現(xiàn)場(chǎng)總線在某化工廠低壓配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用
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2.3.5 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)可控
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的管理信息大大增加，這些信息包括功能模塊組態(tài)、參數(shù)狀況、診斷和驗(yàn)證數(shù)據(jù)等。操作人員在控制室里就可以對(duì)這些信息進(jìn)行維護(hù)和驗(yàn)證數(shù)據(jù)等。操作人員在控制室里就可以對(duì)這些信息進(jìn)行維護(hù)和管理，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)整定，并實(shí)時(shí)地進(jìn)行性能維護(hù)。當(dāng)設(shè)備參數(shù)、狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，操作人員能提前對(duì)該設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理，可減少事故發(fā)生。故障發(fā)生后，報(bào)警機(jī)制會(huì)立刻通知操作人員故障發(fā)生的部位和設(shè)備，從而提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性。
2.3.6 降低了系統(tǒng)及工程成本
對(duì)大范圍、大規(guī)模I/O的分布式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，省去了大量的電纜、I/O模塊及電纜敷設(shè)工程費(fèi)用，降低了系統(tǒng)及工程成本。
3. 基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的低壓配電自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用
如今，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始得到較為廣泛的應(yīng)用。如某化工廠所用低壓配電自動(dòng)化系統(tǒng)，采用基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的ACREL-2000監(jiān)控系統(tǒng)，已投入運(yùn)行，運(yùn)行狀況良好。下文以該配電自動(dòng)化系統(tǒng)為例，簡(jiǎn)述現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在行業(yè)內(nèi)低壓配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用。
3.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、計(jì)量保護(hù)裝置等，為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以為企業(yè)提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案，主要包括實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)AcrSpace、工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動(dòng)化軟件AcrNetPower、“軟”控制策略軟件AcrStrategy、通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器AcrFieldComm、OPC產(chǎn)品、Web門(mén)戶工具等。
3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)是基于10kV及以下變配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與管理，該系統(tǒng)由管理層（站控層）、通信層（中間層）、間隔層（現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層）三部分組成，見(jiàn)下圖。
站控層設(shè)立主控系統(tǒng)Acrel-2000一套。硬件系統(tǒng)采用工作臺(tái)式結(jié)構(gòu)，軟件系統(tǒng)采用基于WIN2000 操作系統(tǒng)的電力監(jiān)控軟件Acrel-2000, 同時(shí)能通過(guò)MODBUS SERVER 和OPC方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的上傳, 實(shí)現(xiàn)資源共享。站控層通過(guò)位于通信層的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)中的通信服務(wù)器或通信網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
通信層除了有一個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)外，還在每個(gè)設(shè)備層總線分支處設(shè)立了一個(gè)通信服務(wù)器或網(wǎng)關(guān)，用來(lái)將現(xiàn)場(chǎng)的總線協(xié)議轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)協(xié)議。在保護(hù)裝置分支中還使用了ACRHMI通信管理機(jī)，ACRHMI是用于實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的通信處理和設(shè)備管理的智能通信單元，其選用了一塊12.1寸高亮度TFT真彩觸摸屏，使用實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)（WinCE.NET）和系統(tǒng)工程運(yùn)行軟件，具有良好的人機(jī)界面，集成了ProfiBus-DP通訊接口和TCP/IPRJ45接口，能將多種設(shè)備通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)有機(jī)地連接起來(lái)。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層采用包括ARD系列智能馬達(dá)控制器、ACR系列多功能網(wǎng)絡(luò)儀表在內(nèi)的具備RS485 ProfiBus-DP通訊接口的分布在配電柜上的智能可通訊設(shè)備，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通信實(shí)現(xiàn)與通信網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)交換。
系統(tǒng)報(bào)價(jià)—覽表 單位：元（RMB）
名稱 型號(hào) 單位 面價(jià) 備注
監(jiān)控主機(jī) IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/
D-Link530+外設(shè) 臺(tái) 8500 均可用戶自備，以當(dāng)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格為準(zhǔn)，該報(bào)價(jià)僅供參考
