隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和現(xiàn)代社會對供電質量要求的不斷進步，電力系統(tǒng)實現(xiàn)運行、控制和治理綜合自動化已勢在必行。近年來，低壓配電網(wǎng)的智能化系統(tǒng)的發(fā)展極其迅速，已經(jīng)出現(xiàn)了很多以智能化電器為基礎而開發(fā)的低壓配電監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)。世界很多至公司如法國的施奈德、德國的西門子、ABB公司等紛紛推出了自己的智能化電器監(jiān)控、保護和信息網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中不少已經(jīng)是現(xiàn)場總線型的產(chǎn)品。

20世紀90年代以來，自動化領域發(fā)生了一次具有深遠影響的重大變革。現(xiàn)場總線(Field bus)技術的誕生引發(fā)了傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)的革命?；诂F(xiàn)場總線技術的產(chǎn)業(yè)過程智能自動化儀表和開放的自動化系統(tǒng)引起了廣泛的留意和高度的重視，已成為國內外自動化技術發(fā)展的一個熱門。

綜合電力監(jiān)控儀PMAC9900E2是一款應用廣泛的電力監(jiān)控儀表，除可丈量36個電力參數(shù)外，還具有4路狀態(tài)量輸進和4路繼電器輸出，并可編程完成過壓、欠壓、過流、超頻報警。PMAC9900E2采用標準安裝結構，高亮度顯示，美觀實用。它的通訊功能強大，具有光電隔離的RS485通訊口，通訊速率為300～19200bps，并支持開放式的通訊協(xié)議?？梢哉f在低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)中采用PMAC9900E2是將現(xiàn)場總線技術應用于低壓配電綜合系統(tǒng)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)智能化的有效方法，它進步了控制系統(tǒng)的信息處理能力和運行可靠性，節(jié)省了系統(tǒng)的硬件和布線用度，方便了用戶對系統(tǒng)的組態(tài)、治理和維護。

2監(jiān)控系統(tǒng)硬件組成

本系統(tǒng)中，基于現(xiàn)場總線的低壓配電智能化監(jiān)控系統(tǒng)是由一臺產(chǎn)業(yè)控制機、一個卡件控制箱、一個系統(tǒng)開關柜和兩類負載組成。其組成框圖見圖1。

圖1監(jiān)控系統(tǒng)組成框圖

2.1監(jiān)控系統(tǒng)原理

智能現(xiàn)場電丈量儀表安裝在低壓配電柜中，它于監(jiān)控主機之間的連接物理層采用RS485接口,介質采用帶屏蔽地的雙絞線，數(shù)據(jù)鏈路層采用MODBUS通訊協(xié)議。對系統(tǒng)的主回路運用現(xiàn)場總線技術,通過監(jiān)控主機上的友好人機界面，完成電丈量數(shù)據(jù)、開關狀態(tài)的數(shù)字采集并進行智能開關控制和保護等功能。采用純數(shù)字量通訊，大大進步了系統(tǒng)的可靠性﹑穩(wěn)定性和智能化程度。

2.2 能量治理部分(低壓開關柜)

(1) 綜合電力監(jiān)控儀

綜合電力監(jiān)控儀PMAC9900E2是一種適用電力丈量和控制的自動化儀表，能高精度實時丈量數(shù)據(jù)，可以廣泛應用于電力系統(tǒng)及產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控等自動化領域。

其數(shù)字采集系統(tǒng)組成框圖為

圖2 數(shù)字采集系統(tǒng)組成框圖

(2) CI-134四串口卡

它支持 4 個獨立的RS-422/485串口，在一對多點的通訊應用下，最多可控制128 個設備。為使 RS-485 2線半雙工操縱變得更加簡單, 每片 CI-134 卡都具有數(shù)據(jù)流向自動控制(ADDC)，不需軟件操縱。因此, 在Windows下應用不需額外的編碼就能控制RS-485半雙工協(xié)議。

(3) 供電開關器件

主要有空氣開關、電流互感器、交流接觸器、熱繼電器、按鈕開關等。

(4) 數(shù)字信號控制

通過遠信卡PCLD-782B檢測接觸器所控制開關的狀態(tài);通過遠控卡DAT-7685進行系統(tǒng)負載(重要負載、次要負載)的遠程控制。

3監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計

3.1 軟件的主要功能

(1) 對綜合電力監(jiān)控儀PMAC9900E2的各種參數(shù)實行實時數(shù)據(jù)采集;

(2) 實現(xiàn)對PMAC9900E2各個開關量遠程控制;

(3) 通過界面顯示各種參數(shù)數(shù)據(jù)。

3.2 軟件平臺

(1) 系統(tǒng)平臺

本系統(tǒng)使用Window 98操縱系統(tǒng)。采用該操縱系統(tǒng)是由于它便于對系統(tǒng)的底層進行直接操縱，并且可以方便的訪問構成Microsoft Windows操縱系統(tǒng)的成千上萬個過程。

