分布式采集精密配電柜系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種分布式采集精密配電柜系統(tǒng)，包括觸摸顯示屏、交換機(jī)、PLC主控制器、多功能表、打印機(jī)、第一網(wǎng)關(guān)、第二網(wǎng)關(guān)、電流電壓采集模塊，所述第一網(wǎng)關(guān)、第二網(wǎng)關(guān)、多功能表、打印機(jī)與PLC主控制器之間通過(guò)交換機(jī)以局域網(wǎng)（這里使用Ethernet交換機(jī)）形式電連接，電流電壓采集模塊通過(guò)Modbus總線與第一網(wǎng)關(guān)和第二網(wǎng)關(guān)相連，本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集單元易于擴(kuò)展，有效減少了控制單元采集的數(shù)據(jù)量，減輕了工作負(fù)荷，精簡(jiǎn)了柜內(nèi)的線路布置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】分布式采集精密配電柜系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種供電監(jiān)控設(shè)備，特別是涉及一種分布式配電監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)精密配電柜是一款針對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房能源末端，綜合采集所有能源數(shù)據(jù)的智能配電柜。為終端能源監(jiān)控系統(tǒng)提供高精度測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)顯示單元，實(shí)時(shí)反映電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。并通過(guò)數(shù)字通訊上載至后臺(tái)環(huán)境控制系統(tǒng)。以達(dá)到對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和運(yùn)行質(zhì)量的有效管理。幫助用戶優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心，加強(qiáng)能耗管理，提高服務(wù)器機(jī)架運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)全方位綠色I(xiàn)DC可靠保障。其主要用于電信、金融、政府及IT等IDC數(shù)據(jù)中心或工業(yè)企業(yè)等重要客戶，為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等重要設(shè)備提供電力分配，用于供電可靠性要求高不間斷供電領(lǐng)域。
[0003]目前市面上的精密配電柜大多采用集中采集集中控制系統(tǒng)，用相應(yīng)的電流互感器(CT)，電壓互感器集成的狀態(tài)采集模塊把主回路及每一支路的電壓電流及進(jìn)線開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)采集至控制單元。集中采集集中控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題就是控制單元采集的數(shù)據(jù)量太大，工作負(fù)荷重，擴(kuò)展難，柜內(nèi)數(shù)據(jù)線繁多，因此急需一種新型精密配電柜以滿足現(xiàn)有市場(chǎng)的需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種分布式采集精密配電柜系統(tǒng)，用于解決上述技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型分布式采集精密配電柜系統(tǒng)，包括觸摸顯示屏、交換機(jī)、PLC主控制器、打印機(jī)，其特征在于還包括第一網(wǎng)關(guān)、第二網(wǎng)關(guān)、多功能表、電流電壓采集模塊，第一網(wǎng)關(guān)、第二網(wǎng)關(guān)、多功能表、打印機(jī)與PLC主控制器之間通過(guò)交換機(jī)以局域網(wǎng)(這里使用Ethernet交換機(jī))形式電連接，電流電壓采集模塊通過(guò)Modbus總線與第一網(wǎng)關(guān)和第二網(wǎng)關(guān)相連。
[0006]電流電壓采集模塊的RS485接口與第一網(wǎng)關(guān)和第二網(wǎng)關(guān)的RS485接口之間用屏蔽雙絞線相連接；第一網(wǎng)關(guān)和第二網(wǎng)關(guān)的EtherNet/IP接口、PLC主控制器的EtherNet/IP通訊接口、多功能表的EtherNet/IP通訊接口、打印機(jī)的EtherNet/IP通訊接口以及觸摸顯示屏的EtherNet/IP通訊接口通過(guò)網(wǎng)線接到交換機(jī)的EtherNet/IP通訊接口。
[0007]接于網(wǎng)關(guān)下層的電流電壓采集模塊的數(shù)量可以根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整，每個(gè)網(wǎng)關(guān)的下層最多可以連接32個(gè)電流電壓采集模塊，當(dāng)32個(gè)電流電壓采集模塊不夠用時(shí)，可以通過(guò)擴(kuò)展網(wǎng)關(guān)從而達(dá)到增加電流電壓采集模塊的目的。
