善,避免了电缆隧道内强大电场的干扰,完整安全地把数据传送至监视终端,因此,该系统是一种高可靠性的分布式电缆、电缆头温度在线监测系统。该系统具有良好的计算机界面,可显示电缆沟电缆隧道分布模拟图、电缆及电缆头运行温度及温度曲线、显示传感器所监测的实际位置,当运行中电缆、电缆头温度出现异常时,显示画面及事故音响同时出现,可通过计算机的电缆隧道模拟图上直接查看,并能迅速准确地判断出发生故障的实际位置,很大程度地提高了电缆运行的可靠性及技术管理水平。2-2 连续的温度测量显示 通过对电缆头、电缆本身的连续温度测量,能够预测电缆设备本身的故障趋势,及时提供故障部位,实现设备的状态检修,避免发生重大事故。2-3 烟雾检测 做为系统的一种辅助监测措施,离子型感烟装置能够检测电缆隧道中的烟雾。这种烟雾是由于电缆发热烧损绝缘层而产生的,通过离子感烟器启动数据采集器的继电器可以控制电缆隧道内防火门的自动关闭,隔离火灾的蔓延,减小火灾事故造成的损失。2-4 通讯接口标准化 为了与其它系统更好地连接,本系统采用标准通讯接口和通讯协议:RS-485和ETHERNET IEEE802.3规范,支持IPX及TCP/IP协议,由于采用ETHERNET标准,系统可与管理网互连。(可选)2-5 隔离、耐高压及工作温度◆ 现场智能数据采集器与通讯总线采用完全隔离措施,能经受的电压冲击典型值为1500VRMS/分钟或2000VRMS/秒◆ 温度传感器可经受ESD ±10000V高压,工作温度为-55℃~+125℃,测量误差是0.5℃,分辨率达到0.1℃◆ 工作环境温度:-35℃--+85℃2-6 质量认证及鉴定标准◆ 离子烟雾传感器具有UL(美国)认证,并通过中国消防局鉴定◆ 温度传感器通过Meets UL#913(4th Edit)◆ 本系统部件均通过ISO-9001 Certified◆ 数据通讯校验标准:CRC纠错◆ 国家消防电子产品质量监督检验中心认证 通信接口及电缆符合下列规范: IEEE(美国电气和电子工程协会)ANSI IEEE802.3。 UL(美国保险商实验室)UL44橡胶导线、电缆的安全标准。数据采集模块是接收、管理、转换其所在范围内的智能温度传感器、离子感烟探头和测温电缆的数据进行上传,数据通讯采用CRC16和CRC8纠错校验,以保证系统能在恶劣环境下可靠运行。配合光缆使用,传输距离可达几十公里。 CL-IV型数据采集器可同时挂接20个T1001智能温度传感器、8个离子感烟探测器,所辖范围为100米半径,或者挂接200米WAB智能测温电缆。安装位置在所带设备的中心电缆隧道的墙壁上。具有独立显示温度的功能,能够极大方便现场故障的定位及维护。本传感器是数字化温度传感器与总线接口的集成,具有体积小、抗干扰能力强等优点。本传感器可经受ESD(10000V)的高压,安装在电缆头压接管绝缘外侧防爆盒内或电缆密集处。◆ WAB智能测温电缆:实时测量动力电缆运行温度,可以沿电缆走向进行铺设,每根测温电缆长度为100米。适合电缆测温、电缆敷设密集的地方。用于检测电缆绝缘受热及燃烧时产生的化学气体(有色或无色)。这是采用红外或非离子型感烟探头所无法实现的。3-5 现场总线接口及操作监视站ACCESS模块总线将操作监视站与分布于现场的数据采集器连接起来。它可以采用双绞线和光纤的混合布线方式,当采用双绞线布线方式时,系统的基本通讯距离1500m,其隔离方式为双隔离浮动总线技术,单级隔离电压为3500VDC,总隔离电压高达7000VDC;当采用光纤布线方式时,其功能是增加网络覆盖范围,单模光纤的通讯距离超过3000m,并能够提供超过1000Kv的隔离电压。这一设计主要应用于6Kv以上的高电压电缆监测,有效地防止了电缆沟内的高电压串入操作监视站,并造成人员和设备的损伤。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210291515_400001_2519986_3.jpg

