一、系統(tǒng)概述

　　某銀行大廈位于浦東陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)，其低壓配電系統(tǒng)監(jiān)控與通信子系統(tǒng)（簡稱LV-SC）是根據(jù)此大廈低壓配電系統(tǒng)智能化管理的需要而設(shè)計的，其

　　它由配電變電所（通常是將電網(wǎng)的輸電電壓降為配電電壓）、高壓配電線路（即1千伏以上電壓）、配電變壓器、低壓配電線路（1千伏以下電壓）以及相應(yīng)的控制保護設(shè)備組成 ,低壓斷路器 ：低壓斷路器又稱自動開關(guān)，它是一種既有手動開關(guān)作用，又能自動進行失壓、欠壓、過載、和短路保護的電器。它可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考?，一獲得了廣泛的應(yīng)用。

　　主要功能有：

　　重要低壓開關(guān)設(shè)備的工作狀態(tài)的監(jiān)視；

　　智能化開關(guān)設(shè)備的在線運行參數(shù)、運行狀態(tài)的診斷與維護；

　　電度量的能源管理；

　　構(gòu)造與BAS通信接口；

　　該系統(tǒng)將集成西門子公司一代智能開關(guān)設(shè)備與自動化產(chǎn)品。利用Profibus總線系統(tǒng)完成系統(tǒng)內(nèi)的實時數(shù)據(jù)高速可靠的通訊；強大的WINCC 軟件完成上位機的HMI功能；性能優(yōu)異的3WN6智能ACB帶Profibus_DP接口將本設(shè)備的大量數(shù)據(jù)通過總線傳至CPU412－2,這樣可節(jié)省大量的輸入卡件和傳統(tǒng)意義上的信號連接電纜，通過Profibus總線技術(shù)可以使項目成本大為降低。從技術(shù)角度來說只要是帶有Profibus_DP接口并且符合Profibus總線通訊協(xié)議的外圍設(shè)備都可聯(lián)入SIEMENS的上位機系統(tǒng)。PROFIBUS，是一種國際化。開放式。不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS傳送速度可在 9.6kbaud~12Mbaud范圍內(nèi)選擇且當(dāng)總線系統(tǒng)啟動時，所有連接到總線上的裝置應(yīng)該被設(shè)成相同的速度。廣泛適用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等其他領(lǐng)域自動化。PROFIBUS是一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)?？蓪崿F(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備層到車間級監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實現(xiàn)工廠綜合自動化和現(xiàn)場設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。PROFIBUS的優(yōu)點在于具有穩(wěn)定的國際標(biāo)準(zhǔn)EN50170作保證，并經(jīng)實際應(yīng)用驗證具有普遍性。目前已應(yīng)用的領(lǐng)域包括加工制造。過程控制和自動化等。PROFIBUS開放性和不依賴于廠商的通信的設(shè)想，已在10多萬成功應(yīng)用中得以實現(xiàn)。

　　二、各子系統(tǒng)描述

　　（一）實時數(shù)據(jù)庫

　　該庫利用西門子PLC通過Profibus網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)建立而成，數(shù)據(jù)庫包括如下內(nèi)容：

　　設(shè)備運行參量：三相電流、三相電壓、功率因數(shù)、頻率、有功功率、無功功率和視在功率；

　　設(shè)備運行狀態(tài)：接通、斷開、脫扣；

　　設(shè)備能量值： 電度量；

　　網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)：聯(lián)線、斷線狀態(tài)；

　　（二）PROFIBUS通訊子系統(tǒng)

　　該子系統(tǒng)是指低壓系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸接口，它利用西門子PLC通過PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)從連結(jié)在網(wǎng)絡(luò)上的3WN6及電能表采集所需數(shù)據(jù)，并可傳送至模擬計算機，供診斷維護使用。LV－SC系統(tǒng)需要通訊的DP站點共有79個，其中71個站是通過帶DP接口的3WN6＋ZF01通訊的；另外8個站通過帶DP接口的智能電表通訊（DisplayPort接口將會是未來顯示設(shè)備的主要接口標(biāo)準(zhǔn)，將完全取代現(xiàn)今的DVI與VGA，甚至HDMI。相對于目前的HDMI接口來說，DisplayPort有著更多的優(yōu)勢和更大的傳輸帶寬，并且從可擴展性和外圍設(shè)備兼容方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于HDMI接口；成本方面，DisplayPort不僅可以直接驅(qū)動面板，節(jié)省大量的電路費用和空間，并且該標(biāo)準(zhǔn)完全開放，并不需要支付如HDMI接口所涉及到的版權(quán)費用。）。在總共79個站中，有8個智能電表和15個空氣開關(guān)3WN6＋ZF05共 23個站需要電度量KWh參數(shù)。

　?。ㄈ┚W(wǎng)絡(luò)層次與BAS接口

　　在LV－SC系統(tǒng)中的BAS接口，是低壓系統(tǒng)與BAS信息交流的通道。該接口的具體協(xié)議為LV－SC的CP524通過RS232與BAS的INTEGRATOR通訊，參見下圖：

　　（四）模擬計算機

　　該計算機使用西門子公司的WINCC軟件，可在上面顯示設(shè)備運行參數(shù)（三相電流、三相電壓、功率因數(shù)、頻率、有功功率、無功功率和視在功率）；設(shè)備運行狀態(tài)（接通、斷開和脫扣）以及設(shè)備能量值（電度量）。SIMATIC WinCC是個使用的32位技術(shù)的過程監(jiān)視系統(tǒng)，具有良好的開放性和靈活性。WinCC是SIMATIC PCS 7過程控制系統(tǒng)及其它西門子控制系統(tǒng)中的人機界面組件。WinCC 還為垂直市場解決方案提供有豐富的選件（options）和附加件（add-ons）。通過利用“FDA選件”，并在工程與組態(tài)時采取適當(dāng)?shù)拇胧?這在白皮書中已闡明— SIMATIC WinCC符合制藥和食品行業(yè)FDA 21 CFR Part 11的要求。眾多的任選件，將使工廠更為容易，而這種為這些工業(yè)領(lǐng)域的各種要求更是提供了非常有說服力的全面響應(yīng)。

　?。ㄎ澹┰O(shè)備在線診斷與調(diào)試子系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)利用模擬計算機和通訊網(wǎng)絡(luò)，完成設(shè)備的在線診斷和日常系統(tǒng)維護工作。

　　（六）系統(tǒng)軟硬件功能

　　OS操作員站的網(wǎng)卡為CP5613，用FROFIBUS方式采集CPU412－2中的顯示數(shù)據(jù)，CP443EXT－5作為PROFIBUS的 MASTER為CPU412－2采集DP從站中的設(shè)備運行參數(shù)，而CP5431則把CPU412－2中的設(shè)備運行參數(shù)傳送至S5- CPU942，CP524通過RS232與BAS的INTEGRATOR完成數(shù)據(jù)通訊。