艾默生UPS20KVA经销商

系统特点          销售热线：18210163678
三进三出，380V/380V
纯在线，双变换-提供最佳供电质量
基于DSP的全数字控制技术-带来更高可用性
分散式并联技术-支持多台并联（8台）和在线扩容
数字环流技术，环流小-极高的并联系统可靠性
标配输入防雷板-超强地域适应性
支持多种接口，多种平台的网络监控-方便IT客户的管理
绿色电源技术，高功率因数，低谐波电流-节能，降低系统成本
超宽输入电压抗扰范围-适应恶劣电网环境
智能化电池管理-保护电池，延长电池寿命
中英文界面-方便用户使用
全面提升系统可靠性的专业设计
采用绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率器件和多种保护技术
最先进的双DSP全数字技术，直接控制整流器和逆变器
先进的分散式直接并联技术保证了在线扩容和系统冗余（N+1）
瞬时值均流技术显著降低环流﹙＜1A﹚，电流不平衡度＜1%
采用全数字控制技术，整机不需任何可调电阻，抗干扰能力强，无老化漂移问题
业内独一无二的UPS防雷技术，内置D级防雷装置，可承受8/20us 6KV/3KVA的浪涌冲击，可外配C级防雷箱
提供优异的输入/输出性能
超宽输入电压范围（-45~+15%）,可适用于恶劣电网条件
先进的高频整流技术，无需任何配件，输入谐波电流＜3%
定期自动进行电池测试，确保电池可靠工作
可精确预测电池的后备时间
超强网络管理功能
提供干接点、RS232、RS485 、MODEM、SNMP网卡接口，监控软件具备电源事件记录和分析功能，支持TCP/IP协议，灵活多样的组网方案，可实现在internet/intranet上的远程监控
UPS系统具备自诊断、自保护功能，可实现自动声光报警、E-mail和BP机报警
当市电出现故障或电池即将用尽时，可通过监控软件自动存储用户计算机数据，及时退出操作系统，安全关闭计算机和服务器
人机界面友好，便于操作和维护
全中文大屏幕液晶显示，中英文可选操作界面，可实现电气参数查询、UPS功能设置、电源事件告警提示和故障定位，方便用户使用
操作简单，“一键开机”
模块化电路结构，全正面操作，正面维护，使维护工作轻松快捷
技术参数
型号
UL33-0200L
UL33-0300L
UL33-0400L
UL33-0600L
容量
20KVA
30KVA
40KVA
60KVA
主路输入
输入电压
380V(线电压)/400V/415V
输入方式
三相三线
功率因数
＞0.99
谐波电流
＜3%
电压范围
-445%~+15%
频率范围
50Hz ±10%
旁路输入
输入电压
380V（线电压）
输入电压范围
±10%
输入方式
三相四线
频率范围
50Hz ±10%
输出
稳压精度
±1%
动态电压瞬变范围
±5%（0~100%）
动态瞬变恢复时间
0
电压畸变（线性负载）
THD＜1%(相电压)
电压畸变（非线性负载）
THD＜3%（相电压）
功率因数
0.8（滞后）
频率跟踪范围
50Hz ±2Hz（±2Hz范围每0.25Hz可调）
频率精度（电池逆编）
±0.02%
三相相位差
120±0.5°（平衡或不平衡负载）
100%不平衡负载电压不平衡度
＜1%
频率跟踪速率
＜1Hz/S
逆变器过载能力
105%＜负载＜125%时， 10 ±0.1min后转旁路输出；
125%＜负载＜150%时， 1分钟后转旁路输出
旁路过载能力
＜135%额定电流可长期运行；
135%~170%额定电流1min, ＞170%额定电流1S
输出电流峰值比
3︰1
切换时间（正常模式）
0
系统
整机工作效率
最高可达92%（逆变效率大于96%）
显示
LCD+LED
EMC/EMI
传导
EN50091-2
辐射
EN50091-2 CLASS-A
谐波电流
IEC1000-3-4
抗扰性
EN61000-4-2.3.4.6.8.9.11 Level Ⅲ,
EN61000-4-5 Level Ⅳ
安规要求
CCEE
噪音（1m）
＜55dB
空载环流
＜1A
电流不平衡度（1+1）
＜1%
绝缘电阻
＞2M(500Vdc)
绝缘强度
（输入、输出对地）2820Vdc,漏电流小于3.5mA,1min无飞弧
电涌保护
达到IEC60664-1规定的Ⅳ类安装位置要求，
即承受1.2/50us+8/20us混合波能力不低于6KV/3KVA
防护等级
IP21

