本文基於和利時LM系列PLC和LK系列PLC的電量採集監控系統具有強大的可靠性和數據設置靈活性，其豐富的通訊介面實現了對所有電力儀錶數據的採集，使得整個樓宇的電力系統得到了充分的監視和管理。
1 引言
配電室作為智能建築系統的電力中心，向整棟大樓提供照明、消防、公用設備及辦公設備的用電。智能型電力儀錶就是可以對整個供電網路進行測量，分析及顯示的儀器。由於智能建築的供電網路很龐大，所以使用的智能型電力儀錶數量也比較多。這就需要一套可靠的監控系統與所有的智能儀錶進行數據交換，實現對整個配電網路進行監控，從而實現電力的故障報警和優化管理。
基於和利時LK系列PLC和LM系列PLC的電量採集系統實現了對電力儀錶中各個數據的採集功能，具有可靠性高、自由通訊數據通訊量大和通訊編程靈活等特點，受到了用戶的好評。電量採集系統的所採集的數據包括頻率、相電壓、線電壓、相電流、線電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、絕對有功電度和絕對無功電度等。其中LM系列PLC採用自由口通訊與所有的智能電力儀錶進行通訊，並實現對儀錶數據的儲存和上傳。LK系列PLC完成對所有LM系列PLC中儀錶數據的統計和匯總，最後通過乙太網將數據傳送到上位監控計算機，實現對全部供電系統狀態的監視。
2 智能樓宇電量採集監控櫃硬體配置
電量採集系統由以LK和LM系列PLC為核心的通訊機櫃組成。電量採集監控櫃硬體配置如圖1所示，包括1套LK系列PLC和10套LM系列PLC。每套LM系列PLC均有一個RS485介面和一個Profibus-DP介面，其通過RS485串口與智能儀錶進行通訊，再通過PROFIBUS-DP匯流排將儀錶數據傳送到LK系列PLC中。LK系列PLC通過乙太網通訊將匯總的配電室內的所有數據傳送到上位監控計算機。以生產樓電量監控系統為例，電量採集監控櫃的PLC硬體配置如表1所示。
圖1 電量採集監控櫃硬體配置
表1 PLC設備清單
3 智能樓宇電量採集監控系統結構設計
智能樓宇電量採集監控系統結構示意圖如圖2所示。由於需要採集的儀錶數量很多，且每塊儀錶讀取的數據量大，所以採用多套LM系列PLC與儀錶連接進行數據採集。LM系列PLC的RS232和RS485串口具有自由口通訊功能，可以針對儀錶支持的協議自由進行編程，參數的設定和更改都很方便。LK系列PLC擁有16M的數據存儲空間，支持PROFIBUS-DP和MODBUS TCP乙太網通訊，可以方便的與LM系列PLC和上位計算機進行連接。使用LK系列PLC匯總LM系列PLC讀取的數據，可以大大優化網路結構。|
圖2 電量採集監控系統結構示意圖
4 智能樓宇電量採集監控系統軟體設計
LM系列PLC和LK系列PLC使用PowerPro編程軟體進行程序編寫。PowerPro編程軟體的功能全面，具有如下特點：
（1）程序語言標準化。具有IL、LD、ST、FBD、SFC、CFC、六種編程語言。
（2）內部器件變數化。定時器和計數器採用變數方式代替，實現無限點調用。
（3）程序組織模塊化。方便進行程序的重用，閱讀和調試等，確保程序安全。
（4）參數設定簡便化。可以對特殊的功能塊進行不同的參數設定以滿足使用要求。
（5）編程監控一體化。具有視圖和模擬調試功能，十分方便對程序進行編寫和調試。
電量採集監控系統的數據採集和存儲由LM系列PLC完成的。LM系列PLC的程序流程圖如圖3所示，通過RS485進行數據發送，並對返回數據進行CRC校驗。如果返回數據不正確，則不進行數據存儲。只有返回數據正確時，才將數據存放到相應的寄存器中。
圖3 LM系列PLC的程序流程圖
LK系列PLC的程序流程圖如圖4所示。LK系列PLC將所有的儀錶數據進行匯總，並存放到連續的寄存器當中，其16M的數據存儲區可以輕易地存儲所有LM中儀錶的數據。使用LK系列PLC的主要目的是對網路結構進行優化，從而提高整套系統的通訊可靠性和維護簡易程度。
圖4 LK系列PLC的程序流程圖
5 結束語
基於和利時LM系列PLC和LK系列PLC的電量採集監控系統具有強大的可靠性和數據設置靈活性，其豐富的通訊介面實現了對所有電力儀錶數據的採集，使得整個樓宇的電力系統得到了充分的監視和管理。
