一種plc電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：機(jī)殼；多功能儀表裝置，多功能儀表裝置位于機(jī)殼內(nèi)包括：第一至第三互感器，其中第一互感器的一端接三相交流電的第一相，第二互感器的一端接三相交流電的第二相，第三互感器的一端接三相交流電的第三相；多功能電能質(zhì)量?jī)x表，多功能電能質(zhì)量?jī)x表的輸入端與第一至第三互感器的另一端相連；人機(jī)接口HMI裝置位于機(jī)殼內(nèi)；PLC控制器位于機(jī)殼內(nèi)，并且PLC控制器的輸入端與人機(jī)接口HMI裝置的輸出端相連；功耗裝置，功耗裝置位于機(jī)殼內(nèi)，功耗裝置包括：繼電器組和負(fù)載電阻組合。本實(shí)用新型可以模擬實(shí)際負(fù)載運(yùn)行，從而測(cè)量出后備電源的實(shí)際帶載能力，并能獨(dú)立加載，并且具有較高的精確度以及安全系數(shù)。
【專利說明】—種PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心、金融結(jié)算中心等關(guān)鍵部門的設(shè)備能得到不間斷的電源供電，這些部門通常采用“市電供電+UPS(Uninterruptible Power System,不間斷電源)電源及柴油發(fā)電機(jī)組備用”所組成的供電系統(tǒng)。UPS作為自市電停電到備用柴油發(fā)電機(jī)組供電的中間段的電源設(shè)備，可以將蓄電池的電能逆變向負(fù)載供電，從而保證在柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)供電前負(fù)載不斷電，而當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組投入使用時(shí)，UPS就作為機(jī)組的負(fù)載為電池充電。UPS和發(fā)電機(jī)組作為停電后的應(yīng)急備用電源，大部分時(shí)間處于待機(jī)的狀態(tài)，一旦遇停電或市電發(fā)生故障，才起保障用電作用。然而當(dāng)市電故障發(fā)生后才發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)組和UPS的性能也出現(xiàn)了問題。為解決實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)和UPS設(shè)備的輸出功率與帶載能力，就需要使用替代真實(shí)設(shè)備的假負(fù)載。假負(fù)載設(shè)備可以模擬真實(shí)負(fù)載應(yīng)用，從而精確測(cè)試出發(fā)電機(jī)組及UPS設(shè)備的輸出功率與帶載能力。并通過上位機(jī)分析軟件得到發(fā)電機(jī)及UPS設(shè)備測(cè)試過程的各種數(shù)據(jù)變化，進(jìn)而生成測(cè)試報(bào)告。
[0003]但是，隨著各行業(yè)對(duì)電力安全要求越來越高，對(duì)這個(gè)行業(yè)的需求是越來越高，電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要電力測(cè)量技術(shù)、儀器儀表、發(fā)電機(jī)、UPS技術(shù)和通訊技術(shù)的綜合體，目前市場(chǎng)上有部分產(chǎn)品是利用單片來進(jìn)行設(shè)計(jì)進(jìn)行后備電源部分參數(shù)的監(jiān)測(cè)，但其穩(wěn)定性和實(shí)用性受到很大的限制，性能不能令人完全滿意?，F(xiàn)有的電能監(jiān)測(cè)產(chǎn)品不能獨(dú)立加載，并且存在精確度不高、控制部分安全系數(shù)低等問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
[0005]為此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立加載，并且具有較高的精確度以及安全系數(shù)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:機(jī)殼；多功能儀表裝置，所述多功能儀表裝置位于所述機(jī)殼內(nèi)，其中，所述多功能儀表裝置包括:第一至第三互感器，其中所述第一互感器的一端接三相交流電的第一相，所述第二互感器的一端接三相交流電的第二相，所述第三互感器的一端接三相交流電的第三相；多功能電能質(zhì)量?jī)x表，所述多功能電能質(zhì)量?jī)x表的輸入端與所述第一至第三互感器的另一端相連；人機(jī)接口 HMI裝置，所述HMI裝置位于所述機(jī)殼內(nèi)，所述HMI裝置的輸入端與所述多功能電能質(zhì)量?jī)x表的輸出端相連；PLC控制器，所述PLC控制器位于所述機(jī)殼內(nèi)，并且所述PLC控制器的輸入端與所述人機(jī)接口 HMI裝置的輸出端相連；功耗裝置，所述功耗裝置位于所述機(jī)殼內(nèi)，所述功耗裝置包括:繼電器組，其中所述繼電器組包括多個(gè)繼電器單元，所述繼電器單元與所述PLC控制單元的輸出端相連；負(fù)載電阻組合，所述負(fù)載電阻組合包括多個(gè)負(fù)載電阻，其中，每個(gè)所述負(fù)載電阻與所述繼電器組對(duì)應(yīng)相連，并且每個(gè)所述負(fù)載電阻通過電纜與所述多功能儀表裝置相連。