产品外形尺寸与质量
型号
宽×高×深（mm）
重量（㎏）
UL33-0200L
600×1400×860
440
UL33-0300L
528
UL33-0400L
800×1800×860
654
UL33-0600L
811

 产品特点
1）全面提升系统可靠性的专业设计
采用第四代绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率器件和多重保护技术
先进的双DSP全数字技术，抗干扰能力强，无老化漂移问题
先进的分散式直接并联技术保证了在线扩容和系统冗余
瞬时值数字均流技术显著降低并机系统环流(<1A)，电流不平衡度＜1%
优良的电磁兼容性设计
采用高裕量的功率器件，增强电网的适应能力
业内独有的UPS防雷技术，内置D级防雷
2）优异的输入特性
超宽输入电压范围（-45％～+15％），可适应恶劣电网条件
宽频率输入范围（50Hz±10%），保证了发电机供电时UPS稳定运行
先进的IGBT高频整流技术，无须附加外界设备，输入功率因数可达到0.99以上
应用瞬时值波形控制技术，大幅降低输入电流谐波(iTHD<3%)
低直流母线纹波，延长电池寿命
3）优异的输出特性
逆变器采用矢量控制技术，输出电压稳压精度高，动态响应快，且畸变率低
逆变器具有带100%不平衡负载的能力
逆变器具有很强的过载能力及抗冲击能力
输出采用⊿/Z0隔离变压器，有效抑制输出电压的三次谐波畸变
可靠的数字控制、分散式智能并机技术
4）智能化电池管理
根据电池放电曲线自动调节放电终止电压，避免固定设置导致的电池过度放电
基于温度补偿的智能化充放电电池管理，大幅延长电池使用寿命50%以上
定期自动进行电池自检，确保电池可靠工作
精确预测电池的后备时间
全自动的电池管理，减少维护工作
5）完备的本机监控管理
独创的自适应UPS并机层通讯，无需任何附加设备，可以通过任意一台UPS监测并机UPS系统信息
单机提供8路输出及6路输入继电器接点
支持RS232、RS485、SNMP、MODEM多种后台通讯方式
6）超强的网络管理功能
系统具有电池放电预告警和自动安全关机功能
先进的SNMP卡及其相关软件，兼容10M/100M以太网，支持SNMP、HTTP、TFTP、TELNET、TTYP等协议，监控软件具备电源事件记录和分析功能，灵活多样的组网方案，可实现在Internet/Intranet上的远程监控
UPS系统具备自诊断、自保护功能，可以实现声光报警、E-mail和BP机报警
通过网络可以同时监控高达6万多台UPS，支持广域网解决方案
7）人机界面友好，便于操作和维护
全中文大屏幕液晶显示，中英文可选操作界面
操作简单，"一键开机"
支持远程、自动开机，实现无人值守
3  特性参数
UL33系列UPS系统具有优良的特性参数，如下表所示。
UL33系列UPS电源特性参数指标
容量
20kVA
30kVA
40kVA
60kVA
型号
UL33-0200L
UL33-0300L
UL33-0400L
UL33-0600L
 
 
主路输入
输入电压
380V（线电压）
输入方式
三相三线
功率因数
>0.99
谐波电流
<3%
电压范围
+15%~-45%，-20%~-45%之间降额使用，-45%带载50%
频率范围
50Hz±10%
 