[0008]觸摸顯示屏的型號(hào)為PanelView Plus6,交換機(jī)的型號(hào)為Stratix5700,所述第一網(wǎng)關(guān)、第二網(wǎng)關(guān)的型號(hào)為HMS AB7001, PLC主控制器的型號(hào)Allen-Bradleyl756_L72，多功能表采用的是PM5000，電流電壓采集模塊型號(hào)為Circutor CVM-1D。
[0009]本實(shí)用新型的分布式采集精密配電柜系統(tǒng)采用分布式數(shù)據(jù)采集的方法，每個(gè)電流電壓采集模塊負(fù)責(zé)采集一條支路的數(shù)據(jù)，PLC主控制器只需要負(fù)責(zé)把這些電流電壓采集模塊所采集的數(shù)據(jù)讀上來(lái)，傳給上位系統(tǒng)或觸摸顯示屏，從而減輕了控制器的工作負(fù)荷，此外分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也非常有利于對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展(只需調(diào)整接入的網(wǎng)關(guān)的數(shù)量，并根據(jù)需要在網(wǎng)關(guān)下接入適當(dāng)數(shù)量的電流電壓采集模塊即可)，本實(shí)用新型中總線技術(shù)的應(yīng)用大大精簡(jiǎn)了柜內(nèi)的布線結(jié)構(gòu)，因此本實(shí)用新型分布式采集精密配電柜系統(tǒng)有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中主控制器數(shù)據(jù)采集量大，工作負(fù)荷重，不易擴(kuò)展，柜內(nèi)布線繁雜的技術(shù)問(wèn)題。
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的分布式采集精密配電柜系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型分布式采集精密配電柜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，本實(shí)用新型分布式采集精密配電柜系統(tǒng)包括觸摸顯示屏a、交換機(jī)b、第一網(wǎng)關(guān)C、第二網(wǎng)關(guān)d、PLC主控制器e、多功能表f、打印機(jī)g、電流電壓采集模塊h，第一網(wǎng)關(guān)C、第二網(wǎng)關(guān)d、多功能表f、打印機(jī)g與PLC主控制器e之間通過(guò)交換機(jī)b以局域網(wǎng)(這里使用Ethernet交換機(jī))形式電連接，電流電壓采集模塊h通過(guò)Modbus總線與第一網(wǎng)關(guān)c和第二網(wǎng)關(guān)d電連接。
[0013]PLC 主控制器 e 的型號(hào)為 Allen-Bradleyl756_L7，帶有 EtherNet/IP 通訊接口 ；多功能表f采用的是PM5000，帶有EtherNet/IP通訊接口 ；觸摸顯示屏a的型號(hào)為PanelViewPlus6,帶有EtherNet/IP通訊接口 ；交換機(jī)b的型號(hào)為Stratix5700,帶有八個(gè)EtherNet/IP通訊接口 ；所述第一網(wǎng)關(guān)C、第二網(wǎng)關(guān)d的型號(hào)為HMS AB7001，帶RS485接口(連接Modbus總線用)和EtherNet/IP接口 ；電流電壓采集模塊h型號(hào)為Circutor CVM-1D，帶RS485接□。
[0014]電流電壓采集模塊h的RS485接口與第一網(wǎng)關(guān)c和第二網(wǎng)關(guān)d的RS485接口之間用屏蔽雙絞線相連接；第一網(wǎng)關(guān)c和第二網(wǎng)關(guān)d的EtherNet/IP接口、PLC主控制器e的EtherNet/IP通訊接口、多功能表f的EtherNet/IP通訊接口、打印機(jī)g的EtherNet/IP通訊接口以及觸摸顯示屏a的EtherNet/IP通訊接口通過(guò)網(wǎng)線連接至交換機(jī)b的EtherNet/IP通訊接口，接入EtherNet/IP總線。
[0015]電流電壓采集模塊h使用RS485總線采用MODBUS協(xié)議。但由于RS485總線的傳輸距離為幾十米到上千米，并不適用于遠(yuǎn)距離傳輸，所以，增加了網(wǎng)關(guān)(圖中標(biāo)號(hào)C、d)，把Modbus協(xié)議轉(zhuǎn)換成目前廣泛應(yīng)用的EtherNet/IP協(xié)議,從而不但解決了遠(yuǎn)程傳輸問(wèn)題,而且其網(wǎng)絡(luò)通信效率更高，資源共享能力更強(qiáng)，能更好地滿足現(xiàn)場(chǎng)控制的要求。