更高的能耗透明度——测量仪表的新成员-EMpro
前言
节约能源不光可以减少我们对有限资源的使用，同时也可以保护环境。伴随着能源价格的不断增长，减少能源消耗已成为所有制造业最具竞争力的因素。为了有效地应用能源，必须使能耗透明化。其基本措施就是不断地测量、记录、以及分析电能流。从能源的观点考虑，优化能耗过程的方法源自于评估这些能耗记录的数据，有效的电能管理基于各种设备和工厂的电气参数。菲尼克斯电气提供完整的产品系列以采集测量值。EMpro多功能电量表采集和监视设备以及电气系统所有的参数。该系列产品可通过插拔式的功能模块集成于网络或现场总线的不同部分，通过这种方式，可以方便的获取本地的和数据中心的所有的测量值。因此，可插拔功能模块使用户根据不同的现场需求进行灵活的改造。EMpro多功能电量表可测量所有相关的电气参数，如：电流，电压，功率和功率因数等，并评估累计能量消耗。此外，设备还可以分析电能的一些特征值以确定电能质量，比如，线路频率和电压电流的谐波。
图1 EMpro产品系列
简单的数据读取和参数配置
通过带有清晰标记的按钮，用户可以快速的读取测量值而不必反复的按菜单按钮。使用相同的按钮，在配置模式下用户可以通过菜单引导配置设备，按钮下标有相应的标记。如果装置已经安装了相应的扩展模块，在配置模块下这些配置项会自动的添加。这表示用户可以通过装置配置新的功能或是通讯单元。支持以太网连接是该产品的亮点之一，以太网扩展模块内部集成了Web Server，无需安装特别的软件，用户可以通过办公室的PC机查询或配置参数。
完整的产品系列
目前,EMpro家族由三个系列的产品组成。
EEM-MA250是导轨安装方式，可以直接安装在机器的控制柜。它最大测量电压是交流500V。MA250有一个RS485接口，如果用户不需要这种通讯方式，MA200则可以满足要求。集成的继电器输出模块可配置为阈值报警，或作为有功或无功功率测量的脉冲输入。同时，该产品可进行双费率的计量，通过外部数字量输入切换，还可测量最高51次谐波。
EEM-MA400提供通用的前面板安装方式，它适用于任何标准测量应用，可测量电压高达500VAC和最高51次谐波，可加装RS485通讯模块。
EEM-MA600不需要经过变压器，可以直接测量最高700VAC，可监视最高63次谐波且支持谐波分析功能。通过RS485、Profibus或者以太网通讯模块，EEM-MA600可灵活的集成到不同的通讯网络中。菲尼克斯电气也可以为MA600提供一个网关模块，当MA600作为主站时，它可以接入以太网网络，支持最多246个从站。EEM-MA250或者EEM-MA400，可以作为从站通过RS485接口连接到主站。EEM-MA600可通过扩展模块的Web Server功能查询或修改主从设备的数据及参数。
图2 可插拔的模块
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众多的扩展功能
其它的功能模块进一步的扩展了MA600的性能范围，这些模块有：数字量输入输出模块、模拟量输出模块、温度模块和存储模块。
EEM-2DIO-MA600模块有2路数字量的输入和输出，输入可作为脉冲计数，输出可作为测量值的阈值开关。EEM-2AO-MA600模块可以把所测量的参数转换为标准的0-20mA或4-20mA信号输出。EEM-TEMP-MA600温度最大可允许三个温度传感器的接入，温度测量范围可在-20℃到150℃，温度传感器可支持2/3/4线制的PT100接入。设备内部集成温度传感器可以测量装置周围的温度，实际上，该温度也就是控制箱内的温度。最后，EEM-MEMO-MA600存储模块用于存储测量值或报警值。例如，在基于每10分钟1个同步脉冲的情况下，有功功率可存储62天。
广泛的网络结构
带有RS485通讯模块的EMpro多功能电量表，在RS485纯线型拓扑的情况下，可同时连接31块设备，并最远传输1200米距离。如果需要传输更远的距离或配置、使用更多类型的网络结构，可以使用菲尼克斯电气PSI产品系列的中继器，中继器可以增大数据传输距离，使用者可以实现不同的安装方式，如，树型、星型等。一台ILC 1XX系列的控制器，可收集所有独立的EMpro设备的信息并且输入到SQL数据库。
图3 广泛的网络结构
可靠地测量值传输
如果数据中心需要采集电量数据，用户可以借用主控室和EMpro多功能电量表之间的各种网络结构。菲尼克斯电气可提供其它的网络组件，以保证电量数据在恶劣的工业环境中高速传输。
1、用于远程设备和系统间通用数据传输的各种工业级Modem
2、用于简单数据连接至以太网的串口服务器
3、光纤转换器可保证串行现场总线和以太网应用中的数据无干扰传输
图4 测量值的可靠传输
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如之前所提，当连接RS485/以太网网关时，EEM-MA600可当做一个可直接接入到以太网的主站使用。此应用允许246个EMpro电表通过RS485接口作为从站连接。网关内集成的Web Server既可作为可视化界面又可为测量设备组态。
结束语
EMpro多功能电量表适用于任何工业环境下电气参数的采集和分析。它们可以通过可插拔的通信和功能模块简单的集成到不同的应用和网络结构中。用户可通过相关的按钮查看各种测量数据，并且通过菜单简单的进行组态。如果配置了以太网模块，还可通过完整的Web Server功能很方便的查询和配置设备参数。
生产流程安全、电网故障快速辨识、节能减排、降低能耗成本、容量优化、电网质量监控、合同能源管理等是当今的热点话题，菲尼克斯电气多功能电量表以其全面而领先的技术和卓越的品质，助力工业控制和能源管理发展。
作者：德国菲尼克斯电气集团：Ulrich Hoppe
菲尼克斯电气中国公司：刘军
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