旁路输入
输入电压
380V（线电压）
输入电压范围
±10%
输入方式
三相四线
频率范围
50Hz±10%
整流器输出指标
额定电压
405V
稳压精度
±0.5%
电压范围
(1.65×180~2.4×180)VDC
输出
稳态电压精度（平衡负载）
±1%
动态电压瞬变范围
±1%（50%~100%~50%负载变化）
动态瞬变恢复时间
0
0ms
电压畸变（线性负载）
THD<1%
电压畸变（非线性负载）
THD<3%
功率因数
0.8（滞后）
频率跟踪范围
50Hz±2Hz
频率精度（电池逆变）
±0.02%
三相相位差
120±0.5°（平衡或不平衡负载）
100%不平衡负载电压时稳压精度
±1%
频率跟踪速率
<1Hz/s
逆变器过载能力
105%Po<负载<125%时，10±0.1min后转旁路输出；
125%Po<负载<150%时，1分钟后转旁路输出；
负载>150%时，200ms后立即转旁路输出
旁路过载能力
135%额定电流以下可长期过载
1000%额定电流20ms
输出电流峰值比
3：1
切换时间（正常模式）
0
系统
系统效率（线性负载）
90%
90%
91%
92%
电池逆变效率（线性负载）
93%
93%
94%
95%
显示
LCD（320×240Piexl，12cm×9cm）+LED
EMC/EMI
传导
EN50091-2
辐射
EN50091-2 CLASS-A
谐波电流
IEC1000-3-4
抗扰性
IEC 61000-4-2.3.4..6.8.9.11  Level III，
IEC 61000-4-5  Level Ⅳ
系统
MTBF(单机系统)
50万小时(MTTR=4小时)
安规要求
CCEE
噪音(1m)
＜55dB
空载环流
＜1A
电流不平衡度（1+1）
＜1%
绝缘电阻
>2M(500VDC)
绝缘强度
(输入、输出对地)2820Vdc，1min无飞弧
电涌保护
达到IEC60664-1规定的Ⅳ类安装位置要求，即承受1.2/50μs+8/20μs混合波能力不低于6kV/3kA
防护等级
IP21
电池节数
12V电池30节
物理尺寸(W×H×D)mm
600*1400*860
600*1400*860
800*1800*860
800*1800*860
重量（kg）
440
528
654
811
 
二、系统配置
1、30KUPS 系统，后备时间
项目
设备名称
型号、描述
数量
40KVA UPS系统
40K主机
iTrust UL33-0300L
1
电池
 
 
电池柜
           
 
 
 

三．使用维护指南
本章主要介绍UPS的正常使用和日常维护，不涉及UPS内部的操作。如果对UL33系列UPS系统内部进行维护，必须将UPS电源的主路电源输入开关Q1、旁路电源输入开关Q2、蓄电池输入开关QF1等全部断开，并等待约5分钟，待UPS内部的高压消失，否则会有触电的危险。在未完全明白本手册所述的安全警告之前千万不要触摸UPS内部的任何器件。
有任何不明白的地方请咨询厂家技术支持人员。
3.1  使用指南
3.1.1  开机
在初次上电过程调测完毕后，UPS系统进入使用过程，一般情况都带有负载。如果UPS输入电源满足规定的输入条件，可进行以下操作。
市电开机
1．按照4.1.1完成准备工作，输入电源到达UPS机柜的输入端；
2．闭合旁路空开Q2和输出开关Q5，等待旁路工作指示灯亮且为绿色；
3．闭合主路输入开关Q1，按4.1.2的启动操作流程闭合电池输出开关QF1，逆变器启动并正常工作后，负载电源将无间断地切换到由逆变供电。
电池开机
当蓄电池组正常并一直连在直流母线上时，可利用电池直接启动逆变器。启动步骤为：按住操作面板上的“启动”按钮持续2s以上，当面板上逆变器工作指示灯呈“绿色”后，闭合输出空开Q5，逆变器向负载供电，此时，电池灯和负载灯及逆变器工作指示灯呈“绿色”。
注意
初次安装电池，无法用电池直接启动！
3.1.2  关机
正常工作模式下关机
UPS系统进行定期检修或退出使用，从正常工作模式下进行关机过程如下：
1．按面板上的“逆变停机”按钮2S以上，关闭逆变器，系统转旁路供电；
2．依次断开输入开关Q1、电池柜内的电池开关QF1；
这时负载由旁路供电，如果不需要再向负载供电，直接断开Q2、Q5；如果要对负载维持供电，UPS内部需断电维修，可继续以下操作。
3．合上内部维修旁路开关Q3BP；
4．依次断开旁路开关Q2、输出开关Q5；
此时用户负载完全依赖UPS内部维修旁路供电；再过8分钟，待UPS内部直流母线电容放电完毕后即可进行一般的检修或维修工作。
5．若需对UPS完全下电，需要装设外部维修旁路开关KBP。在分断空开Q2和Q5后，合上外部维修旁路开关KBP，再断开内部维修旁路开关Q3BP，将负载不间断地转入外部维修旁路供电。此后，可在断开UPS输入、输出配电开关的条件下完成UPS的整机更换或扩容等操作。
旁路工作模式下关机
旁路工作模式下关机需进行正常工作模式下关机步骤的第二步至第五步。
电池工作模式下关机
注意
旁路电源不正常时，电池工作模式下关机将导致负载断电！
 
