基于现场总线制的配电信息采集系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于现场总线制的配电信息采集系统，其包括：通讯模块、远程客户机、本地客户机、系统主机以及终端监控设备；所述终端监控设备通过总线与所述通讯模块相连，所述通讯模块通过传输介质与所述系统主机相连；所述系统主机通过网络与所述本地客户机及所述远程客户机相连；系统主机通过处理所述通讯模块传输的总线信号进行数据分析，分析的数据通过网络传输到所述本地客户机及所述远程客户机。本控制系统具有友好的人机界面，操作简单快洁等特点。
【专利说明】基于现场总线制的配电信息采集系统
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种基于现场总线制的配电信息采集系统，主要应用于各变电基站电量信息的采集。
【背景技术】
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[0002]随着计算机(computer)技术、通信(communicat1n)技术和控制(control)技术的发展，传统的工业控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化方向发展，尤其是以现场总线为代表的工业控制网络更是获得了广阔的发展空间。传统的配电设备主要通过断路器、接触器、继电器、主令电器和电工仪表等传统电气元件实现配电、控制、保护和监视功能，大量的传统电气元件的存在，一方面给生产和维修带来极大不便，同时设备的操作主要以人工方式为主，无法实现计算机管理，而且难于实现较为复杂的控制逻辑。
【发明内容】
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[0003]为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于现场总线制的配电信息采集系统，采用了智能型元器件(智能型网络仪表、网络I/o、智能型断路器等)以及极少量普通型控制。采用现场总线技术，主要研究Modbus现场总线在低压智能网络配电中的应用，本控制系统具有友好的人机界面，操作简单快洁等特点。
[0004]本发明解决技术问题采用如下技术方案:
[0005]基于现场总线制的配电信息采集系统，其包括:
[0006]通讯模块、远程客户机、本地客户机、系统主机以及终端监控设备；
[0007]所述终端监控设备通过总线与所述通讯模块相连，所述通讯模块通过传输介质与所述系统主机相连；
[0008]所述系统主机通过网络与所述本地客户机及所述远程客户机相连；系统主机通过处理所述通讯模块传输的总线信号进行数据分析，分析的数据通过网络传输到所述本地客户机及所述远程客户机。
[0009]所述系统主机采用YC2014-NET系统主机。
[0010]所述通讯模块通过M0DBUS、PR0FIBUS-DP、DEVICENET通讯网络与所述系统主机相连。
[0011]与已有技术相比，本发明的有益效果体现在:
[0012]1、减少施工难度、设备成本。
[0013]2、有效解决电力信息传输效率。
[0014]3、方便管理人员集中管理,控制。减少人员成本。
[0015]4、实现配电设备的远程监控和测量，提高各设备之间的集成性。
[0016]5、提高输配电的质量和可靠性，提高系统的可维护性。
[0017]6、实现变配电的无人值守，降低人力资源成本。
[0018]7、实现全自动化功能，系统中所有节点设备都具有通信功能。【专利附图】
【附图说明】:
[0019]图1为本发明系统的硬件构架图。
[0020]以下通过【具体实施方式】，并结合附图对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
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[0021]实施例:基于现场总线制的配电信息采集系统，其包括:
[0022]通讯模块、远程客户机、本地客户机、系统主机以及终端监控设备；
[0023]所述终端监控设备通过总线与所述通讯模块相连，所述通讯模块通过传输介质与所述系统主机相连；
[0024]所述系统主机通过网络与所述本地客户机及所述远程客户机相连；系统主机通过处理所述通讯模块传输的总线信号进行数据分析，分析的数据通过网络传输到所述本地客户机及所述远程客户机。
