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国际电气、电子和仪器工程高级研究杂志

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在线刊号(2278-8875)印刷版(2320-3765)

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采用PLC和SCADAS的能源监测系统

P.Thamarai, R.Amudhevalli
金奈巴拉特大学欧洲经委会系。，印度泰米尔纳德邦
有关文章载于Pubmed，谷歌学者

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国际电气、电子和仪器工程高级研究杂志

摘要

-由于能源储备的减少，在过去十年左右，电源管理一直是最受关注的话题之一。停电是当今的一个主要问题，它的发生是因为大量的电力被浪费在工业上。我的项目“能源监测系统”通过审计工业的能源使用情况，以一种简单有效的方式解决了这个问题。它通过了解工业中浪费的大量能源来检查电力关闭情况。我在一个自动化的过程中执行所有这些。在能源监测系统中，能源仪表，PLC和PC的执行其操作。多个电能表与一个PLC，这反过来连接到PC。采用VB串行通信，方便PLC与PC机之间的通信。一个网络中也可以使用多个PLC。网络显然是使用RS-485电缆连接的，这提供了通用性。但是个人电脑只兼容RS-232。因此，我们在PLC的网络和PC之间连接一个转换器(将RS-485转换为以太网)。SCADA-工业过程的监控和数据采集，用于串行通信，以促进可编程逻辑控制器和计算机之间的通信。

介绍
在过去的二十年中，电力行业对配电自动化(DA)的参与主要集中在对配电系统及其设备的远程监控和控制上。计量和通讯技术的发展，意味着全球电力公司越来越多地采用能源监测系统的监测技术，为电力消费者提供更好和更高效的服务。为了在电表与效用计算之间建立通信，可以使用可编程逻辑控制器(PLC)。
基于plc的环境能源在线监测系统的开发
•数据采集
•通信协议
•在电能表和主机中心站内进行处理。
这个项目的目标是
能源审核过程中最简单的方法
降低人工成本
在线能耗计算
使用图表监测能耗。

文献调查
因特网和内联网技术的采用正在迅速普及，现有系统正在被基于这些新技术的新系统所取代。在电力系统行业不断变化的环境下，东芝于1999年宣布了电力系统网络控制系统的新中间件概念，包括能源管理系统(EMS)、监控和数据采集系统(SCADA)和配电管理系统(DMS)。这种新型中间件基于最新的Internet和Intranet技术，提供了网络控制系统所需的实时操作和高可靠性。一些系统正在制造中，其中一些已经处于调试测试阶段。本文主要介绍了东京电力公司(TEPCO)超高压设备试验厂的SCADA系统，该系统自2000年12月开始运行，采用了内部网技术，重点介绍了新开发的系统的功能概况和特点。
新技术对能源管理系统和SCADA的影响:
能源管理系统(EMS)是电力系统控制系统的核心。通过提供电力应用软件，EMS扩展了监控和数据采集(SCADA)系统的范围，以协助运营商报告监测和控制电网。随着高性能个人计算机的出现，EMS功能已经转移到PC基础上。

基于web的远程监控信息系统的设计与实现
对流程工厂来说，采用因特网控制系统有很多好处。近年来，通过虚拟远程监控和诊断，工业自动化的发展不断增加。本系统通过对现有工艺设备远程监控系统的调研，重点介绍了利用互联网远程监控工业设备设备的最新发展趋势。基于互联网的自动化通过使用可编程逻辑控制器(PLC)、监控和数据采集(SCADA)、虚拟专用网(VPN)和其他网络元素而成为可能。远程监测和诊断的目标是防止计划外停机，进行最优控制操作，最大限度地延长设备资产的使用寿命。基于在线集成web的远程监控和信息系统获取过程控制单元性能的实时数据，帮助远程专家进行进一步分析，从而为工厂工程师提供支持。设计、互联网安全和用户界面的挑战是这个项目的重点。

系统规范
硬件需求:
•Delta PLC
•RS232转换器
•能量脉冲由DM52系列电能表
软件要求:
•PLC梯形编程。
•SCADA视图的组态视图6.53

框图:

块描述电能表
电表或电能表是一种测量住宅、企业或电力设备消耗的电量的设备。电表通常以计费单位校准，最常见的单位是千瓦时[kWh]。电表的周期性读数确定了计费周期和周期内使用的能源。在需要在某些时间段内节约能源的设置中，仪表可以测量需求，在某些时间段内的最大电力使用。“每天的时间”计量允许在一天中改变电价，以记录高峰高成本时期和非高峰低成本时期的使用情况。此外，在一些地区，仪表有继电器的需求响应脱落负荷在高峰负荷期间。
3Ø电子电能表- DM 52系列:直接测量能源消耗，不需要外部乘法因子。可以连接到能源管理系统，SCADA, PLC, DCS。倍增因子(MF):仪表校准特定的CT, PT比，如端子上提到的。当仪表与CT, PT相同比例使用时，MF为0.01或0.1或1.0或10.0或100.0。小数点被放置在9位(6位移动和3位虚拟数字)上，这取决于MF。在注意能量读数的同时，需要取包括小数点在内的9位能量读数。
应用程序:
•电气面板
•试验台
•风能
•热电联产
•发电机组面板
•实验设备
•发电厂
•所有行业类型
•负载中心
特点:
•真均方根
•低PT、CT负担
•精度等级1.0 IEC 61036 & 0.5级
•同时采样伏特和安培
•准确的畸变波形
•密封防尘结构
脉冲输出特性:光学隔离，固态无触点，为远程计数器，PLC, DCS站等提供数字脉冲输出，用于能源数据的离线监测，能雷竞技网页版源/电源/工艺优化的在线控制，将能量输入与产品输出相关联等。
公司:
可编程逻辑控制器(PLC)或可编程控制器是一种用于机电过程自动化的数字计算机，例如工厂装配线上的机械控制、游乐设施或灯具。plc被用于许多行业和机器。与通用计算机不同，PLC设计为多输入和输出安排，扩展温度范围，抗电气噪声，抗振动和冲击。控制机器运行的程序通常存储在电池备份或非易失性存储器中。PLC是硬实时系统的一个例子，因为必须在有限的时间内根据输入条件产生输出结果，否则将导致意外的操作。