由于没有市电，电池工作模式下关机需进行正常工作模式下关机步骤的第一步后，直接关闭所有开关。
ECO工作模式下关机
ECO工作模式下关机同旁路工作模式下关机步骤一样。
联合供电工作模式下关机
联合供电工作模式下关机同正常工作模式下关机步骤。
3.1.3  工作模式切换
UL33系列UPS电源单机系统进入正常工作模式后，可以进行多种工作模式的切换。如果UPS输入电源满足规定的输入条件，且负载容量小于单机额定容量，可进行以下操作。
正常工作转电池供电
分断Q1，将使正常工作自动切换到电池供电模式。
正常工作转旁路供电
按显示控制面板上“逆变停机”按钮，系统将从正常工作无间断地转旁路供电模式。
旁路供电转正常工作模式
Q1处于闭合位置，按显示控制面板上“逆变启动”按钮，系统将从旁路供电切换至正常工作模式。旁路电源超标时为有间断切换。
ECO模式转正常工作模式
重新设置UPS为正常工作模式，就能将ECO模式切换到正常工作模式。
注意
需工程师通过设置软件修改。
 
电池供电转正常工作模式
主路电源正常情况下，闭合Q1，电池供电模式将自动切换到正常工作模式。
3.1.4  紧急停机及恢复
在任何状态下，若发现负载、线路或UPS本身发生危害安全的严重故障，可拨动面板上的“紧急停机”按钮的防误操作罩且按住该按钮约2s，系统会关闭整流器、逆变器，封锁输出（包括旁路和逆变器），同时将内部的电池接触器脱扣。
此后，若用户确信已排除上述严重故障，可操作面板上的“故障清除”按钮，让系统退出紧急停机状态。进入正常状态之后，整流器重新启动，电池接触器吸合，旁路可向负载供电。但若想逆变器工作，用户需重新操作“逆变启动”按钮，再启动逆变器。
3.1.5  故障消音
UPS系统出现故障时，蜂鸣器将发出报警声。用户使用时可以按下显示控制面板上的“消音”键2秒，消除本次鸣叫，再按此键可恢复故障鸣叫，当UPS处于故障消音状态时，新的故障可重新引起故障鸣叫。
3.1.6  故障消除
故障模式及其处理
UL33系列UPS系统具有故障自诊断能力，可以通过液晶显示屏或后台监控观察故障类型，参照第七章的故障信息的原因消除故障或通知维护工程师维修。UPS的故障可简单地归为以下几类：
1．告警类故障：表明UPS内部某些部件或状态异常，但不会因此改变系统的当前工作状态。比如，输出在设定时间内过载（过载时间到会改变系统工作状态）等。
2．可自动恢复故障：表明该故障发生后，系统会关闭整流器或逆变器，但待该故障消失后，系统会自动恢复正常工作。比如，变压器过温故障等。
3．可人为恢复故障：表明该故障发生后，系统会关闭整流器或逆变器，但待该故障排除后，系统可在人为干预的情况下恢复正常工作。比如，输出过载超时等。
4．不可恢复故障：表明该故障发生后，系统会锁闭，在控制系统下电复位之前，拒绝再次工作。比如，逆变器故障等。
电池欠压关机后的处理
根据用户的要求和后台的设置，当市电、旁路掉电时，系统转电池逆变供电，直至电池欠压关机。若电池欠压关机后，市电或旁路再次恢复正常，有以下几种处理方法：
1．如系统设置为手动选择逆变器输出，系统将维持输出禁止状态，直至用户开启逆变器；
2．如系统设置为旁路自动输出，在市电或旁路恢复正常一段时间（可设置）后系统将自动解除输出禁止状态，由旁路供电；
3．如系统设置为逆变器自动输出，在市电或旁路恢复正常一段时间（可设置）后系统将自动解除输出禁止状态，并自动开启逆变器。
3.1.7  监控系统的使用
后台通信
UL33系列UPS电源单机的监控系统提供了RS232和RS485串行通信口各一个（端口定义见第3.2.2节内容），输入输出接点信号若干（具体见第3.2.2节相应内容），用户可将信号接至附近的管理办公室进行设备管理，显示面板上所有的数据都可以用后台监控软件监测。同时，在RS232口上还扩展出MODEM和SNMP卡接口，适用于MODEM和SNMP通讯。
1．RS232方式
因RS232方式传送距离小于15m，该方式适用于UPS电源系统调试或者用户简单近距离监控。
2．RS485方式