[0007]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述繼電器組中的每個(gè)繼電器為固態(tài)繼電器。
[0008]在本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)所述負(fù)載電阻為線性電阻。
[0009]在本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例中，所述PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括:散熱裝置，所述散熱裝置位于所述機(jī)殼內(nèi)，其中所述散熱裝置包括:至少兩個(gè)散熱單元；接線端子，所述接線端子包括第一至第六端子，所述第一和第二端子連接至所述多功能電能質(zhì)量?jī)x表，所述第二和第三端子之間并聯(lián)有風(fēng)機(jī)電容，第四至第六端子分別與每個(gè)所述散熱單元相連。
[0010]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)所述散熱單元為風(fēng)機(jī)。
[0011]在本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例中，所述人機(jī)接口 HMI裝置與所述PLC控制器通過RS232通訊線連接。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用PLC控制器進(jìn)行電能監(jiān)測(cè)，采用分段式功率投放，并以低能耗模式工作。本實(shí)用新型的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)用性較高，可以帶給用戶更好的性能。本實(shí)用新型可以模擬實(shí)際負(fù)載運(yùn)行，從而測(cè)量出后備電源的實(shí)際帶載能力，并能獨(dú)立加載，并且具有較高的精確度以及安全系數(shù)。
[0013]本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0015]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連接關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0018]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0019]下面參考圖1和圖2對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行描述。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括機(jī)殼1、多功能儀表裝置2、PLC (Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)控制器3、人機(jī)接口HMI裝置4和功耗裝置5，其中，多功能儀表裝置2、PLC控制器3、人機(jī)接口 HMI裝置4和功耗裝置5均設(shè)置于機(jī)殼I內(nèi)。
[0021]具體地，多功能儀表裝置2包括第一互感器21a、第二互感器21b、第三互感器21c和多功能電能質(zhì)量?jī)x表22。第一互感器21a的一端接三相交流電的第一相，第二互感器21b的一端接三相交流電的第二相，第三互感器21c的一端接三相交流電的第三相。其中，外部電源提供三相交流電，第一互感器21a接三相交流電的第一相，采集第一相電流的電參數(shù)。第二互感器21b接三相交流電的第二相，采集第二相電流的電參數(shù)。第三互感器21c接三相交流電的第三相，采集第三相電流的電參數(shù)。
