現場總線在某化工廠低壓配電自動化系統中的應用
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2.3.5 現場設備狀態可控
通過現場總線，現場設備的管理信息大大增加，這些信息包括功能模塊組態、參數狀況、診斷和驗證數據等。操作人員在控制室里就可以對這些信息進行維護和驗證數據等。操作人員在控制室里就可以對這些信息進行維護和管理，對現場設備進行參數整定，并實時地進行性能維護。當設備參數、狀態發生變化時，操作人員能提前對該設備進行預處理，可減少事故發生。故障發生后，報警機制會立刻通知操作人員故障發生的部位和設備，從而提高了系統的可靠性和可維護性。
2.3.6 降低了系統及工程成本
對大范圍、大規模I/O的分布式系統來說，省去了大量的電纜、I/O模塊及電纜敷設工程費用，降低了系統及工程成本。
3. 基于現場總線技術的低壓配電自動化系統的應用
如今，現場總線技術已經開始得到較為廣泛的應用。如某化工廠所用低壓配電自動化系統，采用基于現場總線技術的ACREL-2000監控系統，已投入運行，運行狀況良好。下文以該配電自動化系統為例，簡述現場總線技術在行業內低壓配電自動化系統中的應用。
3.1 系統簡介
安科瑞的Acrel-2000型電力監控系統軟件借助了計算機、通信設備、計量保護裝置等，為系統的實時數據采集、開關狀態監測及遠程控制提供了基礎平臺。該電力監控系統可以為企業提供“監控一體化”的整體解決方案，主要包括實時歷史數據庫AcrSpace、工業自動化組態軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower、“軟”控制策略軟件AcrStrategy、通信網關服務器AcrFieldComm、OPC產品、Web門戶工具等。
3.2 系統結構
Acrel-2000電力監控系統是基于10kV及以下變配電系統的監測與管理，該系統由管理層（站控層）、通信層（中間層）、間隔層（現場監控層）三部分組成，見下圖。
站控層設立主控系統Acrel-2000一套。硬件系統采用工作臺式結構，軟件系統采用基于WIN2000 操作系統的電力監控軟件Acrel-2000, 同時能通過MODBUS SERVER 和OPC方式實現系統數據的上傳, 實現資源共享。站控層通過位于通信層的工業以太網交換機與現場中的通信服務器或通信網關進行數據交換。
通信層除了有一個工業以太網交換機外，還在每個設備層總線分支處設立了一個通信服務器或網關，用來將現場的總線協議轉為以太網協議。在保護裝置分支中還使用了ACRHMI通信管理機，ACRHMI是用于實現配電系統的通信處理和設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，使用實時嵌入式操作系統（WinCE.NET）和系統工程運行軟件，具有良好的人機界面，集成了ProfiBus-DP通訊接口和TCP/IPRJ45接口，能將多種設備通過現場總線技術有機地連接起來。
現場監控層采用包括ARD系列智能馬達控制器、ACR系列多功能網絡儀表在內的具備RS485 ProfiBus-DP通訊接口的分布在配電柜上的智能可通訊設備，通過現場總線通信實現與通信網關的數據交換。
系統報價—覽表 單位：元（RMB）
名稱 型號 單位 面價 備注
監控主機 IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/
D-Link530+外設 臺 8500 均可用戶自備，以當時市場價格為準，該報價僅供參考
顯示器 三星19寸液晶顯示器 臺 3000
三星22寸液晶顯示器 臺 3800
打印機 HP LaserJet 1020 A4 臺 2500
EPSON-LQ1600KIIIH A3 臺 4000
UPS電源 山特C1KS 臺 5000
山特C2KS 臺 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
通訊機柜 1200×600×600 面 3000
2200×600×600 面 5000
光電轉換 HTB-1000 只 750 遠距離傳輸
終端盒 只 60
尾纖 面 50
耦合器 面 50
熔接點 個 50
通訊轉換 擴展卡ACRNET-PCI/4 塊 3000 擴展卡
串口服務器ACRNET-PORT(2口) 只 3000 串口服務器
串口服務器ACRNET-PORT(4口) 只 5500
通訊前置機ACRNET-UC02(2口) 只 4000 通訊前置機
通訊前置機ACRNET-UC04(4口) 只 6000
通訊前置機ACRNET-UC08(8口) 只 11500
通訊管理機ACRHMI 臺 30000 人機界面
組網設備 網絡交換機EDS-208 臺 3000 局域組網
網絡交換機EDS-408 臺 8500
監控軟件 Acrel監控組態軟件V6.0 系統組態軟件
圖形組態軟件
電能管理軟件
數據庫軟件 套 3萬 設備數量1～10
4萬 設備數量11～20
6萬 設備數量21～40
8萬 設備數量41～80
10萬元以上 設備數量80以上
雙機版 套 單機價格×1.5
數據轉發 每+1用戶 套 3000
Web發布 每+1用戶（總用戶數≤5） 套 5000
電力儀表 ACR330ELH 臺 4860
ACR220ELH 臺 4280
ACR120EL 臺 3580
導軌式電表 DTSD1352 臺 2050
DTSF1352 臺 1200
DDSF1352 臺 600
3.3 系統功能
3.3.1 友好的人機交互界面（HMI）
標準的變配電系統具有CAD一次單線圖顯示中、低壓配電網絡的接線情況；龐大的系統具有多畫面切換及畫面導航的功能；分散的配電系統具有空間地理平面的系統主畫面。主畫面可直觀顯示各回路的運行狀態，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交互界面并實時刷新。
3.3.2 用戶管理
Acrel-2000智能電力監控系統軟件可對不同級別的用戶賦予不同權限，從而保證系統在運行過程中的安全性和可靠性。如對某重要回路的合/分閘操作，需操作員級用戶輸入操作口令外，還需工程師級用戶輸入確認口令后方可完成該操作。
3.3.3 數據采集處理
Acrel-2000智能電力監控系統可實時和定時采集現場設備的各電參量及開關量狀態（包括三相電壓、電流、功率、功率因數、頻率、電能、溫度、開關位置、設備運行狀態等），將采集到的數據或直接顯示、或通過統計計算生成新的直觀的數據信息再顯示（總系統功率、負荷最大值、功率因數上下限等），并對重要的信息量進行數據庫存儲。
3.3.4 趨勢曲線分析
Acrel-2000智能電力監控系統提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面，通過調用相關回路實時曲線界面分析該回路當前的負荷運行狀況。如通過調用某配出回路的實時曲線可分析該回路的電氣設備所引起的信號波動情況。系統的歷史趨勢即系統對所有已存儲數據均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監測的配電網絡進行質量分析。
3.3.5 報表管理
Acrel-2000智能電力監控系統具有標準的電能報表格式并可根據用戶需求設計符合其需要的報表格式，系統可自動統計。可自動生成各種類型的實時運行報表、歷史報表、事件故障及告警記錄報表、操作記錄報表等，可以查詢和打印系統記錄的所有數據值，自動生成電能的日、月、季、年度報表，根據復費率的時段及費率的設定值生成電能的費率報表，查詢打印的起點、間隔等參數可自行設置；系統設計還可根據用戶需求量身定制滿足不同要求的報表輸出功能。
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