[发明专利]一种用于危险场合的可视化现场总线配电系统装置

说明书

[技术领域]

本发明专利涉及一种用于危险场合的可视化现场总线配电系统装置，更确切地说涉及可视化防爆的DeviceNet现场总线分布式配电系统。

[背景技术]

随着现代化工业的不断前进，人们对人性化的生产过程的控制提出了更高的要求。可视化、智能化、网络化、分散化代表当代自动化控制技术发展的主流方向，而现场总线技术正是促使自动化系统顺应这一发展要求的先进技术。DeviceNet是基于CAN总线的一种开放式现场总线技术，在世界各大供应商的共同努力下，已经成为普及率比较高的现场总线技术之一，在国内外得到较大范围的推广和应用。

在现行的危险场合的供配电系统中，供配电设备主要还是采用离散型的方式分布，这种方式存在许多缺点：如供配电设备分散、设备占地面积大、运输以及安装繁琐、不便于集中控制，电缆故障率高等等。不利于资源的节约与安全的保障。

[发明内容]

本发明的目的在于提供一种用于危险场合的可视化现场总线配电系统装置，实现对危险场合下各类电气设备的程序化、数字化、网络化控制。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种用于危险场合的可视化现场总线配电系统装置，包括硬件部分和软件部分，其特征在于：硬件部分由执行单元控制层、数据采集保护层、可视化操作管理层及控制中心组成，所述的执行单元控制层包括真空断路器、真空接触器，数据采集保护层由电压数据采集元件、电流数据采集元件和分布式基于总线的负荷综合智能保护装置组成，数据采集保护层通过DeviceNet现场总线与可视化操作管理层连接，可视化操作管理层为上位机，上位机通过工业以太网连接控制中心；软件部分采用嵌入式组态软件安装在上位机内。

所述的综合智能保护装置中设有一可采集、分析、换算、控制回路信号的智能芯片。

综合智能保护装置的硬件部分的电源分三路，一路是网络电源；一路是CPU智能芯片电源，提供综合智能保护装置的电源；一路是漏电闭锁接口模块的隔离电源。

硬件部分的信号传递为：信号输入，依次经过信号放大电路、信号输入转换电路、微处理器CPU、协议转换、DeviceNet网络传输；信号输出，由DeviceNet网络传输数据依次到微处理器CPU、数模转换、信号放大电路、信号输出传输。

嵌入式组态软件实现基于IEC61970统一信息交换平台，使用CIM作为系统数据模型，CIS作为系统接口规范；同时实现基于IEC61850的变电站自动化系统，以便与IED进行无缝集成。

在智能芯片上嵌入软件，软件与硬件相结合，包括集成RS-485串行通讯接口和以太网通讯控制器、EEPROM、以太网硬件接口以及协议转换微处理器MCU，所述的接口模块实现了RS-485串行通讯和以太网通讯接口的连接，在MCU微处理器里还嵌入了通讯软件及上位机监控软件。

本发明的主要特点有：

1.控制回路多；

2.输出电压等级多；

3.采用可视化的人机操作界面；

4.嵌入式操作软件使系统性能稳定可靠；

5.紧凑型、分布式的组合开关综保装置把故障范围缩至最小。

基于DeviceNet现场总线分布式智能终端模块，其使用环境特点是电网中性点不接地供电系统或中性点欠补偿接地系统，因此综合保护装置要能提供变电系统中电力开关的高级多功能保护，可对电网和设备起到监控和保护作用。同时，装置还具有通讯接口，可与其他设备联网构成危险场合的电网安全防控系统。能够把危险场所的设备电力参数，运行参数，电量信息，设备状态以及电力系统出故障的原因及故障录波数据发送到中心站，同时装置也能够接收中心站发出的遥控和复归等命令，并执行数据通讯。实现高压开关的“四遥”功能，真正实现危险场所变电所的无人值守。

灵控嵌入式电力自动化系统组态软件是为10kV(35kV)及以下危险场合开发的基于嵌入式的专用组态软件，具有很高的稳定性、可靠性和安全性。它集控制技术、人机界面技术、图形技术、数据库技术、网络技术于一身，包含动态显示、报警、趋势、控制策略、控制网络通信等组件，提供一个友好的用户界面，使用户可根据实际生产需要生成相应的应用软件。其特点如下：

1、组态方式

拥有美观方便、实用性强、专业完善的全中文操作界面和可视化组态环境。经过严格测试的专业设备库，便于用户快速准确地组态工程，工程调试也更为便捷。