zh-cnGoodspeed Rss3Tue, 07 Oct 2008 22:29:57 GMTWed, 15 Aug 2007 13:17:24 GMThttp://blog.cechinamag.com/FENGQI/24368/message.aspx<p><strong>　　摘要：<br></strong>　　工厂用电监控系统作为工厂自动化的一部分，提高工厂用电的智能化和保证用电的可靠性，已越来越受到工厂管理高层的重视。本文通过介绍一种高性价比的工厂用电监控方案，为工厂的管理层提供一个有效的参考。<br>关键词：工厂用电监控系统、RTU、微机型电动机保护。</p> <p>　<strong>　1 前言</strong></p> <p>　　工厂用电监控实质是SCADA系统（数据采集与监视控制系统），主要由监控中心计算机主站系统、通讯通道和现场的各种远程终端单元构成（即RTU，英文名称Remote Terminal Unit），对工厂的重要电器和供电回路的进行远程监测、控制以及保护，即完成遥信、遥测、遥控、遥调“四遥”功能及保护在内的综合自动化，通过与工厂MIS系统联接，提高工厂管理的自动化水平。</p> <p>　　<strong>工厂用电监控的包括：</strong><br>　　（1）. 工厂自备变电站的高压进线的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、积分电度等电参量的测量，断路器位置判别，断路器的遥控。<br>　　（2）. 工厂自备变电站的变压器的温度和瓦斯信号的判别。<br>　　（3）. 工厂自备变电站的低压出线的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、积分电度、线路谐波等电参量测量，断路器位置判别，断路器的遥控。<br>　　（4）. 高压电动机的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、积分电度等电参量测量，过电流保护、不平衡（负序过流）保护、接地（零序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、反时限过负荷（热过载）保护、欠电压保护、过电压保护、温度保护、电动机热模型保护、故障范围判别，电动机遥控启停。<br>　　（5）. 低压电动机的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、积分电度等电参量测量，过电流保护、不平衡（负序过流）保护、接地（零序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、反时限过负荷（热过载）保护、欠电压保护、过电压保护、故障范围判别，电动机遥控启停、正反转及三角形星形转换。<br>　　（6）. 低压电容器的三相电压、三相电流、无功功率、频率、功率因数、积分电度等电参量测量及电容器的远程投退。</p> <p><strong>　　2　工厂用电监控系统结构</strong></p> <p align="center"><a href="http://www.cechinamag.com/Upload/Blog/2007/8/15/d96b440d-4806-44da-84af-3a93f7d6ba51.jpg" target=_blank><img height="516" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/Upload/Blog/2007/8/15/d96b440d-4806-44da-84af-3a93f7d6ba51.jpg" width="400"></a></p> <p>　　 <strong>3　工厂用电监控系统介绍</strong></p> <p>　　RTU英文名称Remote Terminal Unit，IEC现在给的名称TeleControl。是一种远方数据采集和控制的设备。北京易控微网公司的STC系列微型RTU是一种符合IEC要求的一种微型RTU设备，其型号STC为Small TeleControl的缩写。北京易控微网公司的MDS系列微机型电动机保护基于先进的单片机平台和成熟的电动机保护理论，是综合电动机测量功能和保护功能于一体的高性价比智能电动机保护产品。<br>　　监控中心可以选择电力版组态软件或专业的SCADA软件，完成数据的显示，远程设备的控制，数据的生成和报表等工作。</p> <p>　　下面是方案中所用RTU或微机型电动机保护的简单介绍：<br><strong>　　1． STC-2交流采样微型RTU的功能</strong><br>　　 &#8226;　不需要电压等变送器，三表法直接准确测量三相交流电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、频率、功率因数、零序电流、积分电度、等电参量, 可以测量变频器输出。<br>　　 &#8226;　具有3路独立的开关量继电器输出，可以作为遥控、跳闸或者告警。<br>　　 &#8226;　6路开关量光隔输入，也可以作为脉冲量输入。<br>　　 &#8226;　2路直流输入(0-20mA或0-5V),可以接各种变送器。<br>　　 &#8226;　 两路通信接口，支持MODBUS规约，支持主站端的热备用。<br>　　 &#8226;　FFT算法，可计算0－31次谐波。<br>　　<strong>2． MDS-1 微机型电动机保护的功能<br></strong>　　 &#8226;　除了具有STC-2的测量功能外，还具有电动机保护功能。<br>　　 &#8226;　三相异步电动机的反时限过负荷（热过载）保护、不平衡（负序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、接地（零序过流）保护、欠电压保护、过电压保护。