  • 海门行政中心电力监控系统系统设计方案

    摘 要:本文介绍基于ACR系列可编程智能电测表的Acrel-3000电力监控系统在海门行政中心的应用,实现了分散式采集和集中控制管理的智能化电力监控。 关键词:政府机关;智能电测表;电力监控软件0  引言  海门位于著名的长江三角洲,建县于公元958年(后周显德5年),因出江入海之门户而得名,素有"棉粮故里、滨江乐土"之称。   海门行政中心电力监控和电能管理项目是2009年7月份开始的项目,旨在通过该系统实现行政中心A楼,B楼,H楼和主楼电力系统的集中管理和检测,实现远程智能化配电系统。该项目实现了海门行政中心4座楼内电力系统的智能管理。设计方案为4个楼内的4个配电室,通过光电转换器经过光纤拉倒主楼地下一层的配电中心。4个配电室现场放置通讯机柜,仪表数据通过485线通过MOXA串口服务器,光电转换器输送到配电中心。1  系统结构  Acrel-3000电力监控软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件,最大特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成,它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法,只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”,便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能。比如在分布式网络应用中,所有应用(例如趋势曲线、报警等)对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同,通过“组态”的方式大大缩短了自动化工程师的系统集成时间,提高了集成效率。海门行政中心变配电系统拓扑结构如图1。  系统采用分布式结构,按功能或区域进行划分,模块化设计。整个系统分为三层,即站控管理层、网络通讯层、现场设备层。1.1 现场设备层  现场设备层主要任务是将现场的各种配电系统的运行参数进行采集和测量,并将采集和测量的各种数据经网络通讯层传输至监控系统。其中主楼变配电室主要设备是:ACR220EL/KC、ACR330EL/KC可编程智能电测表共96块;A楼变配电室主要设备是:ACR220EL/KC可编程智能电测表共63块;B楼变配电室主要设备是:ACR220EL/KC可编程智能电测表共59块;H楼变配电室主要设备是:ACR220EL/KC可编程智能电测表共105块。上述设备均相互独立完成各自的功能,不依赖主控计算机运行,具备RS-485 通信接口,通过现场的RS-485总线将检测到的各项电参数和状态信号实时传输到中间层的数据处理单元—串口服务器。  ACR系列可编程智能电测表,该系列仪表采用交流采样技术,能分别测量电网中的电流、电压、功率、功率因数和电能等参数,可通过面板薄膜开关设置倍率。带RS-485通讯接口,采用Modbus协议;也可将电量信号转换成标准的直流模拟信号输出;或带开关量输入/输出,继电器报警输出等功能。1.2 网络通讯层  网络通讯层位于现场层与主控层之间,采用高性能、嵌入式通讯服务器。通讯服务器负责把现场层仪表采集的数据经过网络通信联接、数据交换上传到主控层,是主控层与现场层的桥梁。1.3 站控管理层  主控层位于主楼地下一层变配电室内,配置高性能、高可靠性工业级计算机、UPS不间断电源、打印机等。Acrel-3000电力监控软件安装在主控计算机上,通过软件的人机界面和各种管理功能实现对整个行政中心的实时监控和报表管理。  海门行政中心的值班室位于主楼负一层变配电室内,配置一台工业网络交换机;A楼变配电室现场采用8根总线,使用一台8口的串口服务器,通过光纤连接至主楼值班室内的交换机上;B楼变配电室现场采用6根总线,使用一台8口的串口服务器,通过光纤连接至主楼值班室内的交换机上;H楼变配电室现场采用5根总线,使用一台8口的串口服务器,通过光纤连接至主楼值班室内的交换机上;再通过交换机把数据传输到工控机。2  电力监控系统的主要功能  系统依据客户实际需求进行设计,并实现了一次主接线图界面显示;电参量遥测及电参量越限报警;事件记录;系统运行异常监测;故障报警及操作记录;报表查询与打印;系统负荷实时、历史曲线,用户权限管理等主要功能。2.1 数据采集与处理  数据采集是配电监控的基础,数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成,实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括:三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Ep、远程设备运行状态等数据。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户,达到配电监控的自动化化和智能化要求,同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。2.2 人机交互  系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面,CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图,显示配电系统设备状态及相应实时运行参数;画面实时动态刷新;模拟量显示等。2.3 故障报警及事故追忆  在配电系统发生运行故障时,会及时发出声光报警提示用户及时响应故障回路,同时自动记录事件发生的时间,以被用户查询,追忆故障原因。2.4 数据库建立与查询  主要完成遥测量和遥信量定时采集,并且建立数据库,定期生成报表,以供用户查询打印。2.5 运行负荷曲线  定时采集进线及重要回路电流负荷参量,自动生成运行负荷趋势曲线的,方便用户及时了解设备的运行负荷状况。2.6 电能成本管理  自动进行日、月、年的电能统计,同时生成日、月、年报表。3  案例分析  海门行政中心低压配电系统主要有10台10/0.4 kV配电变压器,本系统主要负责对低压进线及相应配出回路的实时动态监测。  进线回路采用ACR330EL/KC,它能测量三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能等多种电参量,并带有4路光电隔离开关量输入接点和2路继电器控制输出接点,带RS485通讯接口。  配出回路采用ACR220EL/KC,它能测量三相电流,带有4路光电隔离开关量输入接点和2路继电器控制输出接点,带RS485通讯接口。  低压配电系统主要监测运行设备的电参量,其中包括:进线三相电流,功率,功率,电能,频率等电参量及配出回路的三相电流,见图2  4  设备与投资  根据现场实际情况所配置的系统硬件含采集装置、电源、工作站主机、打印设备、系统软件、弱电安装施工等总计费用为19万元左右。配电各环节的数据均可通过监控主机集中显示,方便配电管理人员及时发现配电故障环节,按月统计用电数据,又可以转发上传至楼宇自控系统BAS,便于整体调度。相对于传统的电工抄表、统计虽增加了一次投入,但智能化程度得到极大提高,节省了人力资本的投入。省去了值班人员现场抄表的烦琐,具有投资少、简明实用、便于智能管理等优点。5  结束语  Acrel-3000电力监控系统具有通用性好、可靠性高、组态灵活等优点,在海门行政中心项目上得以成功应用。随着计算机信息技术的普及,低压配电智能化的要求也越来越高,变配电监控及低压配电管理使得实现配电室的无人职守真正成为现实,系统对各种用电设备的历史运行数据和状态进行管理分析,便于维护人员明确设备状况,制定详细的设备维护计划,减少人力投入,提高工作效率,从而降低整个系统的运营成本。

