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摘 要 电力监控系统对于烟厂的生产效率以及生产安全都具有非常重要的意义，如何设置比较可靠而且自动化程度高的电力监控系统是烟厂管理者共同关心的一个课题。文章主要从基于PROFINET的烟厂电力监控系统概况、烟厂监控系统软件设计、烟厂监控系统硬件配置、烟厂监控系统控制网络配置四个方面对烟厂如何设计基于PROFINET的电力监控系统进行了比较全面的分析与探讨。
关键词 烟厂；PROFINET；电力监控系统；设计
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0022-01
高效、安全的电力监控系统能够极大的提高烟厂生产效率、生产质量、生产安全性。信息时代，各种电子技术以及计算机信息技术日益成熟，并且在实践中普遍应用，传统自动化设备和继电保护已经逐步被具有高稳定性运行性能的微机综合自动化系统取代。对设备运行状态参量进行快速、实时数据处理，并且正确诊断故障原因，做出相应的保护措施，也就是通常所说的系统数字化。数字化是常规继电保护和微机保护的最根本的区别。但是目前我国微机保护依然存在数据利用率不高而且传送速度较低的问题。结合相关理论知识和实践经验，作者认为借助PROFINET以及可编程计算机控制器技术和组态技术能够有效增强烟厂电力监控系统功能。
1 基于PROFINET的烟厂电力监控系统概况
依据Totally Integrated Automation（全集成自动化）基本思想，作者认为基于PROFINET的烟厂电力监控系统可分为现场级、控制级、管理级。
1）作为基于PROFINET的烟厂电力监控系统功能的基础，现场级组成部分有控制设备、仪表等，其中仪表主要有保护状态、开关、继电器等。现场级系统功能是将监测得到的传感器参数、系统设备状态数据进行上传，根据控制级的各项指令控制相应的执行机构。基于PROFINET的烟厂电力监控系统中设置现场总线PROFIBUS系统能够实现现场各种分散设备的有效连接，解决传统检测系统控制设备过于分散的问题，而且现场总线PROFIBUS系统具有标准化和开放性的特点。基于PROFINET的烟厂电力监控系统采用分布式配置，这样能够保证PROFIBUS—DP现场总线将现场设备、I/O模块和可编程序控制产生的信号进行有效电缆连接，通过执行器和检测器转换输入/输出模块数据，实现现场级和控制级设备的兼容和独立，为第三方设备通讯提出解决方案。
2）基于PROFINET的烟厂电力监控系统的控制级部分是现场级与管理级之间的枢纽，对系统功能实现具有关键作用。控制级部分基本功能是：接收现场级传入的各种数据，并且将处理后数据向管理级输送，同时根据管理级各种指令，执行对烟厂电力基本状态的监控。控制级的控制器是整个监控系统的核心所在，整个控制级的基本组成是：采用具有PROFINET接口的CPU315_2PN以及Siemenes集团生产的三套型号为CPU315_2PN/DP（S7_300）的PLC，数据交换网络则由交换机构和光纤建成，其中具有PROFINET接口的CPU315_2PN可以说实现I/O现场设备的相互连接，无需再次连接编程器的STEP7可以延伸至底端PROFIBUS中的各种设备，并且含有各种必备驱动。
3）管理级是基于PROFINET的烟厂电力监控系统的中枢部分，采用厂级办公自动化，对烟厂电力监控系统所有过程进行整体控制与管理。管理级借助信息系统实现各种数据的共享或交换，同时还具有人机接口，以便于整个烟厂内部系统与外界环境进行各种信息交换。管理级基本组成情况是：选用能够进行分布式、开放的数据库管理模式的大型网络数据库作为系统服务器，设置Client/Server（客户/服务器）系统结构作为管理层功能结构，增强管理层功能的可分割性和层次性。管理层服务器具有冗余、通讯、报表、报警、数据自动处理、状态显示以及远程控制操作等功能。
2 基于PROFINET的烟厂电力监控系统软件设计
