分析低壓電器的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

黃遠(yuǎn)康

摘 要：隨著時(shí)代的進(jìn)步，我國的電器產(chǎn)品技術(shù)也在不斷地進(jìn)行著創(chuàng)新，低壓電器的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)讓低壓電器能夠進(jìn)行通信運(yùn)轉(zhuǎn)，低壓電器網(wǎng)絡(luò)化操控系統(tǒng)的工作需要依靠智能低壓電器的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。本文在查詢了相關(guān)的文獻(xiàn)資料的前提下，分析了低壓供配電對智能電器的要求，低壓電器網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)現(xiàn)存的主要問題以及解決路徑。

關(guān)鍵詞：低壓電器;網(wǎng)絡(luò)化;技術(shù)

前言：低壓電器在配電系統(tǒng)中有著重要的作用，其能夠起到保護(hù)配電系統(tǒng)以及控制作用。智能低壓電器是在以往的低壓電器的基礎(chǔ)上配置了智能控制功能以及電子通信的原件，實(shí)現(xiàn)了低壓電器向工控機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)回傳的功能。從開始的僅包含了比較單一的信號功能的低壓電器到現(xiàn)在的在原有功能基礎(chǔ)上建立起來的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，形成低壓配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。

一、低壓電器的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了通信功能

新型的低壓電器不僅能夠?qū)崿F(xiàn)最基本的功能，還能夠通過內(nèi)置或者在外側(cè)安置通信控制口和其他的總線進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。低壓電器的網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)廠家還能夠?yàn)榭蛻籼峁┍容^完善的通信系統(tǒng)服務(wù)。這種有著通信功能的低壓電器的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)能夠更容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化以及與管理系統(tǒng)融合，因此來說，這種低壓電器網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)更能夠滿足市場中各個(gè)場景的不同的需求，并且還能夠提供多種總線協(xié)議，在一些不容易敷設(shè)通信電纜以及網(wǎng)絡(luò)不佳的情況下，還能夠?qū)崿F(xiàn)無線狀態(tài)下的通信功能。例如電動機(jī)綜合保護(hù)器，其采用先進(jìn)的微機(jī)技術(shù)與高性能的集成芯片，除了具有傳統(tǒng)的控制保護(hù)功能外，通過配置RS485接口，還能實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)進(jìn)行通訊，將電壓、電流、故障等詳細(xì)信息傳給上位機(jī)，使運(yùn)行人員在集控中心或遠(yuǎn)程就能清楚了解現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況。

二、低壓電器的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)構(gòu)成了控制系統(tǒng)

在行業(yè)中，低壓電器廣泛應(yīng)用的現(xiàn)場總線主要包含了Profibus-DP、Modbus等，早期各種電器構(gòu)成的系統(tǒng)基本是單一使用其中一種現(xiàn)場總線，這種形式的總線有著投入少，協(xié)議少的優(yōu)勢。目前世界上各個(gè)國家都在低壓配電和系統(tǒng)控制中使用了多個(gè)總線共行的策略，例如3S-Net就是指通過多個(gè)總線共同配合的一種智能低壓電器的控制體系，其基于DeviceNet總線，兼容Modbus總線和Profibus-DP，并且包含有上位機(jī)組態(tài)的軟件、硬件等。像我司在一些污水廠中，斷路器等一次器件、電力儀表采用Modbus總線，變頻器采用Profibus-DP或DeviceNet總線，通過可編程控制系統(tǒng)集成，最后與集控中心的上位機(jī)系統(tǒng)組成一個(gè)多總線的監(jiān)視控制系統(tǒng)。在低壓電器網(wǎng)絡(luò)化的使用中，世界各國為了能夠?qū)?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行簡化，有的技術(shù)人員試圖將低壓電器與以太網(wǎng)進(jìn)行融合，我國也對此進(jìn)行了研究，定義了工業(yè)以總線控制系統(tǒng)歐威模型來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的功能，將現(xiàn)場的所有的小單位的設(shè)備系統(tǒng)等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，并且進(jìn)行不同系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)營，并完成現(xiàn)場運(yùn)營數(shù)據(jù)的收集工作。憑借以太網(wǎng)的包容性高，可靠性強(qiáng)等優(yōu)勢，能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)督和控制工作，實(shí)現(xiàn)低壓電器網(wǎng)絡(luò)化控制功能。

三、低壓電器的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)存在的問題

低壓電器網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)化的控制系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)化的控制系統(tǒng)中由于需要對現(xiàn)場進(jìn)行管控，在信息交流過程中，會出現(xiàn)信息延誤的情況。網(wǎng)絡(luò)接入的協(xié)議存在差異，那么導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)延時(shí)也各不相同，這就會給低壓電器網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)構(gòu)成的整體系統(tǒng)帶來延時(shí)，系統(tǒng)的延時(shí)也會導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。因此在低壓電器網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)中，采樣環(huán)節(jié)是整個(gè)的管理控制系統(tǒng)中關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，針對于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的信號采樣工作來說，一般都是呈現(xiàn)出非周期性的并且時(shí)刻變化的，怎樣通過目前的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行采樣頻率的調(diào)整以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的要求，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中能夠讓網(wǎng)絡(luò)維持一個(gè)良好的狀態(tài)，是目前低壓電器網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的難題。

四、多總線融合技術(shù)

低壓電器信息技術(shù)的應(yīng)用范圍中，所使用的協(xié)議和實(shí)際的操作標(biāo)準(zhǔn)之間存在著巨大的差異，在相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)中，還包含了其他多種現(xiàn)場性質(zhì)的總線，多總線的標(biāo)準(zhǔn)對在設(shè)備進(jìn)行相互融合連接的過程中以及低壓電器的信息化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)造成一定的阻礙，因此在這種情況下多總線融合的相關(guān)技術(shù)被人們所重視并逐漸完善創(chuàng)新，它包含了協(xié)議上的結(jié)合以及信息上的結(jié)合兩個(gè)方面。現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)中所產(chǎn)生的信息包含了在設(shè)備運(yùn)作過程中所產(chǎn)生的信息，也就是指設(shè)備運(yùn)行中的工作狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的故障情況等，以及向控制中心傳輸過的歷史信息?，F(xiàn)場總線的信息融合被人們稱之為系統(tǒng)內(nèi)部的集成。目前實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部集成主要依靠的是OPC技術(shù)來完成。系統(tǒng)中包含了四部分內(nèi)容：工作中的管理系統(tǒng)、OPCServer、OPCClient以及上層的信息控制系統(tǒng)。也就是通過OPC技術(shù)來對低壓電器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行完善，形成一個(gè)整體的管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)PCClient進(jìn)行運(yùn)行中的信息采集。按照不同的工作需要對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、整理和存儲，根據(jù)數(shù)據(jù)的整理和分享來實(shí)現(xiàn)不同的部件之間的信息關(guān)聯(lián)。

整體來說，工業(yè)以太網(wǎng)在不斷地提高其工作能力，完善其服務(wù)功能，有望成為下一代新型的低壓電器信息化技術(shù)中的一個(gè)重要技術(shù)。

總結(jié)

計(jì)算機(jī)科學(xué)中的材料、等離子等物理學(xué)知識、電子學(xué)等的進(jìn)步和創(chuàng)新，對我國的低壓電器信息化水平的提高帶來積極影響。低壓電器信息化技術(shù)在不斷發(fā)展的信息化水平的基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)更大的進(jìn)步。

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