  • 航天测控PCI总线同步RS-485通讯接口卡

    AMC7201是一种基于PCI总线的同步通讯接口卡,它提供两个隔离通道,1通道可以按照设置自动完成定时进行的发送命令帧并接收应答帧的功能,2通道可以实现连续的数据接收功能,用于总线监听。AMC7201上使用的DSP和大容量先进先出存储器保证了该通讯接口卡可以进行连续长时间的数据收/发操作。

  • 电力监控与电能管理系统在研发生产办公综合楼的应用(电齐联)

    电力监控与电能管理系统在研发生产办公综合楼的应用(电齐联)

    电能管理系统在研发生产办公综合楼的应用朱祝丰1 张国强21苏州电齐联机电科技有限公司,江苏 苏州 215000; 2苏州电齐联机电科技有限公司,江苏苏州 215000;摘要:介绍苏州纳米科技城A02组团电能管理系统,采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式,组网后通过现场总线通讯并远传至后台,通过Hnder-800 6.0型电能管理系统实现变电所配电回路用电的实时监控和电能管理。关键词:生产办公综合楼;苏州纳米科技城;变电所;智能电力仪表; Hnder-800 6.0型;电力监控系统;电能管理系统; HND09E3Y http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504090936_541220_2993675_3.jpg 系统主要实现的监控功能:1.各回路的一次图显示,模拟显示并直观的查看现场配电柜设备情况。2.远程运行监控,不必去配电室,在监控室就可以看到各设备遥测、遥信的数据情况。3.越限报警,设定某个报警限值后,系统将自动根据该值报警,避免频繁进入配电室查看仪表情况。4.仪表数据都存在数据库中,可根据需要查询某段时间某设备的运行情况,便于分析。5.远程抄表,对于各设备的电能使用情况,只要在监控室轻点按钮即可查看,避免人工抄表的低效率、错误率高。6.各种遥测数据报表如电压、电流、功率等,可根据需要选择不同类型报表,以分析设备运行状况。7.各种电能报表,日报、月报、年报可根据需要查询某一类型的报表,便于分析和计量,有利于节能。8.事件故障记录,对操作事件和设备故障都存储在数据库中,可根据需要查询,便于分析排除故障。0 概述苏州纳米科技城研发生产办公综合楼是由苏州纳米科技发展有限公司投资兴建,主要涉及:视频监控、防盗报警、一卡通管理(停车、引导、门禁、消费、通道、访客等)、无线对讲、电子巡更、背景音乐及广播、卫星电视与有线、企业导航及可视对讲、信息发布及查询、智能化集成管理。本项目为苏州纳米科技城A02组团电能管理系统。根据配电系统管理的要求,需要对变电所内的高压柜、低压配出线的多功能网络仪表进行电力监控与电能管理,以保证用电的安全、可靠和高效。该组团配电室共有低压进线4个回路、补偿4个回路、联络2个回路,出线回路采用HND09E3Y多功能网络仪表。Hnder-8006.0型电能管理系统,充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的最新发展,对配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网,通过计算机和通讯网络,将分散的配电所的现场设备连接为一个有机的整体,实现电网运行的远程监控和集中管理。1 系统结构描述本监控系统主要实现A02组团地下变电所的10/0.4kV配电系统的多功能网络仪表进行用电监控与电能管理;监控范围为地下变电所的T1、T2、T3、T4变压器的低压进线柜、联络柜、馈线柜的多功能网络仪表。该系统总计有157只HND09E3Y仪表,分8条总线,所有总线通过串口服务器与网络交换机连接,最后与值班室监控主机连接实现总线上仪表与监控主机的数据连通。本监控系统采用分层分布式结构,即站控层,通讯层与间隔层;如图(1)所示:图(1)网络拓扑图间隔设备层主要为:多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内,这些装置均采用RS485通讯接口,通过现场MODBUS总线组网通讯,实现数据现场采集。网络通讯层主要为:通讯服务器,其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集,同时远传至站控层,完成现场层和站控层之间的数据交互。站控管理层:设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、报警蜂鸣器等设备。监控系统安装在计算机上,集中采集显示现场设备运行状况,以人机交互的形式显示给用户。以上网络仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议,RS485采用屏蔽线传输,一般都采用二根连线,接线简单方便;通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据,数据最高传输速率为10Mbps。RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗噪声干扰能力增强,总线上允许连接多达32个设备,最大传输距离为1.2km。2 电力监控系统主要功能 2.1 数据采集与处理数据采集是配电监控的基础,数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成,实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括:三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Epi、远程设备运行状态等数据。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户,达到配电监控的自动化化和智能化要求,同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。2.2 人机交互系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面,CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图,显示配电系统设备状态及相应实时运行参数,画面定时轮巡切换;画面实时动态刷新;模拟量显示;开关量显示;连续记录显示等。2.3 历时事件历时事件查看界面主要为用户查看曾经发生过的故障记录、信号记录、操作记录、越限记录提供方便友好的人机交互,通过历史事件查看平台,您可以根据自己的要求和查询条件方便定位您所要查看的历史事件,为您把握整个系统的运行情况提供了良好的软件支持。2.4 数据库建立与查询主要完成遥测量和遥信量定时采集,并且建立数据库,定期生成报表,以供用户查询打印。2.5 用户权限管理针对不同级别的用户,设置不同的权限组,防止因人为误操作给生产,生活带来的损失,实现配电系统的安全,可靠运行。可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作,方便用户对账号和权限的修改。2.6 运行负荷曲线负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量,自动生成运行负荷趋势曲线的,方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换;可以查看实时趋势曲线或历史趋势线;对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作,帮助用户进线趋势分析和故障追忆,为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。2.7 远程报表查询报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式,把系统中处理的数据经过筛选、组合和统计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能。报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电能统计,数据导出和报表打印等功能。3 案例分析 苏州纳米科技城A02组团电能管理系统,本项目针对地下变电所的10/0.4kV配电系统的多功能网络仪表进行用电监控与电能管理;监控范围为地下变电所的T1、T2、T3、T4变压器的低压进线柜、联络柜、馈线柜的多功能网络仪表。进线回路采用HND09E3Y多功能网络仪表,其是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的网络电力仪表,它能测量所有常规电力参数,如:三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度、并可监测电压、电流的2-31次谐波分量等多种电参量。并且本仪表带有4路光电隔离开关量输入接点和2路继电器控制输出接点,这些接点可以配合智能断路器实现断路器的遥信、遥控操作。该系列网络电力仪表主要应用于变电站自动化、配电网自动化、小区电力监控、工业自动化、能源管理系统及智能建筑等领域。重要配出回路采用HND09E3Y多功能网络仪表,该仪表主要测量所有常规电力参数,如:三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度。低压配电二次图见图(2),功能有电量遥测主要监测运行设备的电参量,其中包括:线三相电压,电流,功率,功率因数,电能,频率等电参量及配出回路的三相电流;遥信功能实现显示现场设备的运行状态,主要包括:开关的分、合闸运行状态和通讯故障报警;断路器变位时会发出报警信号,提醒用户及时处理故障。 图(2)低压配电二次

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