作者簡介  王岩，北京聯合大學畢業，學士學位，研究方向為自動控製，現任北京和利時自動化驅動技術有限公司區域技術支持。

王岩

　　 （北京和利時自動化驅動技術有限公司，100176）

　　摘  要 智能型電力儀表是電力監控中不可或缺的設備，它可以進行三相電量的測試並進行顯示、進行能量累積、電力品質分析
、故障報警
、並集合數字輸入
、輸出和網絡於一身
，以實現遠程數據采集與控製。電力監控係統對於整個配電網絡尤其重要。采用基於和利時公司LM PLC的電力監控係統

，可通過通訊的方式實現對所有現場電力監控儀表數據的采集和設定
，通過DP網絡將數據上傳到LK PLC監控站，再由LK PLC通過工業以太網與上位計算機進行通訊
，實現對所有電力數據的集中監視和控製。

　　關鍵詞  LM PLC；LK PLC；智能電力儀表

　　1 引言

　　配電室作為智能建築係統的電力中心，向整棟大樓提供照明
、消防、gongyongshebeijibangongshebeideyongdian。zhinengxingdianliyibiaojiushikeyiduizhenggegongdianwangluojinxingceliang
，fenxijixianshideyiqi。youyuzhinengjianzhudegongdianwangluohenpangda

，suoyishiyongdezhinengxingdianliyibiaoshuliangyebijiaoduo。zhejiuxuyaoyitaokekaodejiankongxitongyusuoyoudezhinengyibiaojinxingshujujiaohuan，shixianduizhenggepeidianwangluojinxingjiankong，congershixiandianlideguzhangbaojingheyouhuaguanli。

　　使用和利時LK係列和LM係列PLC的電量采集係統因其可靠性高、自由通訊數據通訊量大
、通訊編程靈活而得到采用。

　　電量采集係統實現了對電力儀表中各個數據的采集功能，數據包括頻率、相電壓、線電壓、相(線)電流、有功/無功/視在功率、功率因數、絕對有功電度和絕對無功電度等。其中LM係列PLC使用自由口通訊與所有的智能電力儀表進行通訊，並實現對儀表數據的儲存和上傳。LK係列PLC完成對所有LM係列PLC中儀表數據的統計和彙總
，最後通過以太網將數據傳送到上位監控計算機，實現對全部供電係統狀態的監視。

　　2 係統設計

　　電力采集係統一般由以LK和LM係列PLC為核心的通訊機櫃組成。係統裝置如圖2-1所示。電力監控櫃裏配置有1套LK係列PLC
，10套LM係列PLC及電源。每套LM係列PLC均有一個RS485接口和一個PROFIBUS-DP接口
，其通過RS485串口與智能儀表進行通訊，再通過PROFIBUS-DP總線將讀上來的儀表數據傳送到LK係列PLC中。LK係列PLC通過以太網通訊將彙總的配電室內的所有數據傳送到上位監控計算機。　

圖  2-1  電力采集係統組成

　　由於需要采集的儀表數量很多，且每塊儀表讀取的數據量大，所以采用多套LM係列PLC與儀表連接進行數據采集。LM係列PLC的RS232和RS485串口具有自由口通訊功能


，可以針對儀表支持的協議自由進行編程，參數的設定和更改都很方便，在此針對儀表支持的MODBUS RTU協議進行主站編程。LK係列PLC擁有16M的數據存儲空間，支持PROFIBUS-DP和以太網(MODBUS TCP)通訊，可以方便的與LM係列PLC和上位計算機進行連接。使用LK係列PLC彙總LM係列PLC讀取的數據大大優化了網絡結構。

圖  2-2  電力采集係統結構示意圖

　　3 PLC硬件配置 

　　以生產樓電量監控係統為例，使用的PLC設備如下：

　　表  3-1 PLC設備清單

　　4 PLC工作流程

　　在本數據采集係統中
，LK係列和LM係列的工作流程如下：

　　 LM係列PLC流程圖

圖4-1  LM係列PLC程序流程圖

    LM係列PLC梯形圖（LD）語言程序

　　圖4-2  LM係列PLC程序

圖4-3  LM係列PLC程序

圖4-4  LM係列PLC程序

　　LM係列PLC使用PowerPro2.1.3B編程軟件進行程序編寫。PowerPro2.1.3B編程軟件具有十分全麵的功能：

　　程序語言標準化。具有IL、LD、ST、FBD
、SFC、CFC、六種編程語言。

　　內部器件變量化。定時器和計數器采用變量方式代替，實現無限點調用。

　　程序組織模塊化。方便進行程序的重用
，閱讀和調試等，確保程序安全。

　　參數設定簡便化。可以對特殊的功能塊進行不同的參數設定以滿足使用要求。

　　編程監控一體化。具有視圖和仿真調試功能

，十分方便對程序進行編寫和調試。

　　從程序中可以看出所有數據的采集和存儲都是由LM係列PLC完成的。通過RS485進行詢問幀數據的發送
，並對返回的數據進行CRC校驗判斷，若返回的數據不正確，則不進行數據存儲
，隻有返回數據正確時才將數據放到相應的寄存器中。

    LK係列PLC流程圖

圖4-5  LK係列PLC程序流程圖

　　LK係列PLC將所有的儀表數據進行彙總放到連續的寄存器當中，其16M的數據存儲區可以輕易的存儲下所有LM中儀表的數據。 使用LK係列PLC的目的主要是優化網絡結構，提高整套係統的通訊的可靠性和維護的簡易程度。

　　5 結束語

　　基於和利時LM和LK係列PLCdedianliyibiaoshujucaijixitong
，pingjieqiqiangdadekekaoxing，shujushezhidelinghuoxinghefengfudetongxunjiekoushixianleduisuoyoudianliyibiaoshujudecaiji，shidezhenggelouyudedianlixitongdedaolechongfendejianshiheguanli。

　　參考文獻    

　　[ 1 ]  楊幫文，鄭金吾; 新型電力專用儀器儀表應用手冊[J].機械工業出版社

　　[ 2 ]  安思群，電氣儀表工程安裝調試與維護技術實用手冊[J].北京華清書城

　　[ 3 ]  任致程

，周中; 電力電測數字儀表原理與應用指南[M].中國電力出版社