分布式采集精密配电柜系统的制作方法
【专利摘要】一种分布式采集精密配电柜系统，包括触摸显示屏、交换机、PLC主控制器、多功能表、打印机、第一网关、第二网关、电流电压采集模块，所述第一网关、第二网关、多功能表、打印机与PLC主控制器之间通过交换机以局域网（这里使用Ethernet交换机）形式电连接，电流电压采集模块通过Modbus总线与第一网关和第二网关相连，本实用新型数据采集单元易于扩展，有效减少了控制单元采集的数据量，减轻了工作负荷，精简了柜内的线路布置。
【专利说明】分布式采集精密配电柜系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种供电监控设备，特别是涉及一种分布式配电监控系统。
【背景技术】
[0002]传统精密配电柜是一款针对数据中心机房能源末端，综合采集所有能源数据的智能配电柜。为终端能源监控系统提供高精度测量数据，通过显示单元，实时反映电能质量数据。并通过数字通讯上载至后台环境控制系统。以达到对整个配电系统的实时监控和运行质量的有效管理。帮助用户优化网络数据中心，加强能耗管理，提高服务器机架运行效率，实现全方位绿色IDC可靠保障。其主要用于电信、金融、政府及IT等IDC数据中心或工业企业等重要客户，为网络服务器等重要设备提供电力分配，用于供电可靠性要求高不间断供电领域。
[0003]目前市面上的精密配电柜大多采用集中采集集中控制系统，用相应的电流互感器(CT)，电压互感器集成的状态采集模块把主回路及每一支路的电压电流及进线开关状态信号采集至控制单元。集中采集集中控制系统存在的问题就是控制单元采集的数据量太大，工作负荷重，扩展难，柜内数据线繁多，因此急需一种新型精密配电柜以满足现有市场的需求。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种分布式采集精密配电柜系统，用于解决上述技术问题。
[0005]本实用新型分布式采集精密配电柜系统，包括触摸显示屏、交换机、PLC主控制器、打印机，其特征在于还包括第一网关、第二网关、多功能表、电流电压采集模块，第一网关、第二网关、多功能表、打印机与PLC主控制器之间通过交换机以局域网(这里使用Ethernet交换机)形式电连接，电流电压采集模块通过Modbus总线与第一网关和第二网关相连。
[0006]电流电压采集模块的RS485接口与第一网关和第二网关的RS485接口之间用屏蔽双绞线相连接；第一网关和第二网关的EtherNet/IP接口、PLC主控制器的EtherNet/IP通讯接口、多功能表的EtherNet/IP通讯接口、打印机的EtherNet/IP通讯接口以及触摸显示屏的EtherNet/IP通讯接口通过网线接到交换机的EtherNet/IP通讯接口。
[0007]接于网关下层的电流电压采集模块的数量可以根据需求进行调整，每个网关的下层最多可以连接32个电流电压采集模块，当32个电流电压采集模块不够用时，可以通过扩展网关从而达到增加电流电压采集模块的目的。
[0008]触摸显示屏的型号为PanelView Plus6,交换机的型号为Stratix5700,所述第一网关、第二网关的型号为HMS AB7001, PLC主控制器的型号Allen-Bradleyl756_L72，多功能表采用的是PM5000，电流电压采集模块型号为Circutor CVM-1D。
[0009]本实用新型的分布式采集精密配电柜系统采用分布式数据采集的方法，每个电流电压采集模块负责采集一条支路的数据，PLC主控制器只需要负责把这些电流电压采集模块所采集的数据读上来，传给上位系统或触摸显示屏，从而减轻了控制器的工作负荷，此外分布式的系统结构也非常有利于对系统的扩展(只需调整接入的网关的数量，并根据需要在网关下接入适当数量的电流电压采集模块即可)，本实用新型中总线技术的应用大大精简了柜内的布线结构，因此本实用新型分布式采集精密配电柜系统有效解决了现有技术中主控制器数据采集量大，工作负荷重，不易扩展，柜内布线繁杂的技术问题。
[0010]下面结合附图对本实用新型的分布式采集精密配电柜系统作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型分布式采集精密配电柜系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，本实用新型分布式采集精密配电柜系统包括触摸显示屏a、交换机b、第一网关C、第二网关d、PLC主控制器e、多功能表f、打印机g、电流电压采集模块h，第一网关C、第二网关d、多功能表f、打印机g与PLC主控制器e之间通过交换机b以局域网(这里使用Ethernet交换机)形式电连接，电流电压采集模块h通过Modbus总线与第一网关c和第二网关d电连接。
