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用于电力管理的现场总线系统技术方案

技术编号:10068923 阅读:170 留言:0更新日期:2014-05-23 11:56
一种用于电力管理的现场总线系统,其特征在于它包括总线端子、高性能的工业计算机和控制面板及控制软件,分为监控管理层和现场设备层,中间通过总线端子和冗余工业环行以太网连接;现场总线端子能够支持多种现场总线,安装接触器构成新的电机启动器,对3.5KW以下的电机实现完全的控制,不仅具有由总线控制电机启动、停止和返回电机状态的功能,而且对电机具有诊断、检测和保护功能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于电力管理的现场总线系统,其特征在于它包括总线端子、高性能的工业计算机和控制面板及控制软件,分为监控管理层和现场设备层,中间通过总线端子和冗余工业环行以太网连接;现场总线端子能够支持多种现场总线,安装接触器构成新的电机启动器,对3.5KW以下的电机实现完全的控制,不仅具有由总线控制电机启动、停止和返回电机状态的功能,而且对电机具有诊断、检测和保护功能。【专利说明】用于电力管理的现场总线系统
本专利技术涉及一种用于电力管理的现场总线系统。
技术介绍
根据原电力系统使用的具体情况,必须为新系统量身定做先进可行的电控系统,因为电控系统的设计是为电力系统的正常运行服务的,但是控制系统的可靠与否将直接影响着电力系统的控制精度。如何在构建新型控制系统时,既能采用当今最新的计算机技术、信息技术、网络技术,而又能使原有设备充分利用、各设备接口连接通畅,是系统设计所考虑的要点之一。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电力控制系统,其技术方案具体为:一种用于电力管理的现场总线系统,其特征在于它包括总线端子、高性能的工业计算机和控制面板及控制软件,分为监控管理层和现场设备层,中间通过总线端子和冗余工业环行以太网连接;现场总线端子能够支持多种现场总线,安装接触器构成新的电机启动器,对3.5KW以下的电机实现完全的控制,不仅具有由总线控制电机启动、停止和返回电机状态的功能,而且对电机具有诊断、检测和保护功能,控制电机的电流到7.9安培,实时的每相电流、电压测量,有效功率测量,接触器开关次数和电机运行时间测量,电机诊断可达3.5KW,通过总线对电机实现控制。上述用于电力管理的现场总线系统,其特征在于采用总线系统的分布式I/O机箱,作为电控柜的基层控制站,安装于现场,I/o控制站与PLC之间通过PR0FIBUS-DP现场总线相连,每个分布式I/O机箱控制电机5-7台,包括双向电机,变频器,开入/开出或模入/模出点20-24个,在机箱内配各种电源保护开关、空气开关、软启动器。现场总线端子可支持目前市场上几乎所有的现场总线。高性能的各种总线端子可满足不同现场信号的要求,特别是其新推出的电机启动器端子,安装接触器构成全新的高性能电机启动器,可对3.5KW以下的电机实现完全的控制。它不仅具有其它电机启动器的由总线控制电机启动、停止和返回电机状态的功能,而且对电机具有很强的诊断、检测和保护功能。采用现场总线端子的主要特点是性价比高、质量可靠、结构紧凑、坚固耐用,而且安装和接线非常方便。其特点如下:1、控制电机的电流到7.9安培(旋转开关设置)。2、实时的每相电流、电压测量;3、有效功率测量;4、接触器开关次数和电机运行时间测量;5、电机诊断可达3.5KW ;6、通过总线对电机实现控制;7、非常紧凑的设计(120x45x72mm)。通过总线的方式不仅实现电机的正反转和最大限度的保护,而且对电机的运行状态一目了然。由电源端子和接触器组成高性能的电机启动器,通过软件对电源端子进行参数设定。另外电源端子所测的参数都有其实际意义,每个参数都反映的是电机的运行状况或现场设备的运行情况。例如:电源端子可做如下操作方式和自动保护设定,操作方式的设定:设定此电机允许的操作方式:1、允许电机左转;2、允许电机右转;3、看门狗时间激活;4、允许单相分析(单相电机用)。现场总线系统还具有自动保护功能设定功能,电源端子在故障下能自动快速切断电机,而无需控制器的干预。【专利附图】【附图说明】图1为现场总线系统的示意图。其中,I为网络服务处理器,2为监控管理层,3为总线端子,4为现场数控站,5为现场设备层,6为冗余工业光线环形以太网。