监控板的J23插座为用户RS485接口，插座附近标记了“485+”、“485－”分别为用户485接口的正负端，SHIELD端为屏蔽层端。
RS485方式的传送距离小于1000m，用户可以使用我司的“OCI-6”或者任意一款RS485/RS232通讯转接器实现RS485+RS232方式组网，实现多台终端及较远距离的监控。
3．MODEM方式
用户可以使用MODEM，通过监控软件－POWERSTAR，采用电话拨号的方式可以远程监测UPS。详细情况请参考“MODEM使用说明书”和“POWERSTAR使用说明书”。
4．SNMP方式
SNMP卡组件UF-SNMP111兼容10/100M以太网，SNMP卡支持SNMP、TFTP、HTTP、TELNET等多种网络协议，提供了一个高速网络接入解决办法。
用户通过SNMP卡将UPS连接到局域网，可实现网络化管理。
艾默生UPS电源UHA3R-0200L 
应用范围
艾默生网络能源推出的UL33三进三出大功率UPS，采用双DSP全数字控制，输入输出均采用全数字控制的高频PWM整流逆变技术，是全球第二家应用这一领先技术的产品。
UL33系列UPS系统适用于不间断用电场合，主要作为各种计算机机房的不间断电源系统，广泛应用于金融证券、邮电通信、政府机关、能源化工、交通运输等各行各业。
产品特点
隔离双变换在线式工作方式：彻底消除了尖峰、浪涌、电压瞬变、噪音等电网不稳定因素对负载正常工作的影响。
全面提升系统可靠性的专业设计
采用第四代绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率器件和多重保护技术
先进的双DSP全数字技术，整机不需任何可调电阻，抗干扰能力强，无老化漂移问题
先进的分散式直接并联技术保证了在线扩容和系统冗余
瞬时值数字均流技术显著降低并机系统环流(<1A)，电流不平衡度＜1%
优良的电磁兼容性设计
采用高裕量的功率器件，增强电网的适应能力
业内独有的UPS防雷技术，内置D级防雷
优异的输入特性
超宽输入电压范围（-45％～+15％），可适应恶劣电网条件
宽频率输入范围（50Hz 10%），保证了发电机供电时UPS稳定运行
先进的六管IGBT高频整流技术，无须附加外界设备，输入功率因数可达到0.99以上
应用瞬时值波形控制技术，大幅降低输入电流谐波(iTHD<3%)
低直流母线纹波，延长电池寿命
优异的输出特性
逆变器采用高精度矢量控制技术，输出电压稳压精度高，动态响应快，且畸变率低
逆变器具有带100%不平衡负载的能力
逆变器具有很强的过载能力及抗冲击能力
输出采用⊿/Z0隔离变压器，有效抑制输出电压的三次谐波畸变
单机在线、单机ECO、主/从热备份及冗余、扩容并机等多种运行模式下软、硬件完全兼容
可靠的数字控制、分散式智能并机技术
智能化电池管理
根据电池放电曲线自动调节放电终止电压，避免固定设置导致的电池过度放电
基于温度补偿的智能化充放电电池管理，大幅延长电池使用寿命50%以上
定期自动进行电池自检，确保电池可靠工作
精确预测电池的后备时间
全自动的电池管理，减少维护工作
完备的本机监控管理
独创的自适应UPS并机层通讯，无需任何附加设备，可以通过任意一台UPS监测并机UPS系统信息
单机提供8路输出及6路输入继电器接点
支持RS232、RS485、SNMP、MODEM多种后台通讯方式
超强的网络管理功能
系统具有电池放电预告警和自动安全关机功能
先进的SNMP卡及其相关软件，兼容10M/100M以太网，支持SNMP、HTTP、TFTP、TELNET、TTYP等协议，监控软件具备电源事件记录和分析功能，灵活多样的组网方案，可实现在Internet/Intranet上的远程监控
UPS系统具备自诊断、自保护功能，可以实现自动声光报警、E-mail和BP机报警
通过网络可以同时监控高达6万多台UPS，支持广域网解决方案
人机界面友好，便于操作和维护
全中文大屏幕液晶显示，中英文可选操作界面
操作简单，"一键开机"
支持远程、自动开机，实现无人值守
模块化电路结构，全正面操作，使用、维护工作方便快捷

