康 ?。ㄩ_灤（集團）唐山礦業(yè)分公司洗煤廠,河北 唐山 063000）

智能測控裝置在工廠低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

康 健
（開灤（集團）唐山礦業(yè)分公司洗煤廠,河北 唐山 063000）

在工廠低壓配電系統(tǒng)中，普通設(shè)備一次回路通常采用空氣開關(guān)、接觸器和電機綜合保護器進行配電和保護。自動化控制系統(tǒng)通常采用大型PLC作為控制單元，通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接上位機控制電腦，通過PLC的輸入/輸出模塊對設(shè)備進行控制。

智能測控；裝置；低壓；配電系統(tǒng)；應(yīng)用

0 前言

下面介紹一種智能測控裝置（FBCU），他的應(yīng)用可以大量減少PLC系統(tǒng)至低壓配電柜的電纜數(shù)量，簡化控制系統(tǒng)，由于其采用模塊化設(shè)計，更加便于維護、維修，同時減少成本投入。

該智能測控裝置集測量、控制、顯示和信息交換于一體，僅一臺FBCU就可取代傳統(tǒng)配電柜內(nèi)的綜合保護器、功率檢測、電量計量、漏電保護、遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場顯示以及遠(yuǎn)程通訊等模塊、單元。

一臺FBCU裝置可以完成四個動力回路的控制、保護、測量以及信息交換功能，并能夠通過PROFIBUS-DP總線，構(gòu)成現(xiàn)場總線型低壓配電系統(tǒng)。

1 FBCU裝置功能

1.1 現(xiàn)場總線

FBCU測控裝置具有PROFIBUS-DP總線接口，安裝在低壓配電柜內(nèi)，一般安裝在儀表箱內(nèi)，配電柜集成FBCU測控裝置后作為現(xiàn)場總線系統(tǒng)的一個分站，內(nèi)部完成測控等功能，與外部通過DP網(wǎng)絡(luò)進行信息交換及遠(yuǎn)程調(diào)控等功能。

1.2 控制功能

每臺FBCU含24輸入/16輸出開關(guān)量接點，通過DP網(wǎng)絡(luò)連接上層PLC主站和上位機，根據(jù)程序設(shè)計完成控制功能。

1.3 保護功能

（1）FBCU測控裝置具有四個回路的過欠壓保護、斷相保護、短路保護、過載保護等常規(guī)保護，可以完全取代熱繼電器，電機綜合保護器。

（2）選擇性漏電保護功能。FBCU測控裝置具有四個回路的“選擇性”漏電保護，系統(tǒng)接地時能夠選擇出接地回路，通過高精度矢量電流互感器和矢量零序電流互感器對零序電壓和電流的幅值大小及相位差檢測，實時判斷回路漏電狀況。

1.4 功率因數(shù)測控功能

FBCU測控裝置具對應(yīng)每個回路有功、無功、功率因數(shù)的測量，并可根據(jù)設(shè)定的功率因數(shù)對補償裝置進行投切。

1.5 電量測量功能

對應(yīng)每個回路消耗的有功、無功電力進行計量，計量精度0.2%，并具有累加，記錄功能。

1.6 參數(shù)顯示功能

FBCU測控裝置外置7寸彩色觸摸屏，取代傳統(tǒng)配電柜的電壓表、電流表、電度表和運行指示燈。

觸摸屏圖形可以自由組態(tài)，界面友好、工藝清晰，狀態(tài)直觀等特點，具有更好的交互性。

1.7 遠(yuǎn)程操控功能

FBCU測控裝置具有通訊單元，具備開放編程功能，有良好的操作性和信息交換功用。

1.8 存儲功能

FBCU測控裝置能夠按年、月、日、時、分、秒的格式，完成所控回路的“故障記憶”，同時還可有每回路的“運行時間”統(tǒng)計。

2 FBCU裝置技術(shù)參數(shù)

（1）I/O點：40,220V，10A ; 2）電流輸入：4路，交流1V ;（3）電壓輸入：1路，交流220V-660V ;（4）漏電保護：4路，30Mas ;（5）電量計量：4路，0.2% ;（6）功率測量：4路，0.2% ;（7）過載保護：0-10倍; （8）參數(shù)顯示：4路，7”觸屏;（9）通訊接口：485,PROFIBUS。

3 FBCU優(yōu)點：

（1）電能管理該裝置的電量計量功能精度高，計量區(qū)段靈活，采用電能管理軟件，可以對生產(chǎn)系統(tǒng)用電進行電能計量、控制、監(jiān)督和能源科學(xué)管理，優(yōu)化配電系統(tǒng)電能分配，科學(xué)、合理、有效地指導(dǎo)利用電能。

（2）節(jié)省硬件投資。裝配FBCU的配電柜，能直接完成計算、邏輯以及控制等功能，大大減少了控制系統(tǒng)的PLC模塊數(shù)量， 減少大量的變送器及調(diào)節(jié)器、計算單元等，也不再需要DCS系統(tǒng)的信號傳輸處理單元及其大量復(fù)雜的硬線連接，節(jié)省了大量的IO模塊和電纜的硬件投資。

（3）節(jié)省安裝費用?，F(xiàn)場總線系統(tǒng)的接線十分簡單，一條通信總線上可掛接十幾個甚至上百個設(shè)備，節(jié)省安裝附件，安裝工作量大大減少，設(shè)計及接線校對的工作量也大大減少。資料顯示，與DCS相比，現(xiàn)場總線系統(tǒng)的安裝費用可節(jié)省60%以上。

（4）減少維護費用。由于現(xiàn)場控制設(shè)備具有自診斷及一定的故障處理能力，并通過數(shù)字通信將相關(guān)信息送往控制室，用戶可實時監(jiān)測及查詢所有設(shè)備的運行，及時了解維護信息，以便早期分析與排除故障，縮短維護停工時間。同時，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化、接線簡單，減少了維護工作量。

（5）系統(tǒng)集成更簡單、靈活。用戶可選擇不同制造商的產(chǎn)品來集成系統(tǒng)，避免或減少系統(tǒng)集成中因不兼容的協(xié)議和接口帶來的麻煩。

（6）功能齊全，滿足多種保護、檢測、控制和信息交換需要。

（7）模塊式結(jié)構(gòu)，具有輸入輸出設(shè)備控制接口、電動機保護、電量計量、接地保護、功率因數(shù)測量及總線接口等模塊，擴展簡單，維修方便。

4 結(jié)束語

在工廠低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用智能測控裝置，大大減少了PLC模塊數(shù)量，通過PROFIBUS-DP總線連接各個配電柜，每臺配電柜都作為一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，這樣增加了系統(tǒng)的可擴展性，減少了設(shè)備控制電纜的敷設(shè)數(shù)量，減少了安裝、調(diào)試的工作量，同時智能測控裝置完美的取代了電機綜合保護器、電量采集器等硬件，在工廠配電中值得應(yīng)用。