隨著電力系統的迅速發展和現代社會對供電質量要求的不斷進步，電力系統實現運行、控制和治理綜合自動化已勢在必行。近年來，低壓配電網的智能化系統的發展極其迅速，已經出現了很多以智能化電器為基礎而開發的低壓配電監控網絡系統。世界很多至公司如法國的施奈德、德國的西門子、ABB公司等紛紛推出了自己的智能化電器監控、保護和信息網絡系統，其中不少已經是現場總線型的產品。

20世紀90年代以來，自動化領域發生了一次具有深遠影響的重大變革。現場總線(Field bus)技術的誕生引發了傳統的產業自動化儀表與控制系統的革命。基于現場總線技術的產業過程智能自動化儀表和開放的自動化系統引起了廣泛的留意和高度的重視，已成為國內外自動化技術發展的一個熱門。

綜合電力監控儀PMAC9900E2是一款應用廣泛的電力監控儀表，除可丈量36個電力參數外，還具有4路狀態量輸進和4路繼電器輸出，并可編程完成過壓、欠壓、過流、超頻報警。PMAC9900E2采用標準安裝結構，高亮度顯示，美觀實用。它的通訊功能強大，具有光電隔離的RS485通訊口，通訊速率為300～19200bps，并支持開放式的通訊協議。可以說在低壓配電監控系統中采用PMAC9900E2是將現場總線技術應用于低壓配電綜合系統，實現配電系統智能化的有效方法，它進步了控制系統的信息處理能力和運行可靠性，節省了系統的硬件和布線用度，方便了用戶對系統的組態、治理和維護。

2監控系統硬件組成

本系統中，基于現場總線的低壓配電智能化監控系統是由一臺產業控制機、一個卡件控制箱、一個系統開關柜和兩類負載組成。其組成框圖見圖1。

圖1監控系統組成框圖

2.1監控系統原理

智能現場電丈量儀表安裝在低壓配電柜中，它于監控主機之間的連接物理層采用RS485接口,介質采用帶屏蔽地的雙絞線，數據鏈路層采用MODBUS通訊協議。對系統的主回路運用現場總線技術,通過監控主機上的友好人機界面，完成電丈量數據、開關狀態的數字采集并進行智能開關控制和保護等功能。采用純數字量通訊，大大進步了系統的可靠性﹑穩定性和智能化程度。

2.2 能量治理部分(低壓開關柜)

(1) 綜合電力監控儀

綜合電力監控儀PMAC9900E2是一種適用電力丈量和控制的自動化儀表，能高精度實時丈量數據，可以廣泛應用于電力系統及產業生產監控等自動化領域。

其數字采集系統組成框圖為

圖2 數字采集系統組成框圖

(2) CI-134四串口卡

它支持 4 個獨立的RS-422/485串口，在一對多點的通訊應用下，最多可控制128 個設備。為使 RS-485 2線半雙工操縱變得更加簡單, 每片 CI-134 卡都具有數據流向自動控制(ADDC)，不需軟件操縱。因此, 在Windows下應用不需額外的編碼就能控制RS-485半雙工協議。

(3) 供電開關器件

主要有空氣開關、電流互感器、交流接觸器、熱繼電器、按鈕開關等。

(4) 數字信號控制

通過遠信卡PCLD-782B檢測接觸器所控制開關的狀態;通過遠控卡DAT-7685進行系統負載(重要負載、次要負載)的遠程控制。

3監控系統軟件設計

3.1 軟件的主要功能

(1) 對綜合電力監控儀PMAC9900E2的各種參數實行實時數據采集;

(2) 實現對PMAC9900E2各個開關量遠程控制;

(3) 通過界面顯示各種參數數據。

3.2 軟件平臺

(1) 系統平臺

本系統使用Window 98操縱系統。采用該操縱系統是由于它便于對系統的底層進行直接操縱，并且可以方便的訪問構成Microsoft Windows操縱系統的成千上萬個過程。