第一網(wǎng)關(guān)c和第二網(wǎng)關(guān)d是Modbus協(xié)議轉(zhuǎn)Ethernet/IP協(xié)議模塊，用于實(shí)現(xiàn)Modbus協(xié)議和Ethernet/IP協(xié)議之間的轉(zhuǎn)化，第一網(wǎng)關(guān)C、第二網(wǎng)關(guān)d的下層可以連接相應(yīng)的電流電壓采集模塊h，且每個(gè)網(wǎng)關(guān)的下層最多可以連接32個(gè)電流電壓采集模塊h，當(dāng)需要采集的電流電壓的路數(shù)不超過(guò)32路時(shí)只需用一個(gè)網(wǎng)關(guān)即可，及第一網(wǎng)關(guān)C、第二網(wǎng)關(guān)d只需一個(gè)即可，當(dāng)需要采集的電流電壓路數(shù)大于32而小于64路時(shí)第一網(wǎng)關(guān)C、第二網(wǎng)關(guān)d都得用上，當(dāng)需要采集的的電流電壓路數(shù)大于64而小于96時(shí)只需再擴(kuò)展一個(gè)網(wǎng)關(guān)即可，以此類(lèi)推可以進(jìn)行任意多路電流電壓信號(hào)的采集；電流電壓采集模塊h獨(dú)立采集一條支路的電流電壓數(shù)據(jù)，η值大于等于I小于等于32 ；PLC主控制器e用于讀取第一網(wǎng)關(guān)C、第二網(wǎng)關(guān)d底層的電流電壓采集模塊h和多功能表f采集的數(shù)據(jù)，并相應(yīng)的將所述數(shù)據(jù)通過(guò)交換機(jī)b轉(zhuǎn)發(fā)給觸摸顯示屏a ;觸摸顯示屏a實(shí)時(shí)顯示采集到的電流電壓值；打印機(jī)g用于打印相關(guān)報(bào)表。
[0016]進(jìn)線端采用功能強(qiáng)大的多功能表f (型號(hào)為PM5000)采集進(jìn)線開(kāi)關(guān)的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、諧波、功率因數(shù)等參數(shù)。PLC主控制器e負(fù)責(zé)讀取網(wǎng)關(guān)底層電流電壓采集模塊h采集的數(shù)據(jù)和多功能表f的采集的數(shù)據(jù)，并通過(guò)交換機(jī)b把數(shù)據(jù)映射給觸摸顯示屏a。交換機(jī)b負(fù)責(zé)管理工業(yè)以太網(wǎng)的通訊。
[0017]觸摸顯示屏a將采集到的數(shù)據(jù)在屏幕上顯示出來(lái)，不但可以方便操作人員查看相應(yīng)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，而且當(dāng)有電壓，電流越限的時(shí)候，可以報(bào)警提示。打印機(jī)可以打印相關(guān)的報(bào)表。
[0018]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式米集精密配電柜系統(tǒng),包括觸摸顯不屏(a)、交換機(jī)(b)、PLC主控制器(e)、打印機(jī)(g)，其特征在于還包括第一網(wǎng)關(guān)(C)、第二網(wǎng)關(guān)(d)、多功能表(f)、電流電壓采集模塊(h)，所述第一網(wǎng)關(guān)(C)、第二網(wǎng)關(guān)(d)、多功能表(f)、打印機(jī)(g)與PLC主控制器(e)之間通過(guò)交換機(jī)(b)以局域網(wǎng)形式電連接，電流電壓采集模塊(h)通過(guò)Modbus總線與第一網(wǎng)關(guān)(c)和第二網(wǎng)關(guān)(d)相連； 電流電壓采集模塊(h)的RS485接口與第一網(wǎng)關(guān)(c)和第二網(wǎng)關(guān)(d)的RS485接口之間用屏蔽雙絞線相連接；第一網(wǎng)關(guān)(c)和第二網(wǎng)關(guān)(d)的EtherNet/IP接口、PLC主控制器(e)的EtherNet/IP通訊接口、多功能表(f)的EtherNet/IP通訊接口、打印機(jī)(g)的EtherNet/IP通訊接口以及觸摸顯示屏(a)的EtherNet/IP通訊接口通過(guò)網(wǎng)線接到交換機(jī)(b)的 EtherNet/IP 通訊接 口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式采集精密配電柜系統(tǒng)，其特征在于，接于網(wǎng)關(guān)下層的電流電壓采集模塊(h)的數(shù)量可以根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整，每個(gè)網(wǎng)關(guān)的下層最多可以連接32個(gè)電流電壓采集模塊(h)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式采集精密配電柜系統(tǒng)，其特征在于，觸摸顯示屏(a)的型號(hào)為PanelView Plus6,交換機(jī)(b)的型號(hào)為Stratix5700,所述第一網(wǎng)關(guān)(C)、第二網(wǎng)關(guān)(d)的型號(hào)為HMS AB7001，PLC主控制器(e)的型號(hào)Allen-Bradleyl756-L72，多功能表(f)采用的是PM5000，電流電壓采集模塊(h)型號(hào)為Circutor CVM-1D。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK203774615SQ201420081676
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】劉麗方, 范福在 申請(qǐng)人:南旭福（北京）信息工程技術(shù)有限公司, 劉麗方, 范福在