<br>　　 &#8226;　三相电动机转子断条、轴承损坏、绝缘监测等故障诊断功能。<br>　　<strong>3． MDS-104微机型电动机保护的功能<br></strong>　　 &#8226;　三表法测量准确测量三相交流电压、电流、有功、无功、频率、功率因数、零序电流、零序电压等电参量，快速数据刷新速度100次/S。测量数据刷新25次/S,也可以接成两表法使用，两表法下无法进行负序保护 <br>　　 &#8226;　具有4路独立的开关量继电器输出，可以作为遥控、跳闸或者告警。<br>　　 &#8226;　6路开关量光隔输入，也可以作为脉冲量输入。<br>　　 &#8226;　4路隔离直流输入(0-20mA或0-5V),可以接各种变送器；<br>　　 &#8226;　2路RS232/RS485通信接口，支持MODBUS规约。<br>　　 &#8226;　三相异步电动机的过电流保护、不平衡（负序过流）保护、接地（零序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、反时限过负荷（热过载）保护、欠电压保护、过电压保护、故障范围判别等。<br>　　 &#8226;　线路三段过流速断保护，反时限速断保护，自动重合闸<br>　　 &#8226;　可以通过正序和负序电流的计算，了解当前电动机是正转还是反转，防止电网事故产生相序错误而导致的电动机烧毁。<br>　　<strong>4． STC-1直流采样微型RTU的功能</strong><br>　　 &#8226;　8路开关量继电器输出，可以作为遥控、跳闸或者告警。<br>　　 &#8226;　8路开关量光隔输入，也可以作为脉冲量输入。<br>　　 &#8226;　8路直流输入(0-20mA或0-5V),可以接各种变送器。<br>　　 &#8226;　1个标准485通信口，1个RS485/232接口，支持MODBUS或其它规约，扩展更加容易。<br>　　 &#8226;　 贴片安装，无外部总线，可靠性高，抗干扰能力强。<br>　　 &#8226;　卡式导轨或螺丝固定<br>　　<strong>5． STC-101微型RTU的功能<br></strong>　　 &#8226;　16路开关量光隔输入， 支持脉冲计数，支持交直流0～400V输入<br>　　 &#8226;　1个标准485/232通信口，支持MODBUS或其它规约，扩展更加容易。<br>　　 &#8226;　贴片安装，无外部总线，可靠性高，抗干扰能力强。<br>　　 &#8226;　卡式导轨或螺丝固定<br>　　<strong>6． STC-112直流采样微型RTU的功能</strong><br>　　 &#8226;　4路开关量继电器输出 <br>　　 &#8226;　8路开关量光隔输入，也可以作为脉冲量输入。<br>　　 &#8226;　8路直流输入(0-20mA或0-5V),可以接各种变送器。<br>　　 &#8226;　2路隔离模拟量输出，0～10V 或者0～20mA<br>　　 &#8226;　1个隔离 485通信口，1个RS232接口，支持MODBUS RTU或者ASCII或其它规约 <br>　　 &#8226;　卡式导轨或螺丝固定<br>　　 &#8226;　贴片安装，无外部总线，可靠性高，抗干扰能力强。　　 <br>　　 <br>　<strong>　4 系统配置　</strong><br>　 <br>　　对于高低压线路，每个供电回路可以选用一台STC-2进行监控；对于高压电动机的综合监控选用MDS104微机型电动机保护；低压电动机的综合监控可以选用MDS-1微机型电动机保护；对于是否通电的检测，可以选用STC-101微型RTU；对于大量直流量的采集，可以选用STC-1微型RTU；对于需要模拟量进行输出调节，可以选用STC-112微型RTU。<br>　　 <br><strong>　　5 通讯协议</strong></p> <p>　　 基于开放性原则选用业内广泛使用的MODBUS规约。MODBUS规约是MODICOM公司开发的一个为很多厂商支持的开放规约。通过此规约，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信，它已经成为一通用工业标准。<br>　　本方案中的RTU和微机型电动机保护支持MODBUS规约的子集，主要功能码为：<br>　　Read Coil Status （读继电器输出）<br>　　Read Input Status （读开关量输入）<br>　　Read Holding Registers（读保持寄存器）<br>　　Read Input Registers （读输入寄存器）<br>　　Force Single Coil (设置单个继电器)<br>　　Preset Single Register （设置单个保持寄存器）<br>　　Force Multiple Coils（设置多个线圈）<br>　　Preset Multiple Registers（设置多个保持寄存器）<br>　　Read General Reference （读文件）<br>　　Write General Reference （写文件）<br>　　Read FIFO Queue（读FIFO队列）<br>　　 <br>　<strong>　6　典型应用</strong><br>　　 <br>　　下面以一个典型的10KV/400V变电站加以说明，一次接线图如下：</p> <p align="center"><a href="http://www.cechinamag.com/Upload/Blog/2007/8/15/38a8a501-4ea9-418a-a2ab-edf3bddf9085.gif" target=_blank><img height="453" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/Upload/Blog/2007/8/15/38a8a501-4ea9-418a-a2ab-edf3bddf9085.gif" width="400"></a></p> <p>　　配置如下：<br>　　每个开关采用一台STC-2产品。