摘  要 智能型電力儀表是電力監(jiān)控中不可或缺的設備，它可以進行三相電量的測試并進行顯示、進行能量累積、電力品質分析、故障報警、并集合數(shù)字輸入、輸出和網絡于一身，以實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集與控制。電力監(jiān)控系統(tǒng)對于整個配電網絡尤其重要。采用基于和利時公司LM PLC的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可通過通訊的方式實現(xiàn)對所有現(xiàn)場電力監(jiān)控儀表數(shù)據(jù)的采集和設定，通過DP網絡將數(shù)據(jù)上傳到LK PLC監(jiān)控站，再由LK PLC通過工業(yè)以太網與上位計算機進行通訊，實現(xiàn)對所有電力數(shù)據(jù)的集中監(jiān)視和控制。
關鍵詞  LM PLC；LK PLC；智能電力儀表

1 引言
配電室作為智能建筑系統(tǒng)的電力中心，向整棟大樓提供照明、消防、公用設備及辦公設備的用電。智能型電力儀表就是可以對整個供電網絡進行測量，分析及顯示的儀器。由于智能建筑的供電網絡很龐大，所以使用的智能型電力儀表數(shù)量也比較多。這就需要一套可靠的監(jiān)控系統(tǒng)與所有的智能儀表進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)對整個配電網絡進行監(jiān)控，從而實現(xiàn)電力的故障報警和優(yōu)化管理。
使用和利時LK系列和LM系列PLC的電量采集系統(tǒng)因其可靠性高、自由通訊數(shù)據(jù)通訊量大、通訊編程靈活而得到采用。
電量采集系統(tǒng)實現(xiàn)了對電力儀表中各個數(shù)據(jù)的采集功能，數(shù)據(jù)包括頻率、相電壓、線電壓、相(線)電流、有功/無功/視在功率、功率因數(shù)、絕對有功電度和絕對無功電度等。其中LM系列PLC使用自由口通訊與所有的智能電力儀表進行通訊，并實現(xiàn)對儀表數(shù)據(jù)的儲存和上傳。LK系列PLC完成對所有LM系列PLC中儀表數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和匯總，最后通過以太網將數(shù)據(jù)傳送到上位監(jiān)控計算機，實現(xiàn)對全部供電系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)視。

2 系統(tǒng)設計
電力采集系統(tǒng)一般由以LK和LM系列PLC為核心的通訊機柜組成。系統(tǒng)裝置如圖2-1所示。電力監(jiān)控柜里配置有1套LK系列PLC，10套LM系列PLC及電源。每套LM系列PLC均有一個RS485接口和一個PROFIBUS-DP接口，其通過RS485串口與智能儀表進行通訊，再通過PROFIBUS-DP總線將讀上來的儀表數(shù)據(jù)傳送到LK系列PLC中。LK系列PLC通過以太網通訊將匯總的配電室內的所有數(shù)據(jù)傳送到上位監(jiān)控計算機。
 
 

由于需要采集的儀表數(shù)量很多，且每塊儀表讀取的數(shù)據(jù)量大，所以采用多套LM系列PLC與儀表連接進行數(shù)據(jù)采集。LM系列PLC的RS232和RS485串口具有自由口通訊功能，可以針對儀表支持的協(xié)議自由進行編程，參數(shù)的設定和更改都很方便，在此針對儀表支持的MODBUS RTU協(xié)議進行主站編程。LK系列PLC擁有16M的數(shù)據(jù)存儲空間，支持PROFIBUS-DP和以太網(MODBUS TCP)通訊，可以方便的與LM系列PLC和上位計算機進行連接。使用LK系列PLC匯總LM系列PLC讀取的數(shù)據(jù)大大優(yōu)化了網絡結構。

3 PLC硬件配置 
以生產樓電量監(jiān)控系統(tǒng)為例，使用的PLC設備如下：
 

LM系列PLC使用PowerPro2.1.3B編程軟件進行程序編寫。PowerPro2.1.3B編程軟件具有十分全面的功能：
程序語言標準化。具有IL、LD、ST、FBD、SFC、CFC、六種編程語言。
內部器件變量化。定時器和計數(shù)器采用變量方式代替，實現(xiàn)無限點調用。
程序組織模塊化。方便進行程序的重用，閱讀和調試等，確保程序安全。
參數(shù)設定簡便化。可以對特殊的功能塊進行不同的參數(shù)設定以滿足使用要求。
編程監(jiān)控一體化。具有視圖和仿真調試功能，十分方便對程序進行編寫和調試。
從程序中可以看出所有數(shù)據(jù)的采集和存儲都是由LM系列PLC完成的。通過RS485進行詢問幀數(shù)據(jù)的發(fā)送，并對返回的數(shù)據(jù)進行CRC校驗判斷，若返回的數(shù)據(jù)不正確，則不進行數(shù)據(jù)存儲，只有返回數(shù)據(jù)正確時才將數(shù)據(jù)放到相應的寄存器中。

LK系列PLC將所有的儀表數(shù)據(jù)進行匯總放到連續(xù)的寄存器當中，其16M的數(shù)據(jù)存儲區(qū)可以輕易的存儲下所有LM中儀表的數(shù)據(jù)。 使用LK系列PLC的目的主要是優(yōu)化網絡結構，提高整套系統(tǒng)的通訊的可靠性和維護的簡易程度。

5 結束語
基于和利時LM和LK系列PLC的電力儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，憑借其強大的可靠性，數(shù)據(jù)設置的靈活性和豐富的通訊接口實現(xiàn)了對所有電力儀表數(shù)據(jù)的采集，使得整個樓宇的電力系統(tǒng)得到了充分的監(jiān)視和管理。

參考文獻    
[ 1 ]  楊幫文，鄭金吾; 新型電力專用儀器儀表應用手冊[J].機械工業(yè)出版社
[ 2 ]  安思群，電氣儀表工程安裝調試與維護技術實用手冊[J].北京華清書城
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