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基于现场总线的能量管理系统及SIVACON低压开关柜

2003/11/24 0:00:00

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Profibus作为现场总线的一种,不论是在自动化仪表,还是在配电马达控制中心系统中的应用均日益广泛起来。

西门子开发的SIVACON低压开关柜。由此而能方便的能够实现遥控、遥测、遥调,实现的能量管理。下面就此而作简单介绍。



系统的功能
通过监控硬件设备的运行信息,在其故障报警和事故状态下能提供应有的处理方案及手段,确保设备的安全运行,从而实现配电房无人值守。同时工程师也能通过他的专用口令对配电设备进行远程的参数设置。

系统的组成
能量管理系统是具有中央监视调度功能的控制系统。若此系统是基于Profibus-DP,那么此系统就具有了数字化,分布式数据采集,分层数据传输,各种显示方式等优点。而在此系统中,SIVACON低压开关柜好比是各个系统中的耳、鼻、目、和手脚。而上位监控就好比是大脑,Profibus-DP成了血管,神经,各个系统由以下组成:
中央计算机
1) 硬件配置要求
作为监控工作站的中央计算机建议采用PII350MHz处理器,256MB内存,8G硬盘,1。44MB软驱动,24速CD—ROM,语音卡及扬声器,21inSVGA显示器(显示分辨率1280×1024),CP5611PROFIBUS接口板(根据需要以太网接口板),安装Windows95/98/NT4.0中文版操作系统。

2) 功能
监视监控站具有强而有效的图形显示功能,能显示出平面图,流程图,电器单线图,中低压柜正视图等。同时还具有友好的汉化人机接口界面,采用图形,图标方式,使管理人员方便的使用鼠标和键盘对系统进行管理,控制通过监控画面的切换,进行数据查询,状态查询,数据储存,控制管理等各种操作。通过监控站,还能进行远程监控,对远程站的设定值进行再线的远程修改。监视工作站支持三维图形显示和连机帮助功能,显示画面无极缩放,具有画面滚动、漫游及导游坐标等功能,画面能分层显示,每一层画面均有适当比例,并能清楚的显示每一设备的工况和每一结点的参数。

3) 监控软件SIMATIC WinCC
SIMATIC WinCCTM是SIMATIC在PC基础上开发的操作员监控系统。WinCC代表Windows Control Center(视窗控制中心)。换句话说它在Windows标准环境中享有各种便利功能,确保安全可靠的控制生产过程,WinCC具有各种有效功能适用于控制自动化过程,适合在个人计算机上使用的人机界面,WinCC的特性之一是全面开放,他可以容易的结合标准的用户程序生成人机界面,准确的满足实际要求。各系统集成商可用WinCC作为其系统扩展基础,通过开放接口开发自己的应用软件。
WinCC包含以下可选软件包:用户文档,服务器软件包,冗余软件包,通讯开发工具(CDK),开放开发工具(ODK),过程控制软件包。
WinCC应用程序:图形处理,历史数据归档,趋势曲线,报警处理,事件处理,报表打印,用户权限。

可编程序控制器PLC
西门子SIMATIC是适应性较强的模块化中小型PLC系统。其模块化,无排风扇结构,易于实现分布,组态灵活等特点使它成为经济方便地实现小规模控制任务的首选产品。S7-300PLC在各种机械机床制造,电子电器等各类控制任务上有广泛的应用,受到用户的信任和推崇。S7-300系列PLC具有多种性能级别的CPU和各种丰富的模块以适应不同的应用场合,同时也为用户灵活多样的配置系统提供了可能。摸板模块化结构充分考虑了系统的扩展,当任务规模扩大时,可以随时使用附加的模块对PLC进行扩展,以最小的代价实现系统升级。

在此系统中,PLC作为主站不断采集所有从站的技术数据。经过处理管理中央计算机的读取显示。同时也不断的收取中央计算机对配电设备的命令,并传达到各个配电设备(从站)

Profibus 现场总线
Profibus是一种符合IEC61158标准的现场总线可以用于各种工业自控场合。例如,冶金、华工、制药、玻璃造纸等各种领域。

Profibus作为现场总线具有以下特点:开放性好(800~900厂商的产品支持总线):传送速度快,可达12M;节省现场布线,降低工程成本;配置灵活。


SIVACON 低压开关柜
SIVACON 低压开关柜是经济的,满足用户需求的,通过型式实验的低压开关设备。每一个开关柜都是根据拥护的需求,按标准化,系列化制造的部件组装生产。所有的组件都经过型式实验,并且具有较高的质量。SIVACON低压开关柜适用于各种功率等级,从动力中心(7400)通过主配电设备和分配电设备直至马达控制中心,可采用固定式、插入式、也可采用抽出式设计。

正是上述SIVACON低压开关柜的结构决定了在SIVACON低压开关柜中加上Profibus现场总线,实现通信功能及遥控、遥测、遥调。

1) 在SIVACON 低压开关柜中选用的断路器
在SIVACON 低压开关柜中选用的塑壳断路器为3VF系列和3VL系列产品。框架式断路器则根据电流的大小而选择。当电流小于等于3200A时,选用3WN6系列产品。当当电流在3200~6300A之间时,选用3WN1系列产品。下表将列出这些断路器配上相应的通讯组件后能够传送和接收的一些数据。

2) 多功能测量仪表
多功能测量仪表用于测量和监视3相交流电网中所有的重要参数,可以代替所有原来的低压主配电盘中安装的模拟测量仪器,并且有PROFIBUS,另外测量仪的一个突出特点为其可以将特殊值及自由编程设置的高低界值的超过情况进行储存并读取。
通过5A或者说1A的互感器可以对电流进行测量。测量值通过AD变成输入微处理器,所有的电网额定值会被连续的计算,平均值、最高值和最低值会根据需要在三个显示中显示。4位的点阵式显示器会将数值和操作指导以德文或英文显示。
运用了完全通过型式试验、具有通信解决方案的SIVACON低压安全柜,为整个能量管理系统的安全运行奠定了扎实的基础。基于Profibus现场总线的能量管理监控系统能够友好的人机界面,方便操作。强大的数据采集、归档处理,以及警报、报表功能,能够及时的发现、诊断故障,并有利的帮助排除。大大地减少故障的发生率,以及维修的时间,有效的保证能量的供应。

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