[0022]多功能電能質(zhì)量?jī)x表22的輸入端與第一互感器21a的另一端、第二互感器21b的另一端和第三互感器21c的另一端相連。多功能電能質(zhì)量?jī)x表接收第一互感器21a、第二互感器21b和第三互感器21c的三相交流電的電參數(shù)，并將電參數(shù)發(fā)送至人機(jī)接口 HMI裝置4，實(shí)現(xiàn)多功能電能質(zhì)量?jī)x表22和人機(jī)接口 HMI裝置4之間的數(shù)據(jù)傳輸。
[0023]需要說明的是，第一互感器21a、第二互感器21b和第三互感器21c的信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，將變化的參數(shù)實(shí)時(shí)發(fā)送至多功能電能質(zhì)量?jī)x表22上，從而多功能電能質(zhì)量?jī)x表22可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)互感器的信號(hào)變化。
[0024]下面分別以第一相電流為A相，第二相電流為B相，第三相電流為C相進(jìn)行描述。
[0025]參考圖2，第一互感器21a的SI端接多功能電能質(zhì)量?jī)x表22的端子5，S2端接端子6。第二互感器21b的SI端接多功能電能質(zhì)量?jī)x表22的端子7，S2端接端子8。第三互感器21c的SI端接多功能電能質(zhì)量?jī)x表22的端子9，S2端接端子9。多功能電能質(zhì)量?jī)x表22的端子23接地。
[0026]人機(jī)接口 HMI裝置4的輸入端與多功能電能質(zhì)量?jī)x表22的輸出端相連。人機(jī)接口 HMI裝置4接收來自多功能電能質(zhì)量?jī)x表22的三相交流電的電參數(shù)。
[0027]人機(jī)接口 HMI裝置4用于顯示PLC控制器3接收到的三相交流電的電參數(shù)。并且，測(cè)試人員還可以通過人機(jī)接口 HMI裝置4設(shè)置控制信息，人機(jī)接口 HMI裝置4進(jìn)而將測(cè)試人員設(shè)置的控制信息發(fā)送至PLC控制器3。
[0028]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，控制信息可以包括第一相控制信息、第二相控制信息和第三相控制信息。例如，第一相控制信息為A相控制信息，第二相控制信息為B相控制信息，第三相控制信息為C相控制信息。
[0029]PLC控制器3的輸入端與人機(jī)接口 HMI裝置4的輸出端相連，其中，PLC控制器3包括第一相控制電路、第二相控制電路和第三相控制電路。其中，第一相控制電路用于輸出第一相控制信息，例如輸出A相控制信息；第二相控制電路用于輸出第二相控制信息，例如輸出B相控制信息；第三相控制電路用于輸出第三相控制信息，例如輸出C相控制信息。
[0030]在本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例中，人機(jī)接口 HMI裝置4可以設(shè)置于PC(PersonComputer,個(gè)人計(jì)算機(jī))中。其中，人機(jī)接口 HMI裝置4與PLC控制器3可以通過RS232通訊線連接，測(cè)試信息可以通過RS232接口與PC相連。
[0031]并且，功耗裝置5包括繼電器組51和負(fù)載電阻組合。具體地，PLC控制器3將控制信息進(jìn)一步傳遞給對(duì)應(yīng)的繼電器組51，由繼電器組51控制后續(xù)的負(fù)載電阻組合是否工作。其中，繼電器組51與PLC控制單元3的輸出端相連，用于根據(jù)PLC控制單元3輸出的A相控制信息、B相控制信息和C相控制信息控制對(duì)應(yīng)繼電器，進(jìn)而由繼電器控制對(duì)應(yīng)的負(fù)載電阻是否工作。
[0032]在本實(shí)用新型的一個(gè)示例中，繼電器組中的每個(gè)繼電器為固態(tài)繼電器。
[0033]負(fù)載電阻組合包括多個(gè)負(fù)載電阻52，其中，每個(gè)負(fù)載電阻52與繼電器組5中的繼電器對(duì)應(yīng)相連，并且每個(gè)負(fù)載電阻52均接地N。如圖2所示，接地端N接底部銅排。并且，每個(gè)負(fù)載電阻52通過對(duì)應(yīng)的A相電纜、B相電纜或C相電纜與多功能儀表裝置2相連。
[0034]在本實(shí)用新型的一個(gè)示例中，每個(gè)負(fù)載電阻52可以為線性電阻。其中，負(fù)載電阻52內(nèi)部耗電元件采用干式電阻、強(qiáng)制風(fēng)冷式散熱。
