现场总线在某化工厂低压配电自动化系统中的应用
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2.3.5 现场设备状态可控
通过现场总线，现场设备的管理信息大大增加，这些信息包括功能模块组态、参数状况、诊断和验证数据等。操作人员在控制室里就可以对这些信息进行维护和验证数据等。操作人员在控制室里就可以对这些信息进行维护和管理，对现场设备进行参数整定，并实时地进行性能维护。当设备参数、状态发生变化时，操作人员能提前对该设备进行预处理，可减少事故发生。故障发生后，报警机制会立刻通知操作人员故障发生的部位和设备，从而提高了系统的可靠性和可维护性。
2.3.6 降低了系统及工程成本
对大范围、大规模I/O的分布式系统来说，省去了大量的电缆、I/O模块及电缆敷设工程费用，降低了系统及工程成本。
3. 基于现场总线技术的低压配电自动化系统的应用
如今，现场总线技术已经开始得到较为广泛的应用。如某化工厂所用低压配电自动化系统，采用基于现场总线技术的ACREL-2000监控系统，已投入运行，运行状况良好。下文以该配电自动化系统为例，简述现场总线技术在行业内低压配电自动化系统中的应用。
3.1 系统简介
安科瑞的Acrel-2000型电力监控系统软件借助了计算机、通信设备、计量保护装置等，为系统的实时数据采集、开关状态监测及远程控制提供了基础平台。该电力监控系统可以为企业提供“监控一体化”的整体解决方案，主要包括实时历史数据库AcrSpace、工业自动化组态软件AcrControl、电力自动化软件AcrNetPower、“软”控制策略软件AcrStrategy、通信网关服务器AcrFieldComm、OPC产品、Web门户工具等。
3.2 系统结构
Acrel-2000电力监控系统是基于10kV及以下变配电系统的监测与管理，该系统由管理层（站控层）、通信层（中间层）、间隔层（现场监控层）三部分组成，见下图。
站控层设立主控系统Acrel-2000一套。硬件系统采用工作台式结构，软件系统采用基于WIN2000 操作系统的电力监控软件Acrel-2000, 同时能通过MODBUS SERVER 和OPC方式实现系统数据的上传, 实现资源共享。站控层通过位于通信层的工业以太网交换机与现场中的通信服务器或通信网关进行数据交换。
通信层除了有一个工业以太网交换机外，还在每个设备层总线分支处设立了一个通信服务器或网关，用来将现场的总线协议转为以太网协议。在保护装置分支中还使用了ACRHMI通信管理机，ACRHMI是用于实现配电系统的通信处理和设备管理的智能通信单元，其选用了一块12.1寸高亮度TFT真彩触摸屏，使用实时嵌入式操作系统（WinCE.NET）和系统工程运行软件，具有良好的人机界面，集成了ProfiBus-DP通讯接口和TCP/IPRJ45接口，能将多种设备通过现场总线技术有机地连接起来。
现场监控层采用包括ARD系列智能马达控制器、ACR系列多功能网络仪表在内的具备RS485 ProfiBus-DP通讯接口的分布在配电柜上的智能可通讯设备，通过现场总线通信实现与通信网关的数据交换。
系统报价—览表 单位：元（RMB）
名称 型号 单位 面价 备注
监控主机 IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/
D-Link530+外设 台 8500 均可用户自备，以当时市场价格为准，该报价仅供参考
显示器 三星19寸液晶显示器 台 3000
三星22寸液晶显示器 台 3800
打印机 HP LaserJet 1020 A4 台 2500
EPSON-LQ1600KIIIH A3 台 4000
UPS电源 山特C1KS 台 5000
山特C2KS 台 6500
通讯线缆 五类线 米 4.6
屏蔽双绞线RVVP 2×1.0 米 5.6
光纤（多模） 米 6.6
通讯机柜 1200×600×600 面 3000
2200×600×600 面 5000
光电转换 HTB-1000 只 750 远距离传输
终端盒 只 60
尾纤 面 50
耦合器 面 50
熔接点 个 50
通讯转换 扩展卡ACRNET-PCI/4 块 3000 扩展卡
串口服务器ACRNET-PORT(2口) 只 3000 串口服务器
串口服务器ACRNET-PORT(4口) 只 5500
通讯前置机ACRNET-UC02(2口) 只 4000 通讯前置机
通讯前置机ACRNET-UC04(4口) 只 6000
通讯前置机ACRNET-UC08(8口) 只 11500
通讯管理机ACRHMI 台 30000 人机界面
组网设备 网络交换机EDS-208 台 3000 局域组网
网络交换机EDS-408 台 8500
监控软件 Acrel监控组态软件V6.0 系统组态软件
图形组态软件
电能管理软件
数据库软件 套 3万 设备数量1～10
4万 设备数量11～20
6万 设备数量21～40
8万 设备数量41～80
10万元以上 设备数量80以上
双机版 套 单机价格×1.5
数据转发 每+1用户 套 3000
Web发布 每+1用户（总用户数≤5） 套 5000
电力仪表 ACR330ELH 台 4860
ACR220ELH 台 4280
ACR120EL 台 3580
导轨式电表 DTSD1352 台 2050
DTSF1352 台 1200
DDSF1352 台 600
3.3 系统功能
3.3.1 友好的人机交互界面（HMI）
标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况；庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能；分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。主画面可直观显示各回路的运行状态，并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。主要电参量直接显示于人机交互界面并实时刷新。
3.3.2 用户管理
Acrel-2000智能电力监控系统软件可对不同级别的用户赋予不同权限，从而保证系统在运行过程中的安全性和可靠性。如对某重要回路的合/分闸操作，需操作员级用户输入操作口令外，还需工程师级用户输入确认口令后方可完成该操作。
3.3.3 数据采集处理
Acrel-2000智能电力监控系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态（包括三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度、开关位置、设备运行状态等），将采集到的数据或直接显示、或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示（总系统功率、负荷最大值、功率因数上下限等），并对重要的信息量进行数据库存储。
3.3.4 趋势曲线分析
Acrel-2000智能电力监控系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负荷运行状况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势，方便工程人员对监测的配电网络进行质量分析。
3.3.5 报表管理
Acrel-2000智能电力监控系统具有标准的电能报表格式并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式，系统可自动统计。可自动生成各种类型的实时运行报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等，可以查询和打印系统记录的所有数据值，自动生成电能的日、月、季、年度报表，根据复费率的时段及费率的设定值生成电能的费率报表，查询打印的起点、间隔等参数可自行设置；系统设计还可根据用户需求量身定制满足不同要求的报表输出功能。
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