简介：可通信低压开关电器

近年来，现场总线技术飞速发展，从控制网络上看，它覆盖的领域已包括了上层计算机管理系统、控制系统、开关电器、现场执行器和传感器等。随着微处理器芯片技术的日新月异，产品集成度越来越高，体积越来越小，处理速度越来越快，而价格却越来越低，使越来越多厂商将智能芯片集成到了传统电器产品、传感器、执行机构等，从而也促使了智能化电器、智能化配电系统的飞速发展。如，世界上的著名电气公司的新型框架式断路器都具有通信接口，可以与现场总线连接，其通信功能一般都嵌入智能控制器内部，需要通信时，选用带通信功能的智能控制器即可；一般壳架电流250A及以上的塑壳式断路器可带电子脱扣器，通信功能不嵌入脱扣器内部，而采用附件形式的专用通信接口（或称适配器），通信接口可与PROFIBUS-DP、DeviceNet等现场总线系统连接。如，西门子、ABB、金钟-默勒、施耐德等公司生产的框架式断路器和塑壳式断路器都已具有PROFIBUS-DP接口，或外部RS-485/PROFIBUS-DP转换器。施耐德公司的框架式断路器也均可带通信接口，通信体系是从一个PowerLogic系统进入透明工厂技术（Transparent Factory OpenforBusiness），这个Power Logic系统可从以太网通过一个ModBus协议调制解调器或网关与4种子站通信，分别用于电网管理、电力数据采集类仪表、智能化框架断路器和智能化塑料外壳断路器等低压电器元件、保护和控制、PLC或其他第三方兼容设备。

西门子公司把所有该公司生产的带通信技术的低压开关电器称为SIRIUSNET，以PRO-FIBUS为现场总线，最大数据传输率可达12Mbit/s，可把现场分布的从设备和中央控制室中的主设备相互连网，通过标准的规范传输信息，一个PROFBBUS网络可连接最多125台现场设备。如图7-2所示。

图7-2所示是西门子公司的信息化电能管理系统的分层结构示意图。在现场设备层，通过PROFIBUS-DP总线，集成具有通信功能的开关电器设备等。如SEN-TRON3WL和3VL系列断路器；SIMO-CODE智能电动机控制与保护装置；SIME-AS-P多功能测量设备和电能表；ET200S数据采集与控制装置等。可通信低压开关电器通过PROFIBUS-DP接口与主设备连接进行通信。系统的主设备为PLC和PC，各自带有必要的软件支持，其中，GSD文件为总线设置文件。通信数据包括模拟检测量（如相电流、接地故障电流等）、事故信息（如上次脱扣类型、超温报警、三相不平衡等）、运行状态（分合位置、分励欠压脱扣器状态、合闸准备就绪信号等）、远距离参数设置、远距离控制等。另外，可利用电动机保护和控制装置SIMOCODE-DP作为接口与现场总线PROHBUS-DP通信。通过SIMOCODE-DP可测量合/分闸运行信息、故障信息（包括脱扣和过载报警）及最大相电流，并把这些信息通过PROFIBUS-DP传送给主设备，可由主设备下达合/分闸指令。

图7-2 可通信低压开关电器的通信功能

SIMOCODE-DP系统能够保护额定电流范围从0.25～820A的单相或者三相电机等电气设备，具有过载、不平衡电流、相线故障、接地故障、转子堵转保护功能。通过以下两种途径可以实现SIMOCODE-DP的在线修改参数、诊断和调试。一是在当地，通过RS-232接口进行点对点通信，使用Win-SIMO-CODE-DP/Smart实现SIMOCODE-DP的在线参数分配、操作、监控和测试。另外一种在控制中心使用OM-SIMOCODE-DP，通过Profibus通信，远程实现SIMOCODE-DP的在线参数分配、操作、监控和测试。能够获取的遥测量有三相电流、启动次数、脱扣次数、设备运行小时数等；遥信量有运行状态、故障信息等。PLC数据处理层位于现场设备层和运行监控中心层之间，主要完成上下层之间的网络连接转换和信息的处理交换。通过PROFIBUS现场总线，把采集的数据传送到PLC数据处理层，对数据做规范化预处理，处理的数据与时标相对应，并可在数据缓冲区中储存一周。PLC获取和处理的数据有选择性地上传到控制中心，以便于集中监视现场工况信息；同时，下达来自控制中心的遥控和遥调信息给现场设备层的各类智能设备及仪表。通过组态编程，PLC能够自动控制现场设备层的智能设备。(www.xing528.com)

图7-3 SENTRON3WL和3VL系列断路器的联网通信功能示意图

1—SENTRO N3WL 2—SENTRON 3VL 3—COM10 PROFIBUS模块 4—断路器数据适配器（PDA） 5—具有浏览功能的输入输出设备（如便携式工控机） 6—安装在工控机上的Switch ES Power软件 7—电源管理软件 8—PLC9—BDA Plus，带以太网接口 10—ZSI模块 11—数字量输出模块 12—可组态数字量输出模块 13—模拟量输出模块 14—数字量输入模块

运行监控中心层的硬件可配置主备数据库服务器、主备前置机、操作员工作站、Web服务器等，基于控制中心系统的安全，系统还可以配置不同的网段。监控中心软件由WinCC开发出友好的人机界面。配电实时工况信息以曲线、表格以及参数化处理后的数据进行显示，也可显示整个系统的数据。系统对重要的信息进行存盘归档，同时，具有报表功能，可以依据实际需求自定义报表。

图7-3是SENTRON3WL和3VL系列断路器的连网通信功能示意图。SENTRON3WL具有COM15 PROFIBUS模块、断路器状态传感器（BSS）、LCD显示电子脱扣器ETU、测量功能模块。SENTRON 3VL通过COM10通信模块实现PROFIBUS通信。