智能電表在某公司廠房電量監(jiān)控中的應(yīng)用——基于PM-2133-CAN的應(yīng)用
綜述:
本文根據(jù)泓格某客戶的需求而制作的智能電表項目方案,從智能電表PM-2133-CAN和VB-115的參數(shù)介紹,監(jiān)控軟件的使用,系統(tǒng)架構(gòu),布線施工都做了詳細的闡述。
隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來,遠程抄表技術(shù)已經(jīng)逐步成為其重要的一部分并蓬勃發(fā)展。目前,泓格科技已經(jīng)為很多企業(yè)提供了智能電表遠程管理和節(jié)能管理服務(wù),泓格科技在這方面已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗。相信在以后的服務(wù)中,泓格必定能夠提供更加成熟優(yōu)質(zhì)的服務(wù),為企業(yè)節(jié)約更多的電量和人力資源。
一、項目需求:
實時監(jiān)控各路電壓、電流、總功率,并計算各廠房總的用電費用。提供電量余額不足報警提示和使用電量超過預定值時自動斷電功能。
詳細需求如下:
1. 智能電表的CT比值可調(diào)。
2. 智能電表帶有液晶顯示屏(可選)。
3. 能夠提供峰、谷、平值。
4. 監(jiān)控軟件PMMS能夠提供電表斷線檢測功能。
5. 監(jiān)控軟件PMMS提供預定電量余額不足報警提示功能。
6. 監(jiān)控軟件能夠?qū)崟r監(jiān)控和顯示每個廠房的電壓、電流、功率。并根據(jù)峰、谷、平值計算各時段電費和電費總額。
7. 軟件PMMS中提供CT值可調(diào),月基本費率可調(diào),峰、谷、平各時段和各時段費率可調(diào)。提供充值金額設(shè)置功能。
8. 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲功能。將各廠房每天用電量生成報表,各廠房每日電壓、電流值生成日曲線圖報表,各廠房充值金額歷史記錄生成報表。
9. 監(jiān)控軟件PMMS提供權(quán)限設(shè)置功能
二、現(xiàn)場情況說明:
現(xiàn)場共有12個配電柜,分別連接到12個廠房。每個配電柜分為動力和照明兩路輸出,共24路輸出。每路輸出電壓為380V,電流約400A。各路用電量需要通過智能電表實時監(jiān)控。
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三、系統(tǒng)架構(gòu):
說明:
- 1、I-7565是CAN BUS轉(zhuǎn)USB接口轉(zhuǎn)換器。
- 2、電表1對應(yīng)地址ID=1;
- 電表2對應(yīng)地址ID=2;
- 電表3對應(yīng)地址ID=3;
- ……
- 電表23對應(yīng)地址ID=23
- 電表24對應(yīng)地址ID=24
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四、硬件規(guī)格及軟體需求:
1、PM-2133-CAN電表規(guī)格:
輸入電壓 |
PM-2133-CAN:10-500V |
輸入電流 |
CT Φ10 (60A), 最大CT Φ16(100A)Φ24( 200A) |
輔助電源 |
DC 10-30V |
啟動電流 |
<0.001 lb |
頻率 |
60/50 Hz |
接線方式 |
PM-2133-CAN:可自動判斷或手動設(shè)定1Φ2W-1CT、1Φ3W-2CT、3Φ3W-2CT、3Φ3W-3CT、3Φ4W |
量測值 |
PM-2133-CAN: VA, VB, VC, VaveI A, I B,I C, I avekWA, kWB, kWC, kWtot kVAA, kVAB, kVAC, kVAtotkvarA, kvarB, kvarC, kvartot PFA, PFB, PFC, PFtotkWhA , kWhB, kWhC, kWhtot kVAhA , kVAhB, kVAhC, kVAhtotkvarhA , kvarhB, kvarhC, kvarhtot |
通訊 |
通訊協(xié)議:Modbus-RTU RS485 , half duplex isolated Baud Rate:9600 , 19200(出廠預設(shè)) , 38400 通訊協(xié)議:CAN BUS Baud Rate:125 k(出廠預設(shè)),250 k,500 k,1000 k |
kWh 精度 |
PF=1 , <0.5%;PF=0.5 , <1% 優(yōu)于IEC62053-21 |
尺寸 |
78(L)x35(W)x99(H)mm |
操作溫度 |
-10℃~70 ℃ |
2、VB-115H控制主機規(guī)格:,
型號 |
VB-115H-N |
處理器 |
Intel Mobile Celeron M 1.5GHz |
芯片組 |
Intel 910GM |
L2 高速緩沖存儲器 |
1MB |
內(nèi)存 |
2GB DDR2 533 |
系統(tǒng)儲存裝置 |
2.5” 160GB SATA 硬盤 |
PCI Bus |
兩組 32-bit/33MHz PCI Bus 插槽, 不支援長卡 |
前面板界面 |
2 x USB 2.0 埠, ATX power on/off switch, |
背板界面 |
PS/2 接頭, VGA 接頭, 4 x USB 2.0 端口, 2 x GbE 網(wǎng)絡(luò)端口, 4 x COM埠透過一個 DB44 接頭 (3 x RS-232, 1 x RS/232/422/485) , DVI 接口, 1 x 麥克風輸入, 1 x 音源輸出, 2-pin遠程電源開關(guān)輸出接頭, +12V ~ +30V DC電源輸入接頭 |
電源 |
系統(tǒng)主板內(nèi)建DC to DC 供電設(shè)計電路, 支持12 至 30VDC 提供外接式120W AC電源轉(zhuǎn)接器 (輸入: 100~240VAC, 2A, 50/60Hz; 輸出:19VDC) |
尺寸大小 |
195 mm (W) x 268 mm (D) x 107 mm (H) |
機身結(jié)構(gòu) |
無風扇鋁質(zhì)散熱機身 |
環(huán)境條件 |
