[实用新型]以现场总线为基础的新型低压开关柜

说明书

技术领域

本实用新型属于低压开关柜技术领域，尤其是一种以现场总线为基础的新型低压开关柜。

背景技术

低压开关柜3广泛地应用在各种工业控制系统中。如图2所示，常规的低压开关柜3通过通讯线路与PLC远程柜2相连接，这些PLC远程柜2通过通讯线路与PLC控制柜1相连接。这种低压开关柜的缺点是通讯电缆的消耗量很大，通讯电缆的敷设工作量大，通讯效率低。一般的成套开关设备主要通过断路器、接触器、继电器、主令电器和电工仪表等传统电气元件实现配电、控制、保护和监视功能，大量的传统电气元件的存在，一方面给生产和维修带来极大不便，同时设备的操作以人工方式为主，无法实现计算机管理，而且难于实现较为复杂的控制逻辑。

采用现场总线是现代工业控制技术的发展方向，现场总线具有现场通信功能，现场设备互联，良好的互操作性，分散的功能模块，开放式互联网络等特点。现场总线也是许多工业用的通讯协议的总称，一个复杂的自动化系统(例如组装生产线)会需要一个有组织的控制系统阶层才能运作。现场总线是一种实时分散式工业网络控制系统。现场总线工作的网络结构主要以链式，星形，环式与树形网络布局。现场总线相当于当今的仅有一条通讯电缆在控制线路LAN(局域网)式连接并且可以允许多个(100多个)的模拟与数字信号点同时连接。这大大降低了所需电缆的长度与数量。此外，现场总线不仅可以连接多台现场仪表，只需一根电缆通向主机。现在一些现场总线设备也支持控制功能比如说PID控制，它代替了强制控制处理系统设备。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种以现场总线为基础的新型低压开关柜，采用智能型元器件(智能型网络仪表、网络I/O、智能型断路器)以及少量普通型控制设备的一种新型的网络集成式全分布控制设备，从根本上满足了低压配电系统的“四遥”要求。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。

本实用新型的以现场总线为基础的新型低压开关柜，包括开关柜，PLC控制柜，其特征在于所述的开关柜为设置在生产线不同部位的两个或两个以上的开关柜，在这些开关柜中分别设置现场总线模块，这些现场总线模块通过现场总线与这些开关柜中的各个低压端子相连接以组成智能低压开关柜，这些开关柜中的低压端子通过信号线与生产线中的各种设备的状态信号检测仪表、执行机构相连接，这些现场总线模块通过现场总线组成网络结构，在所述的PLC控制柜中设有总线通讯模块，一个开关柜中的现场总线模块通过一个总线接口与此总线通讯模块相连接。

所述的设备状态信号检测仪表为各配电回路的电流、电压、频率、功率因数的检测仪表。

所述的信号线为通讯光纤。

所述的现场总线为Modbus现场总线。

所述的设备状态信号检测仪表为智能型网络仪表。

所述的总线接口为网络I/O接口。

所述的执行机构中设有智能型断路器。

所述的网络结构为链式、星形、环式或树形网络布局。

本实用新型的以现场总线为基础的新型低压开关柜技术特征与主要功能

(1)系统具有对各配电回路的电流、电压、频率、功率因数等参量以及运行状态遥测的功能，并能把这些状态和数据在上位机上进行分析、判断和显示。

(2)系统具有根据各配电回路的运行状态及指令对智能型控制器、断路器进行远距离遥控操作的功能。

(3)系统具有上位计算机与开关柜中的智能控制器和智能型低压电器元件等通过通讯网络进行通讯的功能。

(4)系统具有由上位计算机根据指令或计算机的分析、判断对智能马达控制器、智能监控器、智能断路器等智能元器件的设定值和接地、过载、过流等故障保护值进行遥调的功能。

(5)系统具有远程视频监控报警功能。

因此，本实用新型的以现场总线为基础的新型低压开关柜具有广阔的市场前景，有良好的经济效益和显著的社会效益。

本实用新型的以现场总线为基础的新型低压开关柜可对电流、电压、频率、功率因数等信号进行数据采集，传送到PLC系统中。同时将PLC的输出指令通过现场总线模块输出到控制继电器来控制设备。对于通讯距离较远或通讯需要通过干扰比较大的场所，可以采取光纤通讯。基于此设计原理，可以完成数据的采集和对必要设备的控制，同时利用现场总线模块对环境要求低，抗干扰能力强，节省电缆等优点。这种智能开关柜对外提供了总线接口，方案设计者可以进行任意路由设置，进行最优化布线。这种技术也分散了故障风险。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构框图。

图2为常规的低压开关柜连接框图。

具体实施方式