[0013]PLC 主控制器 e 的型号为 Allen-Bradleyl756_L7，带有 EtherNet/IP 通讯接口 ；多功能表f采用的是PM5000，带有EtherNet/IP通讯接口 ；触摸显示屏a的型号为PanelViewPlus6,带有EtherNet/IP通讯接口 ；交换机b的型号为Stratix5700,带有八个EtherNet/IP通讯接口 ；所述第一网关C、第二网关d的型号为HMS AB7001，带RS485接口(连接Modbus总线用)和EtherNet/IP接口 ；电流电压采集模块h型号为Circutor CVM-1D，带RS485接□。
[0014]电流电压采集模块h的RS485接口与第一网关c和第二网关d的RS485接口之间用屏蔽双绞线相连接；第一网关c和第二网关d的EtherNet/IP接口、PLC主控制器e的EtherNet/IP通讯接口、多功能表f的EtherNet/IP通讯接口、打印机g的EtherNet/IP通讯接口以及触摸显示屏a的EtherNet/IP通讯接口通过网线连接至交换机b的EtherNet/IP通讯接口，接入EtherNet/IP总线。
[0015]电流电压采集模块h使用RS485总线采用MODBUS协议。但由于RS485总线的传输距离为几十米到上千米，并不适用于远距离传输，所以，增加了网关(图中标号C、d)，把Modbus协议转换成目前广泛应用的EtherNet/IP协议,从而不但解决了远程传输问题,而且其网络通信效率更高，资源共享能力更强，能更好地满足现场控制的要求。第一网关c和第二网关d是Modbus协议转Ethernet/IP协议模块，用于实现Modbus协议和Ethernet/IP协议之间的转化，第一网关C、第二网关d的下层可以连接相应的电流电压采集模块h，且每个网关的下层最多可以连接32个电流电压采集模块h，当需要采集的电流电压的路数不超过32路时只需用一个网关即可，及第一网关C、第二网关d只需一个即可，当需要采集的电流电压路数大于32而小于64路时第一网关C、第二网关d都得用上，当需要采集的的电流电压路数大于64而小于96时只需再扩展一个网关即可，以此类推可以进行任意多路电流电压信号的采集；电流电压采集模块h独立采集一条支路的电流电压数据，η值大于等于I小于等于32 ；PLC主控制器e用于读取第一网关C、第二网关d底层的电流电压采集模块h和多功能表f采集的数据，并相应的将所述数据通过交换机b转发给触摸显示屏a ;触摸显示屏a实时显示采集到的电流电压值；打印机g用于打印相关报表。
[0016]进线端采用功能强大的多功能表f (型号为PM5000)采集进线开关的电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、谐波、功率因数等参数。PLC主控制器e负责读取网关底层电流电压采集模块h采集的数据和多功能表f的采集的数据，并通过交换机b把数据映射给触摸显示屏a。交换机b负责管理工业以太网的通讯。
[0017]触摸显示屏a将采集到的数据在屏幕上显示出来，不但可以方便操作人员查看相应的开关状态，而且当有电压，电流越限的时候，可以报警提示。打印机可以打印相关的报表。
[0018]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种分布式米集精密配电柜系统,包括触摸显不屏(a)、交换机(b)、PLC主控制器(e)、打印机(g)，其特征在于还包括第一网关(C)、第二网关(d)、多功能表(f)、电流电压采集模块(h)，所述第一网关(C)、第二网关(d)、多功能表(f)、打印机(g)与PLC主控制器(e)之间通过交换机(b)以局域网形式电连接，电流电压采集模块(h)通过Modbus总线与第一网关(c)和第二网关(d)相连； 电流电压采集模块(h)的RS485接口与第一网关(c)和第二网关(d)的RS485接口之间用屏蔽双绞线相连接；第一网关(c)和第二网关(d)的EtherNet/IP接口、PLC主控制器(e)的EtherNet/IP通讯接口、多功能表(f)的EtherNet/IP通讯接口、打印机(g)的EtherNet/IP通讯接口以及触摸显示屏(a)的EtherNet/IP通讯接口通过网线接到交换机(b)的 EtherNet/IP 通讯接 口。
2.根据权利要求1所述的分布式采集精密配电柜系统，其特征在于，接于网关下层的电流电压采集模块(h)的数量可以根据需求进行调整，每个网关的下层最多可以连接32个电流电压采集模块(h)。
3.根据权利要求2所述的分布式采集精密配电柜系统，其特征在于，触摸显示屏(a)的型号为PanelView Plus6,交换机(b)的型号为Stratix5700,所述第一网关(C)、第二网关(d)的型号为HMS AB7001，PLC主控制器(e)的型号Allen-Bradleyl756-L72，多功能表(f)采用的是PM5000，电流电压采集模块(h)型号为Circutor CVM-1D。
【文档编号】H02J13/00GK203774615SQ201420081676
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2014年2月25日
【发明者】刘丽方, 范福在 申请人:南旭福（北京）信息工程技术有限公司, 刘丽方, 范福在