采用ABB的工控产品组建智能型低压开关柜

0　引　言
　　目前,低压开关柜广泛使用各种电气逻辑控制和微机数字设备,实现远程测控、调节和信息查询。远程测控中包括遥测、遥信、遥调和遥控等操作,“四遥”已成为智能型低压开关柜中基本和必备的功能。
　　一级配电设备动力配电中心( PC)低压开关柜和二级配电设备电动机控制中心(MCC)的低压开关柜,在智能化方面有以下基本要求: ①智能装置与通信管理中心(CCU)之间建立数字通信连接和信息交换控制管理, CCU与上位监控系统之间也建立数字通信连接和信息交换控制管理; ② 对进线、母联等重要断路器按备自投(BZT)的电气逻辑要求实施投退操作; ③上位系统可通过信息管理通道发布对电动机的起动、变速、停运及重起动等控制命令,还可获取各种运行参数及状态信息; ④全系统的工况包括电力系统的实时与历史运作数据。通过人机界面(HM I)实时地反映给操作者。
　　在实际运作过程中,由工控设备和开关设备组合实现“四遥”前端操作,逻辑控制和通信管理由PLC实现,人机界面则作为人机对话单元。
本文对如何利用ABB 的工控元件组建智能化低压开关柜的相关技术进行探讨,并对PLC中相关的程序过程进行适当的描述。
1　主要工控元器件
(1) EM-Plus是ABB的电力智能仪表,它一般用于0. 4 kV的进线回路。
(2) EM一般用于低压母联和低压馈电回路的遥测。
(3) RSI32 /RCM32 /RCU16用于低压馈电回路的遥测、遥信和遥控。
(4) M102-M和M102-P电动机测控综保单元。用于Modbus总线和Profibus-DP总线。
(5) AC31系列PLC的主机07KR51用于建立逻辑控制和RS-485 /Modbus信息交换。
(6) ABB的AC500系列PLC PM581-ETH用于构建通信管理中心。
2　PC的智能型低压开关柜
　　一般低压开关柜采用继电器建立电气逻辑控制关系,它存在继电器较易损坏、触点抖动、线路复杂和数据发送困难等问题。利用PLC能够彻底地解决上述问题。解决的要点为: ①建立总线系统,解决“四遥”前端信号的采集、传递的通道问题; ②利用智能仪表采集各种电参量,各种数字信息通过通信总线传递给上位电力监控系统;③系统中设置手动和自动操作模式,方便操作控制; ④ 控制程序对所采集各种电参量进行解读、分析和处理,除供自身使用外,还可将各种信息加上SOE时间标签后发送给上位系统; ⑤利用PLC可建立冗余的控制逻辑、总线体系和通信管理,提升了系统的智能化及可靠性。
2. 1　三进线两母联智能型低压开关柜固件配置
　　三进线两母联低压系统(见图1)各路进线回路和母联回路采用万能式断路器,进线回路的电力仪表采用EM-Plus,母联回路的电力仪表采用EM。QF4的逻辑控制单元采用07KR51,其余断路器的逻辑控制单元采用ICMK14F1。