顯示器 三星19寸液晶顯示器 臺(tái) 3000
三星22寸液晶顯示器 臺(tái) 3800
打印機(jī) HP LaserJet 1020 A4 臺(tái) 2500
EPSON-LQ1600KIIIH A3 臺(tái) 4000
UPS電源 山特C1KS 臺(tái) 5000
山特C2KS 臺(tái) 6500
通訊線纜 五類線 米 4.6
屏蔽雙絞線RVVP 2×1.0 米 5.6
光纖（多模） 米 6.6
通訊機(jī)柜 1200×600×600 面 3000
2200×600×600 面 5000
光電轉(zhuǎn)換 HTB-1000 只 750 遠(yuǎn)距離傳輸
終端盒 只 60
尾纖 面 50
耦合器 面 50
熔接點(diǎn) 個(gè) 50
通訊轉(zhuǎn)換 擴(kuò)展卡ACRNET-PCI/4 塊 3000 擴(kuò)展卡
串口服務(wù)器ACRNET-PORT(2口) 只 3000 串口服務(wù)器
串口服務(wù)器ACRNET-PORT(4口) 只 5500
通訊前置機(jī)ACRNET-UC02(2口) 只 4000 通訊前置機(jī)
通訊前置機(jī)ACRNET-UC04(4口) 只 6000
通訊前置機(jī)ACRNET-UC08(8口) 只 11500
通訊管理機(jī)ACRHMI 臺(tái) 30000 人機(jī)界面
組網(wǎng)設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-208 臺(tái) 3000 局域組網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-408 臺(tái) 8500
監(jiān)控軟件 Acrel監(jiān)控組態(tài)軟件V6.0 系統(tǒng)組態(tài)軟件
圖形組態(tài)軟件
電能管理軟件
數(shù)據(jù)庫(kù)軟件 套 3萬(wàn) 設(shè)備數(shù)量1～10
4萬(wàn) 設(shè)備數(shù)量11～20
6萬(wàn) 設(shè)備數(shù)量21～40
8萬(wàn) 設(shè)備數(shù)量41～80
10萬(wàn)元以上 設(shè)備數(shù)量80以上
雙機(jī)版 套 單機(jī)價(jià)格×1.5
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 每+1用戶 套 3000
Web發(fā)布 每+1用戶（總用戶數(shù)≤5） 套 5000
電力儀表 ACR330ELH 臺(tái) 4860
ACR220ELH 臺(tái) 4280
ACR120EL 臺(tái) 3580
導(dǎo)軌式電表 DTSD1352 臺(tái) 2050
DTSF1352 臺(tái) 1200
DDSF1352 臺(tái) 600
3.3 系統(tǒng)功能
3.3.1 友好的人機(jī)交互界面（HMI）
標(biāo)準(zhǔn)的變配電系統(tǒng)具有CAD一次單線圖顯示中、低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線情況；龐大的系統(tǒng)具有多畫(huà)面切換及畫(huà)面導(dǎo)航的功能；分散的配電系統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫(huà)面。主畫(huà)面可直觀顯示各回路的運(yùn)行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機(jī)交互界面并實(shí)時(shí)刷新。
3.3.2 用戶管理
Acrel-2000智能電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件可對(duì)不同級(jí)別的用戶賦予不同權(quán)限，從而保證系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的安全性和可靠性。如對(duì)某重要回路的合/分閘操作，需操作員級(jí)用戶輸入操作口令外，還需工程師級(jí)用戶輸入確認(rèn)口令后方可完成該操作。
3.3.3 數(shù)據(jù)采集處理
Acrel-2000智能電力監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)和定時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各電參量及開(kāi)關(guān)量狀態(tài)（包括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度、開(kāi)關(guān)位置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等），將采集到的數(shù)據(jù)或直接顯示、或通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算生成新的直觀的數(shù)據(jù)信息再顯示（總系統(tǒng)功率、負(fù)荷最大值、功率因數(shù)上下限等），并對(duì)重要的信息量進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。
3.3.4 趨勢(shì)曲線分析
Acrel-2000智能電力監(jiān)控系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲線和歷史趨勢(shì)兩種曲線分析界面，通過(guò)調(diào)用相關(guān)回路實(shí)時(shí)曲線界面分析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運(yùn)行狀況。如通過(guò)調(diào)用某配出回路的實(shí)時(shí)曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號(hào)波動(dòng)情況。系統(tǒng)的歷史趨勢(shì)即系統(tǒng)對(duì)所有已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢(shì)，方便工程人員對(duì)監(jiān)測(cè)的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。
3.3.5 報(bào)表管理
Acrel-2000智能電力監(jiān)控系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的電能報(bào)表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)符合其需要的報(bào)表格式，系統(tǒng)可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)?？勺詣?dòng)生成各種類型的實(shí)時(shí)運(yùn)行報(bào)表、歷史報(bào)表、事件故障及告警記錄報(bào)表、操作記錄報(bào)表等，可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值，自動(dòng)生成電能的日、月、季、年度報(bào)表，根據(jù)復(fù)費(fèi)率的時(shí)段及費(fèi)率的設(shè)定值生成電能的費(fèi)率報(bào)表，查詢打印的起點(diǎn)、間隔等參數(shù)可自行設(shè)置；系統(tǒng)設(shè)計(jì)還可根據(jù)用戶需求量身定制滿足不同要求的報(bào)表輸出功能。
評(píng)論