艾默生UPS20KVA经销商

智能化低压配电系统的发展与应用

1. 概　述

现代工业技术的发展对低压配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而微处理器技术的广泛应用及计算机系统可靠性的大幅度提高，使智能化低压电器元件得到快速发展，智能化低压电气管理系统应运而生。相对于6kV及以上中高压系统的综合保护及系统监控(SCADA系统)的发展及其在电力系统中的应用，作为直接面向终端用户的低压开关设备，其智能化研究与应用起步较晚。现有不少应用于低压的智能化监控系统基本上是在SCADA系统基础上进行修改，可以满足基本的监控功能，但不能充分体现低压电气系统的特点及要求。因此，开发并推出符合工业控制要求及具有高可靠性的智能化低压电器及其管理系统，成了低压电器产品制造商们持续提高其竞争力的迫切任务。

智能化低压配电系统由低压开关设备具有通信功能的智能化元件经数字通信与计算机系统网络连接，实现变电站低压开关设备运行管理的自动化、智能化。系统可实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制、保护定值管理、事件记录与告警、故障分析、各类报表及设备维护信息管理等功能。针对低压电气系统直接面向控制终端，设备多、分布广，而且现场条件复杂，系统本身及设备频繁操作、故障脱扣等产生的强电磁及谐波干扰等特点，智能化监控系统应能实现面向对象的操作模式，具有强抗干扰能力，主要控制功能由设备层智能化元件完成，形成网络集成式全分布控制系统，以满足系统运行的实时、快速及可靠性的要求。系统中的低压智能化元件就其功能而言总体上可分为：电能质量监测、开关保护与控制及电动机控制等。由于现场总线技术的应用，系统中智能化元件可不依赖计算机网络而独立运行，极大地提高系统运行的实时性和可靠性，满足低压电器设备运行管理的需要及工厂生产过程控制的要求。

2. 现场总线技术的应用

现场总线是应用在生产现场、在微处理器测控设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字式多点通信的底层网络。20世纪80年代中期，随着微处理器技术和网络技术的发展，DCS系统4～20ｍＡ的模拟量传输方式逐渐被数字网络传输方式所取代，现场总线控制系统(Fieldbus Control System，FCS)，迅速发展并在自动化领域得到广泛应用。

FCS既是一个开放式通信网络，又是一种全分布式控制系统。它作为智能设备的联系纽带，把挂在总线上作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本的控制、计算、参数设置、报警、显示、监控及系统管理等综合自动化功能。在FCS中，各种部件用通信网络连接起来，数据传输采用总线方式，系统信号的传输完全数字化。系统内不存在严格意义上的主控部件，资源共享，各智能化部件可以不依赖计算机而独立运行。

FCS完全淘汰了4～20ｍＡ的模拟量传输方式，减少了大量的现场敷线；FCS的控制调节过程在现场部件，有效地提高了系统控制的实时性和可靠性，并避免了系统因主机故障而陷入瘫痪。

ISO国际标准化组织在ISO IEC7498标准中的OSI参考模型定义了网络互联的7层框架，详细规定了每一层的功能，以实现开放性系统环境中的互联性、互操作性与应用的可移植性。