描述
plc通常被定义为包含用于执行控制功能的硬件和软件的微型工业计算机。PLC由两个基本部分组成:中央处理器(CPU)和输入/输出接口系统。控制所有PLC活动的CPU可以进一步分解为处理器和内存系统。输入/输出系统物理上连接到现场设备(例如，开关，传感器等)，并提供CPU和信息提供者(输入)和可控设备(输出)之间的接口。PLC(可编程逻辑控制器)是一种电子设备，以前称为“顺序控制器”。1978年，美国NEMA(国家电气制造协会)正式将其命名为“可编程逻辑控制器”。PLC读取外部输入设备(如键盘、传感器、开关、脉冲等)的状态，并根据输入信号的状态以及存储在PLC中的预先编写的程序，由微处理器执行逻辑、顺序、定时、计数和算术操作。产生的输出信号作为继电器的开关、电磁阀、电机驱动、机器的控制或程序的操作被发送到输出设备，以实现机器自动化或处理程序。外围设备(如个人电脑/手持编程面板)可以方便地编辑或修改程序和监控设备，并进行现场程序维护和调整。在设计PLC程序时，广泛使用的语言是梯形图。随着电子技术的发展和PLC在工业上的广泛应用，例如在PLC的位置控制和网络功能中，PLC的输入/输出信号包括DI(数字输入)、AI(模拟输入)、PI(脉冲输入)、NI(数字输入)、DO(数字输出)、AO(模拟输出)、PO(脉冲输出)。 Therefore, PLC will still stand important in the industrial automation field in the future.
plc的内容:
可编程控制器的历史
•中继阶梯逻辑
•中央处理器
•输入输出系统
•编程和外围设备。
普通plc的主要组成部分:
图像
PLC执行:
图像
应用领域:
•制造/机加工
•食品/饮料
•金属
•权力
•矿业
•石化/化工
plc的优点:
•布线更少。
•在PLC程序中完成设备和继电器触点之间的布线。雷竞技网页版
•更容易、更快地进行更改。
•故障排除辅助使编程更容易，减少停机时间。
•可靠的组件使这些设备在故障前可以运行数年。
SCADA:
一个工业SCADA系统将用于四个大型强子对撞机实验的控制开发。本文介绍了SCADA系统的体系结构、与流程硬件的接口、功能以及它们所提供的应用程序开发设施。SCADA系统广泛应用于工业过程的监控和数据采集，现在也渗透到实验物理实验室，用于控制冷却、通风、配电等辅助系统。
图像
近年来，SCADA系统在功能、可扩展性、性能和开放性方面取得了长足的进步，即使对于物理实验等要求非常高和复杂的控制系统，也可以替代内部开发。
scada类型:
1.D+R+N(开发+运行+网络)
2.R+N(运行+网络)
3.工厂的重点
scada制造:
Modicon (Telemecanique)外观
Allen Bradly: RS视图
西门子:win cc
Kpit: astra
提示:肉冻
Wonderware: Intouch

scada是什么意思?
SCADA代表监督控制和数据采集。顾名思义，它不是一个完全控制的系统，而是侧重于监督层面。因此，它是一个纯粹的软件包，位于硬件之上，通常通过可编程逻辑控制器(plc)或其他商业硬件模块进行接口。
SCADA系统不仅用于工业过程:如炼钢、发电(常规和核发电)和配电、化学，而且还用于一些实验设施，如核聚变。这种设备的大小从1000到数万输入/输出(I/O)通道不等。然而，SCADA系统发展迅速，现在正在渗透到工厂的市场，其I/O通道数量为100 K:我们知道目前正在开发的两个接近1 M I/O通道的案例。
SCADA系统曾经在DOS、VMS和UNIX上运行;近年来，所有的SCADA供应商都转向了NT，有些还转向了Linux。

项目概况
n -能表的读数由PLC自动收集，PLC1到PLCm，每个PLC的数据被发送到RS485到以太网转换器(使读数与计算机兼容)。
从转换器，数据被馈送到一个集线器，这样许多个人电脑都可以访问数据。
此外，数据的副本也被发送到数据库服务器(后端)以更新数据库。
数据库服务器可以通过VB为用户提供前端服务。
我还使用了VB串行通信，以方便PLC与PC机之间的通信。

未来科技
必须实现能源管理系统的自动化。我还通过更改本地PLC程序-从监控控制器(笔记本电脑或台式电脑)上传/下载连接到互联网，实现了能源管理系统的全球访问。强制I/O点和内存元素从远程终端。将PLC连接到包含多种尺寸PLC和计算机的控制层次结构中。rs232用于计算机短距离通信，与绝大多数计算机硬件和外设配套。最大有效距离约为。30米，9600波特。King SCADA还提供丰富的图形开发工具，令人惊叹的图形元素和其他组成便利的开发环境。远程终端系统(RTU)、数据库、历史数据库等系统结合在一起，可以为施工企业信息系统的完善提供有力保障。

参考文献




















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