源中瑞能源管理系统建设如何高效稳定采集工业电能数据

源中瑞能源管理系统架构

源中瑞能源管理系统主要包括现场采集装置、数据采集服务器、能源管理服务器。

现场采集装置的作用就是通过电能表和SCADA软件的交互实现对电能表数据的采集。现场采集装置主要使用网关和PLC，SCADA软件采用WINCC。

数据采集服务器安装有SCADA软件（数据采集与监视控制软件），放置于中央控制室工程师站，现场采集装置放置于电力室用于连接电能表读取数据，同时提供接口把采集到的数据提供给数据采集服务器。数据采集服务器SCADA软件对现场采集装置采集到的数据进行汇总后传输给能源管理服务器。

能源管理服务器负责对所有的电能数据进行分析处理，最终实现能源监控、能源统计、能源消费分析、重点能耗设备管理等功能，服务器还需要完成信息和网页发布，让使用者通过互联网监控到能源管理数据。

源中瑞电能数据采集方式

对现场电能数据的采集是工业企业能源管理系统建设中最重要的一环，必然少不了电能表的身影，现如今使用的电能表主要分为两种：一种是带有RS485通信接口的智能电能表，该种电能表通信口绝大多数支持MODBUS RTU通信协议；另一种电能表为一些传统式电能表，这类电能表不带通信接口，把计量到的电能累计数值以脉冲方式输出进行显示，通过对输出的脉冲数进行采集即可实现电耗统计。

然而通过电能表采集电能数据的方式主要有以下两种：

网关方式

其优点：结构简单、无需编程。

网关是一种通信协议转换设备，用于把设备所支持的协议转换成SCADA支持的通信协议。由于WINCC不支持MODBUS RTU协议，不能直接与电能表连接读取数据，因此需要通过网关把电能表MODBUS RTU协议转换为MODBUS TCP/IP协议即可实现WINCC对电能表数据的读取。通常使用的网关有两个通信口，通信口1为RS485接口，支持MODBUS RTU协议，该通信口用于连接电能表通信口读取电能表数据；通信口2为RJ45接口，支持MODBUS TCP/IP协议，该通信口与数据采集服务器连接。市面上网关有多种类型，只要采用相对应网关把电能表支持的通信协议转换为SCADA软件所支持的通信协议就可以实现电能数据的采集。

PLC方式

其优点：携带电能表数量多、适用性广、具备数据处理能力、性价比高。

PLC方式作为克服网关采集数据存在的不足而创新。例如，224XP PLC与网关一样自带PORT0和PORT1两个通信口，支持MODBUS RTU通信协议，因此可采用PLC自带通信口对电能表数据进行读取。不过224XP PLC需要与CP243-1模块配合使用，PLC主要负责电能表数据读取，数据采集服务器通过CP243-1读取PLC采集到的电能表数据。

WINCC不能直接通过CP243-1读取PLC数据，需要在数据采集服务器上安装西门子PC ACCESS或者OPC SERVER软件，PC ACCESS或OPC SERVER为OPC软件，它们可通过CP243-1读取PLC数据，数据读取完成后无需设置即可作为OPC服务器，WINCC可通过OPC读取PC ACCESS或OPC SERVER数据来实现对电能表数据的读取。

能源管理系统建设时应采用符合现场实际情况的方式对电能数据进行采集，通过利用DCS系统已有的光纤网络构建电能采集通信网络可降低系统建设成本。网关方式是比较常用的方式，但携带电能表数量少，因此适用于电能表较少的场合，PLC携带电能表数量多、读取数据稳定，因此适用于电能表较多的场合。

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