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1、基于现场总线的低压配电智能化监控系统ronggang导语：本文结合电力系统的特点，介绍了现场总线技术在智能化低压配电监控系统中的应用。采用综合电力监控仪PMAC9900E2组成了能实际应用的低压配电监控系统，并对该系统的硬件组成、监控系统的详细实现等进展了讲明摘要：本文结合电力系统的特点，介绍了现场总线技术在智能化低压配电监控系统中的应用。采用综合电力监控仪PMAC9900E2组成了能实际应用的低压配电监控系统，并对该系统的硬件组成、软件设计以及监控系统的详细实现等进展了讲明。关键词：现场总线;低压配电;综合电力监控仪;智能监控系统1引言随着电力系统的迅速开展和当代社会对供电质量要求的不断进步
2、，电力系统实现运行、控制和治理综合自动化已势在必行。近年来，低压配电网的智能化系统的开展极其迅速，已经出现了很多以智能化电器为根底而开发的低压配电监控网络系统。世界很多大公司如法国的施奈德、德国的西门子、ABB公司等纷纷推出了自己的智能化电器监控、保护和信息网络系统，其中不少已经是现场总线型的产品。20世纪90年代以来，自动化领域发生了一次具有深远影响的重大变革。现场总线Fieldbus技术的诞生引发了传统的工业自动化仪表与控制系统的革命。基于现场总线技术的工业经过智能自动化仪表和开放的自动化系统引起了广泛的留意和高度的重视，已成为国内外自动化技术开展的一个热门。综合电力监控仪PMAC9900
3、E2是一款应用广泛的电力监控仪表，除可测量36个电力参数外，还具有4路状态量输入和4路继电器输出，并可编程完成过压、欠压、过流、超频报警。PMAC9900E2采用标准安装构造，高亮度显示，美观实用。它的通讯功能强大，具有光电隔离的RS485通讯口，通讯速率为30019200bps，并支持开放式的通讯协议。可以讲在低压配电监控系统中采用PMAC9900E2是将现场总线技术应用于低压配电综合系统，实现配电系统智能化的有效方法，它进步了控制系统的信息处理才能和运行可靠性，节省了系统的硬件和布线费用，方便了用户对系统的组态、治理和维护。2监控系统硬件组成本系统中，基于现场总线的低压配电智能化监控系统是
4、由一台工业控制机、一个卡件控制箱、一个系统开关柜和两类负载组成。其组成框图见图1。align=center图1监控系统组成框图/align2.1监控系统原理智能现场电测量仪表安装在低压配电柜中，它于监控主机之间的连接物理层采用RS485接口,介质采用带屏蔽地的双绞线，数据链路层采用MODBUS通讯协议。对系统的主回路运用现场总线技术,通过监控主机上的友好人机界面，完成电测量数据、开关状态的数字收集并进展智能开关控制和保护等功能。采用纯数字量通讯，大大进步了系统的可靠性稳定性和智能化程度。2.2能量治理局部低压开关柜1综合电力监控仪综合电力监控仪PMAC9900E2是一种适用电力测量和控制的自动
5、化仪表，能高精度实时测量数据，可以广泛应用于电力系统及工业消费监控等自动化领域。其数字收集系统组成框图为align=center图2数字收集系统组成框图/align2CI-134四串口卡它支持4个独立的RS-422/485串口，在一对多点的通讯应用下，最多可控制128个设备。为使RS-4852线半双工操纵变得更加简单,每片CI-134卡都具有数据流向自动控制ADDC，不需软件操纵。因此,在Windows下应用不需额外的编码就能控制RS-485半双工协议。3供电开关器件主要有空气开关、电流互感器、沟通接触器、热继电器、按钮开关等。4数字信号控制通过遥信卡PCLD-782B检测接触器所控制开关的状