操作溫度 周遭環(huán)境 : 0°C to 40°C VISION BOX case (機殼表面溫度) 5°C to 45°C (含硬盤時) -10°C to 50°C (只有CF card 時) 儲存溫度: -20°C to 80°C 相對濕度: 10% to 90% (非凝結(jié)狀態(tài)) |
安規(guī)認證 |
CE, FCC A |
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3、Power Meter Utility軟件
Power Meter Utility軟件是泓格免費向客戶提供的一款為智能電表參數(shù)配置和測試使用的軟件。軟件畫面如下:
通過該軟件能夠設(shè)置波特率、PT比值,CT比值等參數(shù),并支持英語、簡體中文和繁體中文。在對單塊智能電表進行參數(shù)配置、測試和診斷非常簡便。
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4、PMMS監(jiān)控軟件
?。?)PMMS(Power Monitor & Management System)為電力監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件,能夠通過RS-485、CAN BUS或是PLC通訊機制,將設(shè)備、機臺、燈光、冷氣等電力裝置的用電狀態(tài),予以量測監(jiān)控、紀錄,并提供中控級系統(tǒng)軟件,協(xié)助客戶(用戶)了解其用電的狀態(tài)。
?。?)目前采用CAN BUS總線將電表的量測值數(shù)據(jù),傳輸出來。
?。?)PMMS軟件界面如下:
?。?)每塊智能電表都能夠根據(jù)客戶需要進行設(shè)置,在畫面中實時顯示那些需要的數(shù)值,如峰、谷、平時段的電壓、電流、功率、電費和電費總額。同時在下方提示錯誤和斷線報警功能。
?。?)另外,PMMS軟件能夠設(shè)置報表自動生成功能,能夠自動生成日報表、周報表、月報表,季報表,并根據(jù)需自動生成曲線圖。
?。?)PMMS報表產(chǎn)生器界面如下圖:
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五、現(xiàn)場布線施工
1、材料和工具準備
PM-2133-CAN智能電表24塊,MDR-20-24 24V直流電源24塊,RS485雙絞線,紅、白軟線,保險絲,Y型端子和針型端子,端子臺,導軌,金屬屏蔽盒,一字螺絲刀,十字螺絲刀,剝線鉗,壓線鉗,剪線鉗。
2、安裝步驟
?。?) 先將三相電源(A、B、C)電線,接至配電盤上的三相的保險絲二次測。
(2) RS-485通訊線接進去 D+ (紅) 、D- (白) 處。
(3)將三相的保險絲(1A)扣上。
?。?)將開口式比流器(1)、(2)、(3)扣在配電盤上的貫穿式比流器A 、B 、C相上。
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(5)安裝完成后如下圖
注: 開口式比流器安裝分解圖:
六、監(jiān)控軟件應(yīng)用說明
PMMS可以作為監(jiān)控軟件獨立運行于控制主機上,泓格科技所開發(fā)的PMMS 智能電表數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),搭配泓格科技的精巧型智能電表PM-2133/PM-2134。PMMS系統(tǒng)會透過COM Port 將前端電力表(PM-2133/PM-2134)設(shè)備所監(jiān)測的數(shù)據(jù)取回并記錄于數(shù)據(jù)庫內(nèi),提供系統(tǒng)用戶在當下或事后進行被監(jiān)控設(shè)備電力使用狀況的檢視或查詢。由于電力表硬設(shè)備僅提供RS-485/CAN 的實體通訊接口,所以PC 端用戶需透過轉(zhuǎn)換模塊(如:本公司的I-7561、I-7520、I-7565 等)將PC 上RS-232 或USB 通訊接口轉(zhuǎn)換成RS-485/CAN 通訊接口格式,如此PMMS 系統(tǒng)才能取得電表數(shù)據(jù)。在整個軟件系統(tǒng)的架設(shè)過程中,使用者不必進行煩雜的程序撰寫,僅需通過各項設(shè)定,即可完成將電表所監(jiān)控設(shè)備的電力使用狀況儲存于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。
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產(chǎn)品特色如下:
1. 通過COM口設(shè)定實現(xiàn)與電力表(PM-2133/PM-2134)設(shè)備連接。
2. 支持MS SQL Server 與 MS Access 2003 數(shù)據(jù)庫。
3. 通過以太網(wǎng)支持遠程數(shù)據(jù)備份,當網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機中斷而無法將數(shù)據(jù)儲存于遠程MS SQL Server 數(shù)據(jù)庫時,本機端硬盤數(shù)據(jù)仍然存在,不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。
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4. 可顯示電力監(jiān)控實時數(shù)據(jù)及歷史內(nèi)容,數(shù)據(jù)更新時間可軟件設(shè)置。
5. 提供電力監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時及歷史趨勢圖。
6. 能夠根據(jù)不同員工設(shè)定權(quán)限。
7. 能夠設(shè)定自動生成EXCEL檔報表。
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自動生成的EXCEL檔文件存放在指定的文件夾下,EXCEL檔文件內(nèi)容和曲線圖如下圖所示。
七、其它
項目完成后,提交安裝設(shè)置的相關(guān)參數(shù),并交付電表操作手冊,及安裝資料。并對此階段工作移交及相關(guān)事宜匯總。