基于Modbus現(xiàn)場總線的智能配電控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)（computer）技術(shù)、通信（communication）技術(shù)和控制（control）技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域正經(jīng)歷著一場前所未有的變革，開始向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，尤其是以現(xiàn)場總線為代表的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)更是獲得了廣闊的發(fā)展空間。 傳統(tǒng)的配電設(shè)備主要通過斷路器、接觸器、繼電器、主令電器和電工儀表等傳統(tǒng)電氣元件實(shí)現(xiàn)配電、控制、保護(hù)和監(jiān)視功能，大量的傳統(tǒng)電氣元件的存在，一方面給生產(chǎn)和維修帶來極大不便，同時(shí)設(shè)備的操作主要以人

2、工方式為主，無法實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理，而且難于實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的控制邏輯。為此我們設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了以現(xiàn)場總線技術(shù)為基礎(chǔ)的新型智能配電控制系統(tǒng)，這種全新的技術(shù)完全摒棄了傳統(tǒng)型配電設(shè)備的管理觀念和模式，而是采用了大量以代表先進(jìn)技術(shù)發(fā)展方向的智能型元器件（智能型網(wǎng)絡(luò)儀表、網(wǎng)絡(luò)I/O、智能型斷路器等）以及極少量普通型控制設(shè)備的一種新型的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制設(shè)備。本文采用現(xiàn)場總線技術(shù)，主要研究Modbus現(xiàn)場總線在低壓智能網(wǎng)絡(luò)配電中的應(yīng)用，本控制系統(tǒng)具有友好的

3、人機(jī)界面，操作簡單快潔等特點(diǎn)。 本文在深入研究現(xiàn)場總線技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了這個(gè)基于現(xiàn)場總線的智能配電控制系統(tǒng)，為最終實(shí)現(xiàn)配電的“遙控、遙調(diào)、遙信、遙測”等四遙功能奠定了基礎(chǔ)。本文的主要工作和成果如下： 第一，分析了現(xiàn)場總線的應(yīng)用現(xiàn)狀，對Modbus現(xiàn)場總線技術(shù)進(jìn)行了介紹，分析了智能配電控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，并與目前傳統(tǒng)配電系統(tǒng)進(jìn)行比較，分析出現(xiàn)場總線的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢；根據(jù)設(shè)計(jì)的需要，提出了Modbus現(xiàn)場總線技術(shù)在智能配電控制

4、系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)方案，研究了系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的原則和方法。 第二，針對配電系統(tǒng)的特點(diǎn)，研究了Modbus現(xiàn)場總線技術(shù)在該系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)，給出了Modbus現(xiàn)場總線的CRC校驗(yàn)原理及實(shí)現(xiàn)方法，解決了配電網(wǎng)絡(luò)控制的通信問題。 第三，根據(jù)配電控制系統(tǒng)的需要，給出了整個(gè)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分別介紹了系統(tǒng)通信接口模塊、上位機(jī)RS232/RS485網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換卡及配電終端控制器等方面硬件電路設(shè)計(jì)的原理、功能及設(shè)計(jì)思想，同時(shí)給出了各部分的硬件電路