范迎青
(南京师大建筑工程设计研究院,江苏 南京 210042)
CI1系列远程智能I/O模块是常熟开关制造有限公司推出的一款设计简洁、精巧、实用、高可靠的配电监控模块,主要用于低压配电自动化系统中,通过标准RS485接口和 Modbus-RTU协议实现对配电回路的遥测、遥控、遥信。
图1为馈电回路中普通塑壳断路器(如CM1~3)带有电动操作机构,I/O 模块为 CI1-SCM423,模块的继电器输出(DO)设置为脉冲方式。通过该模块可以测量回路电流、控制断路器分合闸、采集开关状态等开关量,实现“三遥”,即遥测、遥控、遥信。
图1 CI1-SCM423在普通塑壳断路器中的应用
如图2所示,CI1-SCM423模块也适用于MCC回路。在远控模式下,模块的一个DO出口同时承担了对接触器的接通和分断任务,所以CI1-SCM423的DO应设置为自保持方式。该方案可以测量回路电流、控制接触器通断、采集开关状态等开关量,实现了“三遥”,即遥测、遥控、遥信。另外,由于正常运行时断路器处于合闸状态,不需对其远控操作,所以断路器不必采用电动操作方式。
图2 CI1-SCM423在MCC回路中的应用
如图3所示,如果只需对电动机进行简单启停控制且对电量监测不作要求,那么只需配置CI1-SC64模块完成回路的控制和开关量的采集,即实现“遥控、遥信”。同样,CI1-SC64的DO设置为自保持方式。
CI1-SC64模块或 CI1-SCM423模块应用于星三角启动回路与直接启动回路的情况类似,模块DO设置为自保持方式,在远控模式下,由模块的一个DO出口启停电动机,由模块的DI口(开关量开入口)采集回路的“断路器合闸”、“远控”、“过载”、“启动”、“运行”等开关量信号,而 CI1-SCM423模块还能遥测回路电流。
图3 CI1-SC64在电机简单启停中的应用
如图4所示,CI1-SC64在模块也可应用于电动机可逆启动回路,其DO设置为自保持方式,通过该模块可以完成回路的控制和开关量的采集,即实现“遥控、遥信”。特别的,CI1-SC64的DO1,DO2出口分别对应后台远控模式下的正反转按钮,其遥控组态要求如下:按下正转按钮,DO1接通,电机正转;按下停止按钮,DO1,DO2均断开;电机正转时,按下反转按钮无效,反之亦然。另外,图4冗余一组远控输出(DO3,DO4)可用作其他回路的远方控制,例如另一个电动机回路的正反转或一只电动操作塑壳断路器的分合等(此时该组远控输出应根据回路要求设置为自保持方式或脉冲方式)。
如果该电动机可逆启动回路需要遥测回路电流,那么可以用CI1-SCM423模块替代CI1-SC64模块。不足之处是CI1-SCM423模块仅提供4个DI口,略显紧张,解决办法是可以借用附近其他CI1系列模块冗余的DI口,在有多路该类回路集中的情况下也可以额外配置CI1-S12模块,它提供12个DI口,一个CI1-S12模块可以满足多路该类回路开关量采集的需要。
3.3.1 CI1-SC64
图5所示的馈电回路选用了配有电动操作机构的普通塑壳断路器(如CM1~3),并配置了CI1-SC64模块借以控制断路器分合闸、采集开关状态等开关量。该案例一个CI1-SC64模块充分完成了对2个馈电回路的信号采集和控制,相当经济 地实现了“二遥”,即遥控、遥信。
图4 CI1-SC64在电机可逆启停中的应用
图5 CI1-SC64在普通塑壳断路器中的应用
3.3.2 CI1-S12
最简单的情况是只需知道现场回路通断状况乃至断路器是否正常,即只实现遥信,那么只需配置普通塑壳断路器,手动操作,另额外增加DI模块对断路器状态进行采集即可。如果仅接入断路器合闸辅助触点,那么1只CI1-S12可以监视12个回路通断状况,如果再接入断路器报警触点,那么1只CI1-S12可以采集6只断路器运行状态。
图6为CI1-S12的应用示例。
图6 CI1-S12在普通塑壳断路器中的应用
CI1系列远程智能I/O模块在成套开关设备中的应用当然不尽以上种种,其他如框架开关的分合,软启动回路的启停、电容器的投切等都能运用模块的DO口来远程控制,而模块的DI口对各类开关量信号进行采集,如元件状态、故障信号、抽屉三位置状态(需通过抽屉三位置状态信号采集转换模块转换为开关量信号)。另外,根据就近布置的原则,单台低压成套开关设备中CI1系列模块可以相互配合(或称混合)使用,以期获得更好的性价比。有电流监测场合,可以选用CI1-SCM423模块,该模块可以监测1个回路的三相电流,也可以监测3个回路的单相电流(此时模块3个CT变比应对应各自回路分别设置)。在只需开关量采集和回路控制的场合,选用CI1-SC64就可胜任,多回路情况下也可以若干CI1-S12,CI1-C8搭配使用,由 CI1-S12采集开关量,由CI1-C8进行回路的控制。
现场总线技术的发展反过来也促进了可通讯元器件的广泛应用,CI1系列远程智能I/O模块不仅适合应用于总线型低压成套开关设备中,在其他如楼宇控制、工业自动化等需要信号反馈、远动控制的场合也是大有用武之地的。
[1]王金全.远程智能I/O[J].电力建设,1996(7):5-9.
[2]王金全,王林,王利明,等.远程智能I/O工程化应用的一般问题[J].中国电力,1995(6):26-30.
[3]张鹏.分散式远程智能I/O的性能特点及应用[J].山东电力技术,1999(6):87-89.
[4]常熟开关制造有限公司.CI1系列远程智能I/O模块使用说明书[Z].