西门子工业自动化产品在某银行大厦低压配电系统中的实际应用 |
一、系统概述
某银行大厦位于浦东陆家嘴金融贸易区,其低压配电系统监控与通信子系统(简称LV-SC)是根据此大厦低压配电系统智能化管理的需要而设计的，其主要功能有:
重要低压开关设备的工作状态的监视；
智能化开关设备的在线运行参数、运行状态的诊断与维护；
电度量的能源管理；
构造与BAS通信接口；
该系统将集成西门子公司最新一代智能开关设备与自动化产品。利用Profibus总线系统完成系统内的实时数据高速可靠的通讯；强大的WINCC软件完成上位机的HMI功能；性能优异的3WN6智能ACB带Profibus_DP接口将本设备的大量数据通过总线传至CPU412－2,这样可节省大量的输入卡件和传统意义上的信号连接电缆，通过Profibus总线技术可以使项目成本大为降低。从技术角度来说只要是带有Profibus_DP接口并且符合Profibus总线通讯协议的外围设备都可联入SIEMENS的上位机系统。S7－400系列PLC使得系统运行更加可靠，扩展更加灵活。这些也是本项目的与众不同之处和优势所在。
二、各子系统描述
（一）实时数据库
该库利用西门子PLC通过Profibus网络采集的数据建立而成，数据库包括如下内容：
设备运行参量：三相电流、三相电压、功率因数、频率、有功功率、无功功率和视在功率；
设备运行状态：接通、断开、脱扣；
设备能量值： 电度量；
网络通讯状态：联线、断线状态；
（二）PROFIBUS通讯子系统
该子系统是指低压系统内部的数据传输接口，它利用西门子PLC通过PROFIBUS网络从连结在网络上的3WN6及电能表采集所需数据，并可传送至模拟计算机，供诊断维护使用。LV－SC系统需要通讯的DP站点共有79个，其中71个站是通过带DP接口的3WN6＋ZF01通讯的；另外8个站通过带DP接口的智能电表通讯（该8个站FROFIMESS只提供电度量测量参数）。在总共79个站中，有8个智能电表和15个空气开关3WN6＋ZF05共23个站需要电度量KWh参数。
（三）网络层次与BAS接口
在LV－SC系统中的BAS接口，是低压系统与BAS信息交流的通道。该接口的具体协议为LV－SC的CP524通过RS232与BAS的INTEGRATOR通讯，参见下图：
（四）模拟计算机
该计算机使用西门子公司的WINCC软件，可在上面显示设备运行参数（三相电流、三相电压、功率因数、频率、有功功率、无功功率和视在功率）；设备运行状态（接通、断开和脱扣）以及设备能量值（电度量）。
（五）设备在线诊断与调试子系统
该系统利用模拟计算机和通讯网络，完成设备的在线诊断和日常系统维护工作。
（六）系统软硬件功能
OS操作员站的网卡为CP5613，用FROFIBUS方式采集CPU412－2中的显示数据，CP443EXT－5作为PROFIBUS的MASTER为CPU412－2采集DP从站中的设备运行参数，而CP5431则把CPU412－2中的设备运行参数传送至S5-CPU942，CP524通过RS232与BAS的INTEGRATOR完成数据通讯。
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