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基于AS的智慧用电人才培训平台
陈海光
一、概述
智慧用电是充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术，实现传统配电系统各个环节万物互联、人机交互，状态感知、信息高效处理、应用便捷灵活的配电物 联网系统。所涉及的智能制造、灯塔工厂、智慧城市、智慧园区、5G、新能源汽车充电桩、数据中心、轨道交通等板块均与智慧用电产业密切相关。产业的革新与发展，必将需要大量 的智慧用电复合型工程技术人才，但是由于目前大部分学校仍旧停留在传统的人才培养体系中，从而导致目前人才严重短缺，制约了行业的发展。我司基于贝加莱 AS 软件和X20系列控制器，结合 ABB 智能低压电气产品与低压传动设备打造的智慧用电人才培养平台，主要应用于高校对电力与自动化复合型工程人才的培养，同时也满足各电气类技术型企事业单 位，对新员工的技术培训。
二、设备介绍
智能电气控制培训平台采用柜式结构设计，整体尺寸为 2200×800×600，分为两部分：面板操作区域和柜内设备安装区域。包括贝加莱X20系列控制器、智能塑壳断路器、智能马达控制器、变频器、软启动器、智能电力仪表、电机负载等元器件，构成了智能马达控制器回路、变频器控制回路、软启动器控制回路以及用于二次回路供电监测的智能电能表回路。智能设备与控制器采用总线通讯，边缘控制器及上层管理系统采用以太网通讯。其中，XT2N 系列断路器(Modbus-RTU 通讯接口)、PSE18 系列软启驱动回路(Profibus-DP 通讯接口)、 ACS380 系列变频驱动回路(Powerlink 通讯接口)、M102 系列智能马达保护驱动回路 (Profibus-DP 通讯接口)、电量监测控制系统(Modbus-RTU 通讯接口)等主元器件均可实现远 程控制及数据读取(学员可自行开发实现该功能)。
图 1
每台培训柜可以单独开展智能电气数据集成实验，同时每位学员又可以控制实验室中任何一台智能设备，以培养学生智能电气控制技术专业技能。可在基础应用区实现相关智能设备远程控制（通讯）、各种驱动器的启动、停止、故障状态显示、运行状态显示、远程就地运行数据及设备故障原因分析、设备寿命曲线、智能参数整定等项目练习。
面板操作区域介绍
面板操作区域主要用于安装触摸屏、智能电力仪表、信号指示灯和控制按钮，触摸屏集成了培训柜所有智能设备的数据信息，实现在线监测和就地侧的通讯控制，可根据触摸屏 反馈的状态信息，对柜内设备运行健康状态进行分析并作出判断，是否需要安排停电运行维护。智能电力仪表是能源管理系统的主要设备之一，主要负责工程基础柜负载能耗的统计，配合上层管理软件实现综合能耗分析。信号灯和控制按钮配合学员自己设计的电气控制回路，提高基础操作能力。
图 2
柜内设备安装区域介绍
培训柜内所有的设备除负载电机外，均安装在金属底板上，行线方式采用线槽行线，这样行线的好处是方便美观，易于排故过程中的控制导线修改。智能设备的安装布局大致划分为两部分，一二次元件相互区分，如图3所示。
图 3
HMI 介绍
本地侧显示采用贝加莱 7 寸触摸屏，结合 VC4 组态画面而成。主要分为以下几部分：主界面、各智能电气控制界面、趋势界面、报警信息界面、网络架构界面以及设置界面。主界面：由时间系统、左侧导航区域、右侧导航区域、信息栏和主界面区域组成，主要 用于总电源开关的合分闸控制和各控制回来的启停控制，重要电气数据显示等。
图 4
智能电量仪表显示界面：用于显示电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能等电量信息。
图 5
智能塑壳断路器显示界面：用于整定参数、状态信息显示和远程控制等。
图 6
智能终端仪表：主要用于二次控制系统的能耗记录分析。
图 7
智能马达控制器回路：分为数据显示、状态信息和控制区域三部分。
图 8
智能变频器控制回路：可对变频器发送给定频率，配合趋势图直观的了解到电机的运行情况。
图 9
图 10
智能软起控制回路：控制和监测软启动器的同时，记录运行时间生成维护周期节点提示信息。
图 11
报警系统：记录所有智能电气产品的报警和预警以及故障记录，提供历史查看功能， 方便查询。
图 12
图 13
设置界面：提供语言切换、日期修改和通讯 IP 的修改等功能。
END