[0035]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，本實(shí)用新型的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括:散熱裝置6，其中散熱裝置6位于機(jī)殼I內(nèi)。散熱裝置6包括:至少兩個(gè)散熱單元M和接線端子。其中，如圖2所示，接線端子Yl包括第一至第六端子(I?6)，第一端子I和第二端子2連接至多功能電能質(zhì)量?jī)x表22，其中，接線端子Yl的第一端子I連接至多功能電能質(zhì)量?jī)x表22的端子12，第二端子2連接至多功能電能質(zhì)量?jī)x表22的端子13。接線端子Yl的第二端子2和第三端子3之間并聯(lián)有風(fēng)機(jī)電容，接線端子Yl的第四端子4、第五端子5和第六端子6與每個(gè)散熱單兀M相連。
[0036]在本實(shí)用新型的一個(gè)示例中，每個(gè)散熱單元M可以為軸流風(fēng)機(jī)，散熱采用強(qiáng)制風(fēng)冷，從而保證負(fù)載電阻恒功率耗電。
[0037]根據(jù)本實(shí)用新型的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用PLC控制器進(jìn)行電能監(jiān)測(cè)，采用分段式功率投放，并以低能耗模式工作。本實(shí)用新型的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)用性較高，可以帶給用戶更好的性能。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)三相平衡，可以模擬實(shí)際負(fù)載運(yùn)行，從而測(cè)量出后備電源的實(shí)際帶載能力，并能獨(dú)立加載，并且具有較高的精確度以及安全系數(shù)。
[0038]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0039]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 機(jī)殼; 多功能儀表裝置，所述多功能儀表裝置位于所述機(jī)殼內(nèi)，其中，所述多功能儀表裝置包括: 第一至第三互感器，其中所述第一互感器的一端接三相交流電的第一相，所述第二互感器的一端接三相交流電的第二相，所述第三互感器的一端接三相交流電的第三相； 多功能電能質(zhì)量?jī)x表，所述多功能電能質(zhì)量?jī)x表的輸入端與所述第一至第三互感器的另一端相連； 人機(jī)接口 HMI裝置，所述HMI裝置位于所述機(jī)殼內(nèi)，所述HMI裝置的輸入端與所述多功能電能質(zhì)量?jī)x表的輸出端相連； PLC控制器，所述PLC控制器位于所述機(jī)殼內(nèi)，并且所述PLC控制器的輸入端與所述人機(jī)接口 HMI裝置的輸出端相連； 功耗裝置，所述功耗裝置位于所述機(jī)殼內(nèi)，所述功耗裝置包括: 繼電器組，其中所述繼電器組包括多個(gè)繼電器單元，所述繼電器單元與所述PLC控制單元的輸出端相連； 負(fù)載電阻組合，所述負(fù)載電阻組合包括多個(gè)負(fù)載電阻，其中，每個(gè)所述負(fù)載電阻與所述繼電器組對(duì)應(yīng)相連，并且每個(gè)所述負(fù)載電阻通過電纜與所述多功能儀表裝置相連。
2.如權(quán)利要求1所述的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器組中的每個(gè)繼電器為固態(tài)繼電器。
3.如權(quán)利要求1所述的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述負(fù)載電阻為線性電阻。
4.如權(quán)利要求1所述的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括:散熱裝置，所述散熱裝置位于所述機(jī)殼內(nèi)，其中所述散熱裝置包括: 至少兩個(gè)散熱單元； 接線端子，所述接線端子包括第一至第六端子，所述第一和第二端子連接至所述多功能電能質(zhì)量?jī)x表，所述第二和第三端子之間并聯(lián)有風(fēng)機(jī)電容，第四至第六端子分別與每個(gè)所述散熱單元相連。
5.如權(quán)利要求4所述的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述散熱單元為風(fēng)機(jī)。
6.如權(quán)利要求1所述的PLC電能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)接口HMI裝置與所述PLC控制器通過RS232通訊線連接。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK203745581SQ201420142449
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】褚云霞, 張軍 申請(qǐng)人:石家莊學(xué)院