摘要：通过将Modbus现场总线系统，应用于低压配电监控系统，并利用亚控组态王组态软件进行开发，为低压配电和控制设备进行智能化管理,实现对低压配电系统的数据集中处理、集中监控、集中分析和集中调度。提供用户高质量的电能和确保用户用电设备的安全提供了可靠的保证。

　　Abstract：Through the Modbus fieldbus systems, used in low voltage distribution control system configuration using sub-king configuration control software developed for the low-voltage power distribution and control equipment for intelligent management, and centralized data system, centralized monitoring are analyzed and centralized scheduling. Provide users of high-quality power and to ensure the safety of electrical equipment users to provide a reliable guarantee.

　　关键词： 智能低压配电监控系统 现场总线 RS-485 亚控组态王

　　Key words：Intelligent Low Voltage Distribution Monitoring System， Fieldbus，RS-485，

　　Configuration software

　　中图分类号：TM762 文献标识码：A

　　1、前言

　　近几年，作为信息时代高新科技和建筑技术相结合的产物——智能建筑的发展极为迅猛。供配电系统作为一个重要子系统，为智能建筑提供动力能源供应。在我国，供配电系统的低压配电部分的运行由于“盲目 ”的无人值守，无法及时发现故障，排除隐患;一直是供电系统运行可靠性的薄弱环节。现代科技的发展对低压配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，促使了智能化低压电气系统应运而生。智能低压配电监控系统就是利用通信网络把带有通信接口的低压开关和控制设备与计算机连接起来，由计算机进行管理，实现集中数据处理、集中监控。[1]现场总线出现使传统模拟量传输方式逐渐被数字网络传输方式所取代。现场总线是安装在制造或生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行通信的数据总线，是实现现场级设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术。[2]现场总线作为一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统，具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。目前我国电力行业的公开的现场总线主要有FF、Profibus、LonWorks、CAN、DeviceNet、Modbus 等。Modbus总线以其通用成熟的第三方标准测试软件及较低的成本为用户使用提供了诸多优势。基于Modbus总线的低压配电智能监控系统在智能建筑领域有着广泛的应用前景。 智能低压配电监控系统结构： 智能低压配电监控系统以现场总线技术为核心，采用工控机和智能控制器与控制模块以及功能完善的组态软件来构建系统，智能低压配电监控的结构一般分为三个层次。现场设备监控层，通信网络，监控管理层。

　　现场设备监控层： 由现场智能装置组成(网络电力仪表、智能配电监控/保护模块、网络工/0等)，负责采集底层信息。实现对各供配电回路的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、电度量等电参数的监测;对断路器的分合状态、故障信息进行监视、控制，配合各种完善的监控软件达到“三遥”的功能。

　　现场设备监控层针对低压配电进线回路监测采用施耐德PM810电力参数测量仪和CKW88智能型万能式断路器实现;施耐德PM810电力参数测量仪是一个多功能仪表，它集数据采集与控制功能与一体，具有RS485 通信接口，可以通过RS485 通信接口连接到计算机。利用本身的通信功能实现数据交换不仅可以它可以替代多种仪表、继电器、变送器和其他元件，还具有1路状态量输入和输出路继电器并可编程完成过压、欠压、过流、超频报警。CKW88系列智能型万能式断路器,具有结构紧凑、体积小、可靠性高、全分断时间短、零飞弧等特点，所配智能型控制器除具有多功能保护特性外，还具有电流表、故障检查、自诊断等多种辅助功能。同时具有通讯接口，实现远距离的“四遥”功能。

　　图一总体结构图

　　现场设备监控层针对低压配电重要馈线回路监测采用施耐德PM810电力参数测量仪和不带通信接口的普通断路器实现;一般馈线回路监测使用不带通信接口的普通断路器，搭配施耐德MC08多回路监控单元I/0模块。MC08多回路监控单元是一种实用的高性能配电监控装置，主要应用于对于监控较简单的配电回路可以用少量设备监控多条回路具有标准RS485接口。它具有采集8 数字输入8路数字输出，可用于4台断路器的分合闸状态合故障状态。

　　现场设备监控层针对低压配电电容器补偿回路监控采用JSF18COM斯灵通智能型自动无功补偿装置。JSF18COM斯灵通智能型自动无功补偿装置具有手动补偿/自动补偿两种工作方式，实现电容器的自动投切、电参量(功率因数、电流等)的实时显示，电流总谐波取样物理量为无功功率，具有谐波测量及保护功能，同样具备通信接口和现场总线通信。

　　图二低压配电系统一次主结线监测方案

　　通信网络整个监控系统的神经网络,提供了各现场的配电和控制设备与计算机之间的数据通讯连接，可采用多种通信方式实施具体的连接。本系统采用总线协议为Modbus®RTU串行通信协议进行数据传输，物理层为RS-485总线，在数据通信计算机网络以及分布式控制系统中，采用串行通信来实现信息交换， PM810电力参数测量仪和MC08多回路监控单元是485通信网络的工作站节点，将采集的信号通过Modbus®RTU转换为控制信号传送到上位机，实现对电量信号的监控。

　　Modbus总线技术总线结构安全、简洁，具有很高的可靠性和实用性。是莫迪康公司为其公司生产的PLC设计的通讯协议，目前已经成为一种通用工业标准;主要包括物理层硬件接口和总线协议。物理层采用半双工的 RS485 作为通信接口标准，RS- 485 标准要求总线采用二线差分电平发送与接收无公共地线，传输距离可长达1.2km，在半双工模式下 ,最高数据传输速率可达10MB/ s。 Modbus协议主要采用主从结构(Master/ Slave)通信技术，网络中只有一个主设备，采用查询—回答的方式进行通信，主设备向从设备发出消息，从设备响应消息查询，每个从机具有唯一地址码。标准的Modbus 协议有两种传输方式:ASCII 模式和 RTU 模式。在同样的波特率下 , Modbus可比 ASCII 方式传送更多的数据，缺点在于通信速率低，但对于一般的配电监控系统来说，Modbus RTU的通信速率足以应对. Modbus RTU可在-条总线上最多连接32台设备目前一般的断路器产品大多采用Modbus RTU通信规约。

　　监控管理层。通过计算机和软件来实现现场数据的采集、用户界面、系统组态、数据储存管理、报警提示、故障记录等功能。上位机为研华工控机，监控软件选用的是亚控组态王;RS232/RS485转换器是MOXA CI-134I多串口通讯卡。该卡支持4个独立的RS422/485串口，每片CI-134I卡都具有数据流向自动控制功能，无需软件操作，在Windows环境下无需额外编码就能对RS485半双工协议控制。[2]监控管理层通过CI-134I多串口通讯卡转换，收集由现场监控模块采集的各种电力参数及故障信号，并且通过系统软件进行统一的处理、分类、归纳和总结，对系统供配电实现集中、全面、实时的监测。

 1/2    1 2 下一页 尾页