范迎青
(南京師大建筑工程設計研究院,江蘇 南京 210042)
CI1系列遠程智能I/O模塊是常熟開關制造有限公司推出的一款設計簡潔、精巧、實用、高可靠的配電監(jiān)控模塊,主要用于低壓配電自動化系統(tǒng)中,通過標準RS485接口和 Modbus-RTU協(xié)議實現對配電回路的遙測、遙控、遙信。
圖1為饋電回路中普通塑殼斷路器(如CM1~3)帶有電動操作機構,I/O 模塊為 CI1-SCM423,模塊的繼電器輸出(DO)設置為脈沖方式。通過該模塊可以測量回路電流、控制斷路器分合閘、采集開關狀態(tài)等開關量,實現“三遙”,即遙測、遙控、遙信。
圖1 CI1-SCM423在普通塑殼斷路器中的應用
如圖2所示,CI1-SCM423模塊也適用于MCC回路。在遠控模式下,模塊的一個DO出口同時承擔了對接觸器的接通和分斷任務,所以CI1-SCM423的DO應設置為自保持方式。該方案可以測量回路電流、控制接觸器通斷、采集開關狀態(tài)等開關量,實現了“三遙”,即遙測、遙控、遙信。另外,由于正常運行時斷路器處于合閘狀態(tài),不需對其遠控操作,所以斷路器不必采用電動操作方式。
圖2 CI1-SCM423在MCC回路中的應用
如圖3所示,如果只需對電動機進行簡單啟停控制且對電量監(jiān)測不作要求,那么只需配置CI1-SC64模塊完成回路的控制和開關量的采集,即實現“遙控、遙信”。同樣,CI1-SC64的DO設置為自保持方式。
CI1-SC64模塊或 CI1-SCM423模塊應用于星三角啟動回路與直接啟動回路的情況類似,模塊DO設置為自保持方式,在遠控模式下,由模塊的一個DO出口啟停電動機,由模塊的DI口(開關量開入口)采集回路的“斷路器合閘”、“遠控”、“過載”、“啟動”、“運行”等開關量信號,而 CI1-SCM423模塊還能遙測回路電流。
圖3 CI1-SC64在電機簡單啟停中的應用
如圖4所示,CI1-SC64在模塊也可應用于電動機可逆啟動回路,其DO設置為自保持方式,通過該模塊可以完成回路的控制和開關量的采集,即實現“遙控、遙信”。特別的,CI1-SC64的DO1,DO2出口分別對應后臺遠控模式下的正反轉按鈕,其遙控組態(tài)要求如下:按下正轉按鈕,DO1接通,電機正轉;按下停止按鈕,DO1,DO2均斷開;電機正轉時,按下反轉按鈕無效,反之亦然。另外,圖4冗余一組遠控輸出(DO3,DO4)可用作其他回路的遠方控制,例如另一個電動機回路的正反轉或一只電動操作塑殼斷路器的分合等(此時該組遠控輸出應根據回路要求設置為自保持方式或脈沖方式)。
如果該電動機可逆啟動回路需要遙測回路電流,那么可以用CI1-SCM423模塊替代CI1-SC64模塊。不足之處是CI1-SCM423模塊僅提供4個DI口,略顯緊張,解決辦法是可以借用附近其他CI1系列模塊冗余的DI口,在有多路該類回路集中的情況下也可以額外配置CI1-S12模塊,它提供12個DI口,一個CI1-S12模塊可以滿足多路該類回路開關量采集的需要。
3.3.1 CI1-SC64
圖5所示的饋電回路選用了配有電動操作機構的普通塑殼斷路器(如CM1~3),并配置了CI1-SC64模塊借以控制斷路器分合閘、采集開關狀態(tài)等開關量。該案例一個CI1-SC64模塊充分完成了對2個饋電回路的信號采集和控制,相當經濟 地實現了“二遙”,即遙控、遙信。
圖4 CI1-SC64在電機可逆啟停中的應用
圖5 CI1-SC64在普通塑殼斷路器中的應用
3.3.2 CI1-S12
最簡單的情況是只需知道現場回路通斷狀況乃至斷路器是否正常,即只實現遙信,那么只需配置普通塑殼斷路器,手動操作,另額外增加DI模塊對斷路器狀態(tài)進行采集即可。如果僅接入斷路器合閘輔助觸點,那么1只CI1-S12可以監(jiān)視12個回路通斷狀況,如果再接入斷路器報警觸點,那么1只CI1-S12可以采集6只斷路器運行狀態(tài)。
圖6為CI1-S12的應用示例。
圖6 CI1-S12在普通塑殼斷路器中的應用
CI1系列遠程智能I/O模塊在成套開關設備中的應用當然不盡以上種種,其他如框架開關的分合,軟啟動回路的啟停、電容器的投切等都能運用模塊的DO口來遠程控制,而模塊的DI口對各類開關量信號進行采集,如元件狀態(tài)、故障信號、抽屜三位置狀態(tài)(需通過抽屜三位置狀態(tài)信號采集轉換模塊轉換為開關量信號)。另外,根據就近布置的原則,單臺低壓成套開關設備中CI1系列模塊可以相互配合(或稱混合)使用,以期獲得更好的性價比。有電流監(jiān)測場合,可以選用CI1-SCM423模塊,該模塊可以監(jiān)測1個回路的三相電流,也可以監(jiān)測3個回路的單相電流(此時模塊3個CT變比應對應各自回路分別設置)。在只需開關量采集和回路控制的場合,選用CI1-SC64就可勝任,多回路情況下也可以若干CI1-S12,CI1-C8搭配使用,由 CI1-S12采集開關量,由CI1-C8進行回路的控制。
現場總線技術的發(fā)展反過來也促進了可通訊元器件的廣泛應用,CI1系列遠程智能I/O模塊不僅適合應用于總線型低壓成套開關設備中,在其他如樓宇控制、工業(yè)自動化等需要信號反饋、遠動控制的場合也是大有用武之地的。
[1]王金全.遠程智能I/O[J].電力建設,1996(7):5-9.
[2]王金全,王林,王利明,等.遠程智能I/O工程化應用的一般問題[J].中國電力,1995(6):26-30.
[3]張鵬.分散式遠程智能I/O的性能特點及應用[J].山東電力技術,1999(6):87-89.
[4]常熟開關制造有限公司.CI1系列遠程智能I/O模塊使用說明書[Z].