考虑到工业生产现场大量的智能化装置零散地分布在一个较大的范围内，而单个节点面向控制的信息量不大，但实时性、快速性要求较高，为减少中间环节，满足实时性要求及降低工业网络的成本，现场总线采用的通信模型大都在OSI参考模型的基础上进行了不同程度的简化。它采用OSI模型中的3个典型层：物理层、数据链路层和应用层，省去了3～6层，具有结构简单、执行协作简单、成本低等优点，同时满足工业现场应用的性能要求(如图1所示)。通过一致性与互操作性测试，满足现场总线技术要求的不同制造商的产品即可实现在同一总线上的互联，为用户的系统集成带来极大的好处。

图1OSI与典型现场总线模型

几种有影响的现场总线技术包括FF、Profibus、LonWorks、CAN、DeviceNet等。它们的通信模型各不相同，其应用具有各自的特点，已形成统一标准并在特定的应用领域显示了自己的优势。现场总线技术的优点主要有

(1)节省硬件投资。现场总线系统的智能设备分散在现场，能直接执行控制和计算功能，可减少大量的变送器及调节器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号传输处理单元及其大量复杂的硬线连接，节省了可观的硬件投资，并可减少控制室的占地面积。

(2)节省安装费用。现场总线系统的接线十分简单，一条通信总线上可挂接几个甚至上百个设备，节省安装附件，安装工作量大大减少，设计及接线校对的工作量也大大减少。资料显示，与DCS相比，现场总线系统的安装费用可节省60%以上。

(3)减少维护费用。由于现场控制设备具有自诊断及一定的故障处理能力，并通过数字通信将相关信息送往控制室，用户可实时监测及查询所有设备的运行，及时了解维护信息，以便早期分析与排除故障，缩短维护停工时间。同时，由于系统结构简化、接线简单，减少了维护工作量。

(4)系统集成更简单、灵活。用户可选择不同制造商的产品来集成系统，避免或减少系统集成中因不兼容的协议和接口带来的麻烦。

(5)提高了系统的准确性和可靠性。由于现场总线设备的智能化、数字化，与模拟信号相比，它从根本上提高了测量与控制的精确度，减少了传送误差。同时，由于系统结构简化，现场智能化设备内部功能加强，减少了信号的往返传输，设备可不依赖网络而工作，提高了整个系统工作的可靠性。

现场总线系统是自动化领域的发展热点，应用现场总线技术也是智能化低压电器的发展趋向。在低压电气设备中，现场总线技术已在电动机控制、综合测控仪表及开关保护等智能化元件上广泛应用，并正在不断发展与完善。

3. ABB公司智能化低压配电系统气解决方案

智能化低压配电系统是ABB公司自动化产品的重要组成部分。根据低压电气成套开关设备的特点和要求，ABB公司先后推出了INSUM智能化电动机管理系统和ＥＳＤ2000变电站监控系统。其中INSUM系统采用LonWorks现场总线，主要用于生产过程控制的电动机运行管理；ESD 2000则是集成变电站低压开关设备、变压器及中压开关设备的一体化分布式智能化管理系统。下面以ESD 2000系统模型(见图2)简述ABB智能化低压配电系统的应用。

图2ESD 2000系统模型

ESD 2000系统主机是变电站一体化监控平台，提供系统集中监控功能。系统现场层面配置前端机，经内部以太网与监控主机连接；前端机往下是设备层开放的现场总线网络，连接变电站设备的智能化装置。前端机为工业PC机，具有很强的通信处理功能及抗干扰能力，取消了路由器和网关，简化了网络结构，同时实现底层变电站设备的无缝连接。目前，大部分现场智能化装置虽具有数字通信功能，但不是严格经一致性和互操作性测试过的现场总线设备，协议不统一，通信兼容性差。而ESD 2000前端机灵活的通信处理功能很好地满足了系统开放性的要求，即可连接标准的现场总线产品，也兼容其他智能化装置，扩展灵活，可充分满足用户变电站内不同设备系统集成的要求。

