安钢焦化厂电能计量自动采集系统

【摘 要】本文介绍了一种电能自动采集计量系统，通过光纤、DP线把各个远程站连接起来，实现了电能计量的数据采集、通信，实时监控、报警等功能。

【关键词】电能计量;信号采集;数据传输

0 前言

安钢焦化厂原有电能计量主要依靠人工统计的方法。这种方法不可避免地存在抄读数据有误差，操作难以规范化，数据采集不及时，耗费人工多、成本高、效率低的弊端。建立一套完善的电能计量自动化系统可以使电能计量更加科学准确、细致全面，便于管理，实现电能消耗的有效监管。

1 系统设计

1.1 现场控制层

现场控制层由现场电流互感器、电流变送器构成。在现场设备层，使用电流变送器直接将电流数值转换为4-20mA信号送入控制系统模块。

PLC数据处理层位于现场设备层和运行监控中心层之间，主要完成上下层之间的网络连接转换和信息的处理交换。通过PROFIBUS现场总线，把采集的数据传送到PLC数据处理层，对数据作规范化预处理，处理的数据与时标相对应，并可在数据缓冲区中储存一周。PLC获取和处理的数据有选择性地上传到控制中心，以便于集中监视现场工况信息;同时，下达来自于控制中心的遥控和遥调信息给现场设备层的各类智能设备及仪表。通过组态编程，PLC能够自动控制现场设备层的智能设备。

1.3 运行监控层

运行监控层由高速工业以太网以及连接在总线上的担任监控任务的工作站或显示操作站、工程师站、PLC/DCS 控制器组成。监控中心软件由WinCC开发出友好的人机界面。配电实时工况信息以曲线、表格以及参数化处理后的数据进行显示，也可显示整个系统的数据。系统对重要的信息进行存盘归档，同时，提供灵活丰富的报表功能，可以依据实际需求灵活自定义报表。

2 设备选型

2.1 控制器SMATIC S7-300PLC

2.2 上位监控软件WINCC6.2

WINCC 是西门子公司推出的组态软件平台，它使用方便，可构造灵活的界面和强大的功能，用WINCC组态软件能开发出较强的组合画面。它具有功能特点：①快速灵活的画面切换;②灵活有效的报警方式;③强大的功能和简单直观的操作方式;④灵活实用的设置功能;⑤实用的管理功能。

2.3 下位软件STEP7 5.4

系统使用STEP7 编程软件对硬件和网络实现组态。STEP7的主要特点体现在：与PROFIBUS现场总线有机地结合在一体;模块化结构，通用的硬件模块，系统配置灵活，易于扩展;吸收了各种先进技术，面向工艺对象编程;更分散的系统配置，特别适用于分散的过程控制应用场合;强大的系统软件和高度统一的数据库平台，组态与编程轻松简单;丰富直观的人机界面，可提高监控与管理的水平。

3 结束语

安钢焦化厂电能计量自动采集系统系统克服了站点多、距离远的难点，通过光纤、DP线把各个远程站连接起来，实现了以下功能特点：①采用远程站通过光纤数据传输方式传输配电室电流数据，无需人工干预，采集及时，计量准确，安全性高，实现了抄表的自动化。②实时远程监测、及时了解重要设备的电流变化趋势，防止设备异常。③系统可以接入调度系统，成为调度管理的重要依据。