高效的烟厂电力监控系统应该具有能够快速响应的控制中心，电力监控系统中数据转发中心、远程监视中心以及数据处理中心是系统中的监控组态软件，可见软件设计对于电力监控系统的重要意义。基于PROFINET的烟厂电力监控系统选用由Siemens集团制造的Windows Control Center 6.0组态软件，简称WinCC 6.0。WinCC6.0具有很强的SCADA级监视操作系统和控制自动化性能。运用于基于PROFINET的烟厂电力监控系统中能够实现的新功能有：集中发布和监控电力系统信息；二次回路故障能够借助逻辑状态显示进行准确查找；有效记录电机累计运行时间；电机运行情况可以通过历史曲线进行分析；故障状态可以通过故障录波进行有效分析；能够准确查询历史报警记录。
3 基于PROFINET的烟厂电力监控系统硬件配置
采用工业以太网PROFINET的监控系统中对于设备的特殊要求有：需要选用具有PROFINET接口的现场I/O子站耦合器；选用具有PROFINET接口的PLC；选用能够支持PROFINET功能的交换机。
4 基于PROFINET的烟厂电力监控系统控制网络配置
为了保障烟厂范围内信息流的快速交流以及有效监控，本系统选用由PROFIBUS国际组织推出的，基于工业以太网的跨供应商标准、开放式的PROFINET自动化总线标准。在运行中，PROFINET包含了网络安全、故障安全、分布式自动化、运动控制、实时以太网等最新自动化技术，能够有效解决电力监控系统网络配置问题。
5 结束语
总而言之，基于PROFINET的烟厂电力监控系统能够实现变压器保护、启停控制烟机设备等功能，而且基于PROFINET的烟厂电力监控系统具有更高的安全可靠性和清晰的层次性；基于PROFINET的烟厂电力监控系统能够极大的提高烟厂电力监控的有效性，提高烟厂生产的安全性和生产效率，对于烟厂的发展具有重要作用，我们要进一步深入探索如何更加完美的将PROFINET运用到电力监控系统中。
参考文献
[1]王德吉，栗卫军，边永生.基于PROFINET的烟厂电力监控系统设计[J].自动化博览，2009（3）.
[2]于王乐，吴永祥，詹林，王卫平.基于网格的电力监控系统设计与实现[J].中国科技信息，2011（3）.
[3]邓生.大型企业电力监控系统设计[J].云南电力技术，2010（4）.
[4]沈秀峰，吴健.基于分布式中间件的电力监控系统设计与实现[J].计算机工程与设计，2009（9）.
关键词 烟厂；PROFINET；电力监控系统；设计
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0022-01
高效、安全的电力监控系统能够极大的提高烟厂生产效率、生产质量、生产安全性。信息时代，各种电子技术以及计算机信息技术日益成熟，并且在实践中普遍应用，传统自动化设备和继电保护已经逐步被具有高稳定性运行性能的微机综合自动化系统取代。对设备运行状态参量进行快速、实时数据处理，并且正确诊断故障原因，做出相应的保护措施，也就是通常所说的系统数字化。数字化是常规继电保护和微机保护的最根本的区别。但是目前我国微机保护依然存在数据利用率不高而且传送速度较低的问题。结合相关理论知识和实践经验，作者认为借助PROFINET以及可编程计算机控制器技术和组态技术能够有效增强烟厂电力监控系统功能。
1 基于PROFINET的烟厂电力监控系统概况
依据Totally Integrated Automation（全集成自动化）基本思想，作者认为基于PROFINET的烟厂电力监控系统可分为现场级、控制级、管理级。
1）作为基于PROFINET的烟厂电力监控系统功能的基础，现场级组成部分有控制设备、仪表等，其中仪表主要有保护状态、开关、继电器等。现场级系统功能是将监测得到的传感器参数、系统设备状态数据进行上传，根据控制级的各项指令控制相应的执行机构。基于PROFINET的烟厂电力监控系统中设置现场总线PROFIBUS系统能够实现现场各种分散设备的有效连接，解决传统检测系统控制设备过于分散的问题，而且现场总线PROFIBUS系统具有标准化和开放性的特点。基于PROFINET的烟厂电力监控系统采用分布式配置，这样能够保证PROFIBUS—DP现场总线将现场设备、I/O模块和可编程序控制产生的信号进行有效电缆连接，通过执行器和检测器转换输入/输出模块数据，实现现场级和控制级设备的兼容和独立，为第三方设备通讯提出解决方案。