低压开关设备智能化装置主要包括电能质量监测、开关控制及电动机控制等。连接ESD 2000系统具有代表性的实现上述功能的智能化装置有：S系列开关、PR1、F系列开关、PR212、E系列开关、PR112 PR113等智能化万能式断路器；INSUM及M101 M102智能化电动机控制单元；PMC915综合测控仪表等。智能化万能式断路器经现场总线与计算机系统连接实现开关保护定值设置、电参量测量与显示、故障与维护信息管理等功能；PMC915可实现电能质量综合监测、远程控制及参数越限告警等功能；M101 M102智能化电动机控制装置采用现场总线技术，具有强大的电动机控制和保护功能及参数测量与显示功能。控制功能包括直接起动、正反转、双速、星三角、阀门控制等；保护功能覆盖了过载保护、欠压保护、堵转保护、三相不平衡与断相保护、漏电保护、电动机热保护等；可测量与显示三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因素、电度量及报告故障类型、电动机运行维护信息等。同时M101 M102提供电动机自动重起动及故障预测功能，具有双冗余通信接口，通过装置的USB接口可进行软件升级。智能化低压电器集成了保护、控制、测量与显示等功能，有效地提高了开关设备运行的可靠性和准确性，实时为用户提供所需要的信息，是用户生产过程信息集成的重要组成部分，为系统的智能化管理提供了极大的便利。

智能化低压配电系统正在向小型化、多功能方向发展，现场总线技术的发展与应用将提高智能化低压电器产品在网络上的兼容性和系统运行的可靠性，并最终给用户带来实惠。

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便携式工业测量应用延长电池寿命的诀窍
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对于便携应用而言，电池寿命至关重要。正如烟雾探测器、安全设备和自动调温器等应用，工厂原装的电池需要能够维持长达10年以上的工作时间。因此，延长电池寿命已成为便携式应用设计中的关键组成部分。
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为了最大程度地延长电池寿命，设计师需要将系统的平均电流消耗降至最低。要实现这个目的，采用多种低功耗工作模式及选用合适的元器件就非常重要。就低功耗工作模式而言，其中就包括关断模式和实时时钟待机操作模式。而主要的元器件包括：微控制器(mcu)、电源和信号链路元件。由于各种mcu在成本、外设设计、cpu架构及片上资源集成度等方面的差异日益增多，要为具体应用选择一款最佳的mcu变得更具挑战性。
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对于便携式工业测量应用而言，要挑选出最适合的mcu，就须优先考虑个中的关键应用需求，如拥有更长的电池寿命、高性能的模拟外设和丰富的用户接口。右文谈到了一些实现最长电池寿命的诀窍，供设计人员参考。
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1.尽量将待机模式的电流消耗降至最低。在许多便携式应用中，在超过99%的时间内，cpu都处于空闲状态。这种情况下，电流消耗会逐渐向空闲模式过渡，在这种模式下，既可以进入完全关断模式或等待外部中断直至被唤醒的模式，又可利用定时器进行实时时钟操作。
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2.选用唤醒时间最短的mcu。mcu在工作模式下电流消耗最大。在mcu唤醒过程中，也就是从空闲模式进入工作状态时，cpu消耗的却是数值要高出很多的工作模式电流。因此，设计人员应该考虑选用唤醒和代码执行速度越快越好的mcu。一般而言，我们将从产生中断到时钟恢复快速稳定运行之间的这段时间定义为唤醒时间。在图中，德州仪器msp430f20x1的中断唤醒时间少于200纳秒。
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3.采用低功耗欠压复位(bor)保护。任何便携应用都需要bor或低压检测功能，以此确保在电源电压降至低于规定值时，系统能自动复位。许多mcu都具备欠压保护功能，但也额外增加了20至70微安的电流消耗。由于此项保护功能必须一直处于工作状态，设计人员应考虑采用低功耗的bor功能。例如，ti的msp430 16位mcu就具有“零”功耗欠压复位保护功能。

艾默生exor储能UPS专业艾默生upsUPS，艾默生直流屏电池，exor太阳能电池，艾默生电力通讯系统电池，艾默生电子设备电池等通过了iso9001 : 2008 质量管理体系认证，iso14001 : 2004 环境管理体系认证，gb/t28001-2001（ohsas）职业健康安全管理体系认证，同时获得金太阳认证、欧盟ce认证、泰尔认证、美国ul认证等证书。