基于profibus-dp的电能管理及电力监控系统

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1、基于PROFIBUS-DP的电能管理及电力监控系统12吴先伦曹雪华（1.重庆渝经能源技术设计研究院，重庆40020；2.上海安科瑞电器股份有限公司，上海201801）摘要：设计了基于PROFIBUS—DP的电能管理及电力监控系统，描述了该系统的结构组成和实现原理，给出了主站和串口电力仪表从站通信的实现方法，解决了主从站通信程序设计中的关键问题，验证了系统的通信性能和可行性。关键词：PROFIBUS;PLC，总线桥，网关，电力监控仪表，工业通信。ElectricEnergyManagementandElectricPowerMonitoringSystemBasedonProfibus-

2、DP12WUXianlun,CAOXuehua(1.ChongqingYujingEnergyTechnologyDesignandResearchInstitute,Chongqing400020,China;2.ShanghaiAcrelElectricCo.,Ltd.,Shanghai201801,China)Abstract:TheelectricenergymanagementandelectricpowermonitoringsystembasedonProfibus-DPweredesigned.Thesystemstructureandimplementationpri

3、nciplewereexpounded.Theimplementationmethodofcommunicationbetweenmainstationandserialelectricpowermeterslavestationwasgiven,andthekeyproblemsinmainandslavestationcommunicationcharacteristicsandfeasibility.Keywords:Profibus;PLC;busbridge;networkgateway;electricpowermonitoringmeter;industrialcommu

4、nication0引言但由于目前存在的大多数智能电力监控仪随着能源的日渐紧张，国家出台了很多表都是基于MODBUS通信的，那么如何把现有关节能减排的法律法规，各行各业都在采存的不带DP接口的串口仪表设备连接到总取了相应的节能措施，各制造行业的工厂企线上组成DP网络就成为一个亟待解决的问业也采用了电能管理及电力监控系统对节题。能效果进行考核。本文设计了基于串口通信的电力监控相对于MODBUS通信而言，PRFOBUS通信及多功能网络电力仪表，给出了基于存在着诸多优点，比如高通信速率（最高可PROFIBUS-DP通信的智能电力监控及电能管达12Mbit/s）、实时性、可靠性、易扩展、理系统的

5、解决方案。系统中采用了三种方法易维护性等，很多工厂、企业现存的生产控将基于MODBUS-RTU通信的智能电力监控仪制自动化网络大都采用现场总线控制系统，表集成到PROFIBUS-DP网络中。PROFIBUS网络是其中应用最多的一种现场本文介绍的组网方法，不但硬件成本比总线，因此，很多工厂企业希望能将电能管较低、安装方便，而且编程简单，主站可以理及电力监控系统也集成到PROFIBUS-DP自直接对各个电力仪表进行数据采集、远程控动化网络中，而不是单独进行MODBUS组网。制等，传输速率较快，有很好的实用性和可1行性。对PLC进行自由口通信编程，实现PLC与电力监控仪表间的MODBUS通信

6、。利用西门子1系统构成公司提供的库函数MBUS_CTRL和MBUS_MSG本系统采用安装了CP5611通信板卡的可以简单方便地实现MODBUS通信，如图2、工控机作为通信主站，S7-200PLCCPU222、图3所示。ANYBUS网关、PB-B-MODBUS总线桥分别作为PROFIBUS-DP网络的三个从站，每个从站又与电力监控仪表组成一个子网，如图1所示。系统中同时也可以连接其他的PROFIBUS-DP从站设备。图2自由口通信程序图网络1图1系统结构示意图CPU222PLC通过EM277DP模块接入到PROFIBUS-DP网络，作为PROFIBUS-DP网络的从站，同时CPU222P

7、LC又作为一个主站与电力监控仪表组成一个子网，电力监控仪图3自由口通信程序图网络2表作为子网的从站，主从站之间采用自由口该系统中PLC模式为1时进行自由口通通信方式。信，模式为0时进行PPI协议，波特率为同样，对于PB-B-MODBUS总线桥来说，9600，奇偶校验为无校验，仪表读取地址为作为PROFIBUS-DP网络从站的同时，又作为40038，读取6个数据单元。MODBUS子网的主站与电力监控仪表组成MODBUS网络。ANYBUS网关工作原