2）基于PROFINET的烟厂电力监控系统的控制级部分是现场级与管理级之间的枢纽，对系统功能实现具有关键作用。控制级部分基本功能是：接收现场级传入的各种数据，并且将处理后数据向管理级输送，同时根据管理级各种指令，执行对烟厂电力基本状态的监控。控制级的控制器是整个监控系统的核心所在，整个控制级的基本组成是：采用具有PROFINET接口的CPU315_2PN以及Siemenes集团生产的三套型号为CPU315_2PN/DP（S7_300）的PLC，数据交换网络则由交换机构和光纤建成，其中具有PROFINET接口的CPU315_2PN可以说实现I/O现场设备的相互连接，无需再次连接编程器的STEP7可以延伸至底端PROFIBUS中的各种设备，并且含有各种必备驱动。
3）管理级是基于PROFINET的烟厂电力监控系统的中枢部分，采用厂级办公自动化，对烟厂电力监控系统所有过程进行整体控制与管理。管理级借助信息系统实现各种数据的共享或交换，同时还具有人机接口，以便于整个烟厂内部系统与外界环境进行各种信息交换。管理级基本组成情况是：选用能够进行分布式、开放的数据库管理模式的大型网络数据库作为系统服务器，设置Client/Server（客户/服务器）系统结构作为管理层功能结构，增强管理层功能的可分割性和层次性。管理层服务器具有冗余、通讯、报表、报警、数据自动处理、状态显示以及远程控制操作等功能。
2 基于PROFINET的烟厂电力监控系统软件设计
高效的烟厂电力监控系统应该具有能够快速响应的控制中心，电力监控系统中数据转发中心、远程监视中心以及数据处理中心是系统中的监控组态软件，可见软件设计对于电力监控系统的重要意义。基于PROFINET的烟厂电力监控系统选用由Siemens集团制造的Windows Control Center 6.0组态软件，简称WinCC 6.0。WinCC6.0具有很强的SCADA级监视操作系统和控制自动化性能。运用于基于PROFINET的烟厂电力监控系统中能够实现的新功能有：集中发布和监控电力系统信息；二次回路故障能够借助逻辑状态显示进行准确查找；有效记录电机累计运行时间；电机运行情况可以通过历史曲线进行分析；故障状态可以通过故障录波进行有效分析；能够准确查询历史报警记录。
3 基于PROFINET的烟厂电力监控系统硬件配置
采用工业以太网PROFINET的监控系统中对于设备的特殊要求有：需要选用具有PROFINET接口的现场I/O子站耦合器；选用具有PROFINET接口的PLC；选用能够支持PROFINET功能的交换机。
4 基于PROFINET的烟厂电力监控系统控制网络配置
为了保障烟厂范围内信息流的快速交流以及有效监控，本系统选用由PROFIBUS国际组织推出的，基于工业以太网的跨供应商标准、开放式的PROFINET自动化总线标准。在运行中，PROFINET包含了网络安全、故障安全、分布式自动化、运动控制、实时以太网等最新自动化技术，能够有效解决电力监控系统网络配置问题。
5 结束语
总而言之，基于PROFINET的烟厂电力监控系统能够实现变压器保护、启停控制烟机设备等功能，而且基于PROFINET的烟厂电力监控系统具有更高的安全可靠性和清晰的层次性；基于PROFINET的烟厂电力监控系统能够极大的提高烟厂电力监控的有效性，提高烟厂生产的安全性和生产效率，对于烟厂的发展具有重要作用，我们要进一步深入探索如何更加完美的将PROFINET运用到电力监控系统中。
参考文献
[1]王德吉，栗卫军，边永生.基于PROFINET的烟厂电力监控系统设计[J].自动化博览，2009（3）.
[2]于王乐，吴永祥，詹林，王卫平.基于网格的电力监控系统设计与实现[J].中国科技信息，2011（3）.
[3]邓生.大型企业电力监控系统设计[J].云南电力技术，2010（4）.
[4]沈秀峰，吴健.基于分布式中间件的电力监控系统设计与实现[J].计算机工程与设计，2009（9）.