10KV采用2表法，400V采用3表法，测量电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、谐波等。每个开关有两个位置信号，每个隔离开关有一个位置信号，每条线路还有1路电度表脉冲信号，需要5个开关量输入，STC-2有6路，1路备用。STC-2开关量断电器输出有3路，分别用于控制合闸、跳闸，1路备用。<br>　　131母联开关采用1台STC-2测量10kv母联电流，431采用1台STC-2测量400V母联电流。<br>　　电动机保护采用MDS-104，测量电压，电流，功率，无功，功率因数，提供三相异步电动机的过电流保护、不平衡（负序过流）保护、接地（零序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、反时限过负荷（热过载）保护、欠电压保护、过电压保护、故障范围判别等。<br>　　电容器可以采用STC-2或者MDS-104，STC-2仅仅进行测量，MDS-104可以进行电容器的过电压保护。<br>　　监控中心主站端由于规模小，采用1台工业控制计算机，通过1个隔离RS232/485转换器，连接各台设备构成RS485网络，软件采用国内的组态软件。<br>　　 <br><strong>　　7 结束语</strong></p> <p>　　整个系统开放性好，易扩容，易维护，安装简单，投资少，性价比高，是系统集成商的理想选择。</p>http://blog.cechinamag.com/FENGQI/24368/message.aspx SCADAWed, 15 Aug 2007 13:13:22 GMThttp://blog.cechinamag.com/FENGQI/24367/message.aspx<p align="left">　　<strong>摘要：</strong>对水源井进行数字化监控，保证水源井稳定可靠的工作，对有关单位水源井的远程调度和科学管理起到重要作用。本文通过介绍MDS系列微机型电动机保护在水源井监控中的应用,为系统集成商做类似项目提供一个有效的范例。<br>　　 <br>　　<strong>关键词：</strong>水源井监控、微机型电动机保护<br><strong>　　 <br>　　1 前言</strong><br>　　 <br>　　利用最新的自动化技术对水源井进行监控，已越来越成为一种趋势。一般的水源井监控采用PLC＋变送器实现的，主要监测的对象包括：<br>　　 ·水泵的三相电压、三相电流，以及水泵的开停状态。<br>　　 ·水泵的远程开停控制。<br>　　 ·水源井的液位、出水管压力和流量。<br>　　 采用的变送器或传感器包括：三相电压变器、三个电流变送器、流量计、压力变送器、液位传感器。<br>　　 采用MDS系列微型电动机保护＋变送器的水源井监控，主要监测的对象包括：<br>　　 ·水泵的三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、功率因数、积分电度、零序电流、互序电流等电参量<br>　　 ·水泵的开停状态检测。<br>　　 ·水泵的过电流保护、不平衡（负序过流）保护、接地（零序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、反时限过负荷（热过载）保护、欠电压保护、过电压保护、温度保护、电动机热模型保护、故障诊断。<br>　　 ·水泵的远程开停控制。<br>　　 ·水源井的液位、出水管压力和流量。<br>　　 ·可以在变频环境下使用。<br>　　采用的变或传感器包括：三相电流互感器、流量计、压力变送器、液位传感器。<br>　　比较两种方案，后一种方案有以下诸多优点：<br>　　 ·由于采用先进的算法直接测量不需要三相电压变送器和三相电流变送器，降低成本。减少接线，便于安装。<br>　　 ·功能强大，综合的测量和保护功能保证水泵的可靠运行，。以及远程维护。<br>　　 <br>　　<strong>2 系统结构</strong>（以MDS－1为例）<br>　　 </p> <p align="center"><a href="http://www.cechinamag.com/Upload/Blog/2007/8/15/74b51c02-d01f-47b5-8c4c-f8565ae202cb.jpg" target=_blank><img height="375" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/Upload/Blog/2007/8/15/74b51c02-d01f-47b5-8c4c-f8565ae202cb.jpg" width="400"></a></p> <p>　　 <br>　　<strong>3 MDS系列微型电动机保护功能简介：<br></strong>　　 <br>　　（1）．MDS-1 微机型电动机保护的功能<br>　　 ·不需要电压、电流等变送器，三表法直接准确测量三相交流电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、频率、功率因数、零序电流、负序电流、零序电压、负序电压、积分电度等电参量, 可以在变频器环境下使用。<br>　　 ·具有3路独立的开关量继电器输出，可以作为遥控、跳闸或者告警。