(2) 應用軟件

采用Visual Basic 6.0中文版。利用VB開發用戶圖形界面以及各類控件，并且利用ADO(ActiveX Data Objects)來訪問和加工某個數據源的數據。

(3) 數據庫軟件

數據庫軟件采用Microsoft Access 97。實現數據庫的建表、索引等功能，并對數據庫實行安全機制，防止數據丟失，產生備份和恢復數據等。而且全部采用Microsoft的產品使各個軟件在兼容性上能得到滿足的結果。

4低壓配電智能監控系統的實現

4.1 PMAC9900E2-MODBUS的串行通訊協議

通訊協議的作用使信息和數據在工控機和PMAC9900E2之間有效地傳遞，它包括：

(1) 所有RS-485回路通訊應遵照主/從方式，在這種方式下信息和數據在單個主站和最多32個從站監控設備之間傳遞;

(2) 主站將初始化和控制所有在RS-485通訊回路上傳遞的信息;

(3) 無論如何都不能從一個從站開始通訊;

(4) 所有RS-485環路上的通訊都以打包方式發生一個包裹。這個包裹的字節構成標準異步串行數據，并按7位數據位，1位停止位，無校驗位的方式傳遞串行數據流;

(5) 任何情況從站只能響應主站一個請求。

4.2 數據采集的實現

本系統中,采用PMAC系列儀表通訊庫 (ver 1.2.1.7)來實現數據采集。通過調用pmac.dll可以實現。

4.3 界面設計

主要采用了Visual Basic 6.0的各類控件來實現。使用這些控件，可以向程序中添加按鈕、復選框、標簽、組合列表框和文本框，可以在程序中對硬盤的文件進行操縱和訪問數據庫。在界面設計時，主要的顯示、信息輸進與輸出都是采用這些內部控件實現的。

4.4 軟件總體流程框圖

數字監控系統是由進口快速顯示界面、登錄界面、監控治理界面、信息治理界面等組成，其流程框圖如圖3所示。

圖3 數字監控系統軟件流程圖

(1) 系統進口快速顯示界面

系統程序啟動時出現的進口顯示畫面，主要顯示系統名、版權信息以及一個簡單的位圖等內容。

(2) 登錄界面

用戶根據不同的權限來登錄，系統根據事先的設定值給予不同的用戶不同的權限，避免產生誤操縱。

(3) 監控治理界面

用戶可以選擇端口、地址、傳輸率后進進系統監控狀態，可以實時監控系統數據，并且進行參數整定，實現遠訊、遠控和遠測。

(4) 信息治理界面

可以實現對系統的各方面數據(如實時數據、歷史數據、系統參數)進行全面安全的治理，便于維護系統。

5 結束語

采用綜合電力監控儀PMAC9900E2組成基于現場總線技術的低壓配電智能監控系統，進步了控制系統的信息處理能力和運行可靠性，節省了系統的硬件和布線用度，進步了系統的安全性和可靠性。

但是，使用PMAC9900E2構成的數字監控系統也存在著其暫時無法解決的題目，即控制線路路數的局限。這大大地阻礙了數字采集系統的推廣。這就使得在對于要求控制線路多的低壓配電監控系統中，必須采用數字監視與模擬控制相結合的綜合監控系統。

隨著強電控制與微電子技術、計算機技術和網絡通訊技術進一步結合，將彌補PMAC9900E2在遠控方面的缺陷，使采用智能化儀表的低壓配電系統在遠信、遠測、遠控、遠調方面都表現出更加優異的性能。由于智能化儀表的在系統中的應用，將使控制系統變成一個兩級系統，即現場級與工作站級。它將方便地向上聯網，構成廠級或公司級網絡。而通過網絡將連接全球Internet，形成真正意義上的網絡化控制系統。可以預見，網絡化的控制設備取代傳統的控制設備已是不可抗拒的歷史潮流。

隨著現場總線技術的不斷完善，對于采用類似于PMAC9900E2現場智能化儀表的低壓配電系統將成為低壓配電系統的主流，它將使配電監控系統發生一場前所未有的革命。

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