6、态;通过遥控卡DAT-7685进展系统负载重要负载、次要负载的远程控制。3监控系统软件设计3.1软件的主要功能1对综合电力监控仪PMAC9900E2的各种参数实行实时数据收集;2实现对PMAC9900E2各个开关量远程控制;3通过界面显示各种参数数据。3.2软件平台1系统平台本系统使用Window98操纵系统。采用该操纵系统是由于它便于对系统的底层进展直接操纵，并且可以方便的访问构成MicrosoftWindows操纵系统的成千上万个经过。2应用软件采用VisualBasic6.0中文版。利用VB开发用户图形界面以及各类控件，并且利用ADOActiveXDataObjects来访问和加工某个数
7、据源的数据。3数据库软件数据库软件采用MicrosoftAccess97。实现数据库的建表、索引等功能，并对数据库实行平安机制，防止数据丧失，产生备份和恢复数据等。而且全部采用Microsoft的产品使各个软件在兼容性上能得到满足的结果。4低压配电智能监控系统的实现4.1PMAC9900E2-MODBUS的串行通讯协议通讯协议的作用使信息和数据在工控机和PMAC9900E2之间有效地传递，它包括：1所有RS-485回路通讯应遵照主/从方式，在这种方式下信息和数据在单个主站和最多32个从站监控设备之间传递;2主站将初始化和控制所有在RS-485通讯回路上传递的信息;3无论怎样都不能从一个从站开场
8、通讯;4所有RS-485环路上的通讯都以打包方式发生一个包裹。这个包裹的字节构成标准异步串行数据，并按7位数据位，1位停顿位，无校验位的方式传递串行数据流;5任何情况从站只能响应主站一个恳求。4.2数据收集的实现本系统中,采用PMAC系列仪表通讯库ver1.2.1.7来实现数据收集。通过调用pmac.dll可以实现。4.3界面设计主要采用了VisualBasic6.0的各类控件来实现。使用这些控件，可以向程序中添加按钮、复选框、标签、组合列表框和文本框，可以在程序中对硬盘的文件进展操纵和访问数据库。在界面设计时，主要的显示、信息输入与输出都是采用这些内部控件实现的。4.4软件总体流程框图数字监
9、控系统是由入口快速显示界面、登录界面、监控治理界面、信息治理界面等组成，其流程框图如图3所示。align=center图3数字监控系统软件流程图/align1系统入口快速显示界面系统程序启动时出现的入口显示画面，主要显示系统名、版权信息以及一个简单的位图等内容。2登录界面用户根据不同的权限来登录，系统根据事先的设定值给予不同的用户不同的权限，防止产生误操纵。3监控治理界面用户可以选择端口、地址、传输率后进入系统监控状态，可以实时监控系统数据，并且进展参数整定，实现遥讯、遥控和遥测。4信息治理界面可以实现对系统的各方面数据如实时数据、历史数据、系统参数进展全面平安的治理，便于维护系统。5完毕语采
10、用综合电力监控仪PMAC9900E2组成基于现场总线技术的低压配电智能监控系统，进步了控制系统的信息处理才能和运行可靠性，节省了系统的硬件和布线费用，进步了系统的平安性和可靠性。但是，使用PMAC9900E2构成的数字监控系统也存在着其暂时无法解决的问题，即控制线路路数的局限。这大大地阻碍了数字收集系统的推广。这就使得在对于要求控制线路多的低压配电监控系统中，必须采用数字监视与模拟控制相结合的综合监控系统。随着强电控制与微电子技术、计算机技术和网络通讯技术进一步结合，将弥补PMAC9900E2在遥控方面的缺陷，使采用智能化仪表的低压配电系统在遥信、遥测、遥控、遥调方面都表现出更加优异的性能。由
11、于智能化仪表的在系统中的应用，将使控制系统变成一个两级系统，即现场级与工作站级。它将方便地向上联网，构成厂级或者公司级网络。而通过网络将连接全球Internet，形成真正意义上的网络化控制系统。可以预见，网络化的控制设备取代传统的控制设备已是不可抗拒的历史潮流。随着现场总线技术的不断完善，对于采用类似于PMAC9900E2现场智能化仪表的低压配电系统将成为低压配电系统的主流，它将使配电监控系统发生一场前所未有的革命。1.白焰，吴鸿，杨国田编著.分散控制系统与现场总线控制系统根底、评选、设计和应用.北京：中国电力出版社，20012.吴秋峰主编.自动化系统计算机网络.北京：机械工业出版社，2001