<br>　　 ·6路开关量光隔输入，也可以作为脉冲量输入。<br>　　 ·2路直流输入(0-20mA或0-5V),可以接各种变送器。<br>　　 ·两路隔离232或485通信接口，支持MODBUS规约。<br>　　 ·FFT算法，可计算0－31次谐波。<br>　　 ·三相异步电动机的反时限过负荷（热过载）保护、不平衡（负序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、接地（零序过流）保护、欠电压保护、过电压保护。<br>　　 ·三相电动机转子断条、轴承损坏、绝缘监测等故障诊断功能。<br>　　 ·工作温度：－20至70摄氏度<br>　　 ·EMC性能如下：<br>　　 <a href="http://www.cechinamag.com/Upload/Blog/2007/8/15/4770fe6a-eeb0-4e66-b992-13b480816c26.jpg" target=_blank><img height="157" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/Upload/Blog/2007/8/15/4770fe6a-eeb0-4e66-b992-13b480816c26.jpg" width="400"></a></p> <p>　<strong>　（2）．MDS-104微机型电动机保护的功能<br></strong>　　 ·不需要电压、电流等变送器，三表法测量准确测量三相交流电压、三相电流、有功、无功、频率、功率因数、零序电流、负序电压等电参量，数据刷新速度100次/S。测量数据刷新25次/S,也可以接成两表法使用，两表法下无法进行负序保护 <br>　　 ·具有4路独立的开关量继电器输出，可以作为遥控、跳闸或者告警。<br>　　 ·6路开关量光隔输入，也可以作为脉冲量输入。<br>　　 ·4路隔离直流输入(0-20mA或0-5V),可以接各种变送器；<br>　　 ·2路RS232/RS485通信接口，支持MODBUS规约。<br>　　 ·三相异步电动机的过电流保护、不平衡（负序过流）保护、接地（零序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、反时限过负荷（热过载）保护、欠电压保护、过电压保护、温度保护、电动机热模型保护、故障诊断等。<br>　　 ·线路三段过流速断保护，反时限速断保护，自动重合闸<br>　　 ·可以通过正序和负序电流的计算，了解当前电动机是正转还是反转，防止电网事故产生相序错误而导致的电动机烧毁。<br>　　 ·工作温度：－40至70摄氏度<br>　　 ·EMC性能如下：<br>　　 <a href="http://www.cechinamag.com/Upload/Blog/2007/8/15/d2799183-f490-46be-8926-ece639889255.jpg" target=_blank><img height="155" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/Upload/Blog/2007/8/15/d2799183-f490-46be-8926-ece639889255.jpg" width="400"></a></p> <p>　<strong>　4 结束语<br></strong>　　 <br>　　MDS系列微机型电动机保护已有两千多套产品稳定运行于全国各地，包括水源井控制、抽油机控制等多种应用场合，是系统集成商的理想选择。</p>http://blog.cechinamag.com/FENGQI/24367/message.aspx SCADAWed, 15 Aug 2007 11:51:10 GMThttp://blog.cechinamag.com/FENGQI/24357/message.aspx<p>RTU是远程终端单元的简称，放在现场，实现遥测、遥信、遥控、遥调四遥功能。<br>遥测是指现场的交流或直流模拟量信号，相当于采集模块的AI<br>遥信是指现场的开关量状态，相当于采集模块的DI<br>遥控是指现场的开关控制，相当于采集模块的DO<br>遥调是指现场的设备调节，相当于采集模块的AO或PO</p> <p>RTU在可靠性和环境适应性等方面和一般的采集模块具有极大的差别，如：<br>遥信的准确性，在电力等场合为了实现无人值守，要求达到99.9%，并带SOE事件记录（用于分析开关动作的准确过程），如果出现过多的遥信误报，监控中心的值班员是受不了的。<br>遥控执行命令要达到100%执行（100%不能拒动），没有命令时，100%不能误动。<br>工作在户外的环境，很多要达到零下20到70度，有的要达到零下40到85度。<br>电磁兼容性EMC一般要求达到3级到4级（最高级）</p> <p>RTU以前均在电力或石化等高端场合应用，许多普通的场合是相当贵的。<br>北京易控微网科技是把大型RTU的技术实行小型化、分散式、网络化，以RTU的高标准部分或全部集成DI、DO、PI、PO、AI、AO等于一体，实现最高的性能价格比，在工控多个行业进行推广。一个RTU就可以取代多个单独功能的数据采集模块，实现自由组合的分布式测控需要。本身带的串行通讯口或以太网接口，可以实现从小到大的系统监控。基于北京易控微网国产精品RTU实现的SCADA系统，已在西气东输克轮管线SCADA、天津路灯监控SCADA、天津用户变压器监控SCADA、各大油田油井、注水站、联合站监控SCADA、德州热网监控SCADA等场合大规模应用，优秀的表现为集成商的项目成功打下了坚实的基础。<br>&nbsp;</p>http://blog.cechinamag.com/FENGQI/24357/message.aspx SCADA