[0025]所述系统主机采用YC2014-NET系统主机。所述通讯模块通过MODBUS、PROFIBUS-DP、DEVICENET通讯网络与所述系统主机相连。
[0026]具体实施中:
[0027](I)系统的性能指标的描述:该系统设计的要求网络的空间跨度> 10m ;网络节点数> 1:数据的总线传输速率在一定范围内可调:系统的通信严格按照总线协议定义的标准执行(方便系统的扩展):为最终实现整个项目的功能要求，该系统为上层软件(虚拟仪器设备)提供各种参数接口。
[0028](2)上位机控制软件的功能描述:上位机软件由上位机控制界面，智能配电设备控制、远端节点参数设置等功能实现的相关处理程序两部分构成。上位机的功能实现程序负责处理从控制界面得到的相关参数，然后通过网络发送给相关配电设备，并等待各配电设备处理后的反馈信号；该部分软件应具有较强的控制及检测错误的能力，另外软件应具有较好的可扩展性。
[0029](3)远端配电设备控制器的功能描述:该部分主要的功能应包括具有和总线的通信能力；配电控制器具有在线编程的能力；具有并行口等扩展功能模块。系统的网络结构采用的是工业控制中常用的总线型控制网络。作为系统主站的上位机是控制系统的管理者，它具有管理控制远端配电设备控制节点(下位机)的功能，并且这个权利由它所独享。作为现场控制系统的下位机具有和上位机及其它下位机通讯、控制终端各个配电设备、向上位机发送系统出错等报警信息等功能。
[0030]系统支持常用的现场总线技术:Modbus总线协议、Profibus.DP总线协议、DeviceNet 总线协议、CAN 总线协议、Lonfforks 总线协议。具有 ModbusSewer、OPC Server和OPCClient等接口功能，它可以与其它控制系统(如DCS系统)互相交换数据进行监控管理。系统它适用于IlOKV及以下城乡变电站、箱式变、发电厂用电、楼宇自动化、工矿企业配电房等的变电、受电、馈电、监控和各种终端配用电等的远方控制与管理。系统集监视、测量、控制和通信等多种功能于一体，是一种开放式、网络化、单元化、可扩展性好的监控管理系统。
[0031]本发明系统在现场总线技术的基础上，设计了这个基于现场总线的智能配电控制系统，为最终实现配电的“遥控、遥调、遥信、遥测"等四遥功能奠定了基础。本系统的主要成果如下:
[0032]第一，分析了现场总线的应用现状，对Modbus现场总线技术进行了介绍，分析了智能配电控制系统的发展趋势，并与目前传统配电系统进行比较，分析出现场总线的优点和优势；根据设计的需要，提出了 Modbus现场总线技术在智能配电控制系统的应用设计方案，研究了系统软硬件设计的原则和方法。
[0033]第二，针对配电系统的特点，研究了 Modbus现场总线技术在该系统的软硬件实现，给出了 Modbus现场总线的CRC校验原理及实现方法，解决了配电网络控制的通信问题。
[0034]第三，根据配电控制系统的需要，给出了整个硬件系统结构，分别介绍了系统通信接口模块、上位机RS232/RS485网络转换卡及配电终端控制器等方面硬件电路设计的原理、功能及设计思想，同时给出了各部分的硬件电路图。
[0035]第四，根据配电控制系统的需要，分析了控制系统的数据采集过程，开发了下位机的驱动程序:实现了入机交互界面和组态软件的开发，实现对现场设备的数据采集、解析和显示，完成了整个系统的软件设计。本控制系统是智能配电控制系统的一个先进应用实例，而且作为一种成本较低、控制简单有效的系统，是配电自动化的发展趋势，在生产上具有重要的理论意义和推广价值。
【权利要求】
1.基于现场总线制的配电信息采集系统，其特征在于包括: 通讯模块、远程客户机、本地客户机、系统主机以及终端监控设备； 所述终端监控设备通过总线与所述通讯模块相连，所述通讯模块通过传输介质与所述系统主机相连； 所述系统主机通过网络与所述本地客户机及所述远程客户机相连；系统主机通过处理所述通讯模块传输的总线信号进行数据分析，分析的数据通过网络传输到所述本地客户机及所述远程客户机。
2.根据权利要求1所述的基于现场总线制的配电信息采集系统，其特征在于，所述系统主机采用YC2014-NET系统主机。
【文档编号】H02J13/00GK104333141SQ201410687650
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】胡军, 唐玉泉, 郭宏, 钱传伟, 钱申琴, 赵永贵, 尚勇, 章威, 方国星 申请人:国家电网公司, 国网安徽全椒县供电有限责任公司