(2) 應用軟件

采用Visual Basic 6.0中文版。利用VB開發(fā)用戶圖形界面以及各類控件，并且利用ADO(ActiveX Data Objects)來訪問和加工某個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。

(3) 數(shù)據(jù)庫軟件

數(shù)據(jù)庫軟件采用Microsoft Access 97。實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的建表、索引等功能，并對數(shù)據(jù)庫實行安全機制，防止數(shù)據(jù)丟失，產(chǎn)生備份和恢復數(shù)據(jù)等。而且全部采用Microsoft的產(chǎn)品使各個軟件在兼容性上能得到滿足的結果。

4低壓配電智能監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

4.1 PMAC9900E2-MODBUS的串行通訊協(xié)議

通訊協(xié)議的作用使信息和數(shù)據(jù)在工控機和PMAC9900E2之間有效地傳遞，它包括：

(1) 所有RS-485回路通訊應遵照主/從方式，在這種方式下信息和數(shù)據(jù)在單個主站和最多32個從站監(jiān)控設備之間傳遞;

(2) 主站將初始化和控制所有在RS-485通訊回路上傳遞的信息;

(3) 無論如何都不能從一個從站開始通訊;

(4) 所有RS-485環(huán)路上的通訊都以打包方式發(fā)生一個包裹。這個包裹的字節(jié)構成標準異步串行數(shù)據(jù)，并按7位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無校驗位的方式傳遞串行數(shù)據(jù)流;

(5) 任何情況從站只能響應主站一個請求。

4.2 數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)

本系統(tǒng)中,采用PMAC系列儀表通訊庫 (ver 1.2.1.7)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。通過調用pmac.dll可以實現(xiàn)。

4.3 界面設計

主要采用了Visual Basic 6.0的各類控件來實現(xiàn)。使用這些控件，可以向程序中添加按鈕、復選框、標簽、組合列表框和文本框，可以在程序中對硬盤的文件進行操縱和訪問數(shù)據(jù)庫。在界面設計時，主要的顯示、信息輸進與輸出都是采用這些內部控件實現(xiàn)的。

4.4 軟件總體流程框圖

數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是由進口快速顯示界面、登錄界面、監(jiān)控治理界面、信息治理界面等組成，其流程框圖如圖3所示。

圖3 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)軟件流程圖

(1) 系統(tǒng)進口快速顯示界面

系統(tǒng)程序啟動時出現(xiàn)的進口顯示畫面，主要顯示系統(tǒng)名、版權信息以及一個簡單的位圖等內容。

(2) 登錄界面

用戶根據(jù)不同的權限來登錄，系統(tǒng)根據(jù)事先的設定值給予不同的用戶不同的權限，避免產(chǎn)生誤操縱。

(3) 監(jiān)控治理界面

用戶可以選擇端口、地址、傳輸率后進進系統(tǒng)監(jiān)控狀態(tài)，可以實時監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并且進行參數(shù)整定，實現(xiàn)遠訊、遠控和遠測。

(4) 信息治理界面

可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的各方面數(shù)據(jù)(如實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、系統(tǒng)參數(shù))進行全面安全的治理，便于維護系統(tǒng)。

5 結束語

采用綜合電力監(jiān)控儀PMAC9900E2組成基于現(xiàn)場總線技術的低壓配電智能監(jiān)控系統(tǒng)，進步了控制系統(tǒng)的信息處理能力和運行可靠性，節(jié)省了系統(tǒng)的硬件和布線用度，進步了系統(tǒng)的安全性和可靠性。

但是，使用PMAC9900E2構成的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)也存在著其暫時無法解決的題目，即控制線路路數(shù)的局限。這大大地阻礙了數(shù)字采集系統(tǒng)的推廣。這就使得在對于要求控制線路多的低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)中，必須采用數(shù)字監(jiān)視與模擬控制相結合的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

隨著強電控制與微電子技術、計算機技術和網(wǎng)絡通訊技術進一步結合，將彌補PMAC9900E2在遠控方面的缺陷，使采用智能化儀表的低壓配電系統(tǒng)在遠信、遠測、遠控、遠調方面都表現(xiàn)出更加優(yōu)異的性能。由于智能化儀表的在系統(tǒng)中的應用，將使控制系統(tǒng)變成一個兩級系統(tǒng)，即現(xiàn)場級與工作站級。它將方便地向上聯(lián)網(wǎng)，構成廠級或公司級網(wǎng)絡。而通過網(wǎng)絡將連接全球Internet，形成真正意義上的網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)?？梢灶A見，網(wǎng)絡化的控制設備取代傳統(tǒng)的控制設備已是不可抗拒的歷史潮流。

隨著現(xiàn)場總線技術的不斷完善，對于采用類似于PMAC9900E2現(xiàn)場智能化儀表的低壓配電系統(tǒng)將成為低壓配電系統(tǒng)的主流，它將使配電監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生一場前所未有的革命。

來源：機房監(jiān)控系統(tǒng) http://www.ixsba.com  本文采集于網(wǎng)絡，如有問題有聯(lián)系刪除