【具体实施方式】一种用于电力管理的现场总线系统,其特征在于它包括总线端子、高性能的工业计算机和控制面板及控制软件,分为监控管理层和现场设备层,中间通过总线端子和冗余工业环行以太网连接;现场总线端子能够支持多种现场总线,安装接触器构成新的电机启动器,对3.5KW以下的电机实现完全的控制,不仅具有由总线控制电机启动、停止和返回电机状态的功能,而且对电机具有诊断、检测和保护功能,控制电机的电流到7.9安培,实时的每相电流、电压测量,有效功率测量,接触器开关次数和电机运行时间测量,电机诊断可达3.5KW,通过总线对电机实现控制。该现场总线系统,采用总线系统的分布式I/O机箱,作为电控柜的基层控制站,安装于现场,I/O控制站与PLC之间通过PR0FIBUS-DP现场总线相连,每个分布式I/O机箱控制电机5-7台,包括双向电机,变频器,开入/开出或模入/模出点20-24个,在机箱内配各种电源保护开关、空气开关、软启动器。系统采用分布式I/O机箱结构后,主控柜只需配电柜和PLC柜,主配电柜提供分布式机箱所需380V三相交流动力线(每箱按40A)、220VAC电源(每箱按2A)和24VDC电源。配电柜上设主电源开关,急停开关及指示灯等,PLC柜配S7-400PLC机架和人机操作界面一CP65系列平板工控机操作员显示终端。与ProfiBus-DP网络通讯设计,首先配置好S7-400CPU主站,并连接好ProfiBus-DP网络。总线端子子站的软件设置:I)电源端子需要设置PR0FIBUS-DP地址,通过耦合器上的2个“ADDRESS”旋钮开关实现,十进制为1-99。2)电源端子需要设置额定电流,通过耦合器上的2个电流旋钮开关实现,十进制为0.0A-9.9A,额定电流也可以在软件上设置(此时要求硬件设置为0.0A)。3)用串口电缆连接好PC机与倍福耦合器,打开控制软件设置软件。4)点击在线浏览按钮,上载好与实际物理连接一致的配置,使用setting选项调整好模拟量配置,数字量一般不需要调整。5)点击电源端子\setting选项,打开组态表单,可以组态操作模式、关断模式、寄存器数据,例如:(I)额定电流,(2)过载电压,(3)最大负载,(4)欠载电压,(5)最小负载,等等,注意需要首先设置“左转允许”、“右转允许”,才能通过控制命令进行编程控制电机的左右转向。然后做好硬件配置:I)配置好主站和PR0FIBUS-DP网络。2)硬件配置添加顺序:ΑΙ、Α0、启动器端子、D1、D0,模拟量和电源端子按照模板型号逐个添加,数字量综合起来按照总I/o点数(区分输入、输出模板)添加。在PR0FIBUS-DP网络上连接控制端子,能够做到网络完全兼容,性能稳定。然后进行软件编程,用STEP7软件编制专用的功能块,通过PR0FIBUS-DP网络就可读取倍福总线端子采集的相关设备基础数据,然后通过SCADA监控软件(系统采用WINCC6.0)即可实时检测设备运行参数。控制系统具有手动和自动两种控制方式。在手动方式下,操作员可以在现场通过操作站完成电机的启停、电磁阀的通断。在自动方式下,操作员可通过监控操作站或上位监控管理机上的功能键按工艺要求自动启动各段的设备。一般,系统正常运行时为自动控制状态。为便于设备的调试和生产维护,每组PLC划分为具有独立手/自动启停功能的控制段,每段可分别操作运转,工艺段的手/自动功能的切换在相应控制段的监控操作站实现。【权利要求】1.一种用于电力管理的现场总线系统,其特征在于它包括总线端子、高性能的工业计算机和控制面板及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电力管理的现场总线系统,其特征在于它包括总线端子、高性能的工业计算机和控制面板及控制软件,分为监控管理层和现场设备层,中间通过总线端子和冗余工业环行以太网连接;现场总线端子能够支持多种现场总线,安装接触器构成新的电机启动器,对3.5KW以下的电机实现完全的控制,不仅具有由总线控制电机启动、停止和返回电机状态的功能,而且对电机具有诊断、检测和保护功能,控制电机的电流到7.9安培,实时的每相电流、电压测量,有效功率测量,接触器开关次数和电机运行时间测量,电机诊断可达3.5KW,通过总线对电机实现控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王冲余舒浩
申请(专利权)人:王冲
类型:发明
国别省市:上海;31

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