MCC

?在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各領(lǐng)域中，如電力、石油、化工、冶金、礦山、造紙、輕工、汽車(chē)、船舶工業(yè)、交通運(yùn)輸、市政建設(shè)、食品飲料、水處理、垃圾處理、制藥等，電動(dòng)機(jī)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。為了使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行和可靠工作，需要對(duì)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)和一條生產(chǎn)線(xiàn)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的控制和保護(hù)。

因此，電動(dòng)機(jī)控制中心MCC(Motor Control Center)的水平也得到迅速發(fā)展。MCC指將接于交流低壓回路的電動(dòng)機(jī)全套控制和保護(hù)設(shè)備，按一定規(guī)格系統(tǒng)裝配成標(biāo)準(zhǔn)化的單元組件。每臺(tái)組件控制相應(yīng)規(guī)格的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，將此標(biāo)準(zhǔn)的單元組件裝成柜體實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的集中控制。

智能MCC系統(tǒng)以通信的方式提供全面的管理診斷信息，使系統(tǒng)的電氣設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)透明化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集和分析，并提供各類(lèi)報(bào)表;可對(duì)能源消耗情況進(jìn)行測(cè)量、統(tǒng)計(jì)、分析，為電能消耗和成本結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù);可為電氣人員提供詳細(xì)、明確的電氣設(shè)備運(yùn)行狀況，使電氣管理維護(hù)人員通過(guò)設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行有計(jì)劃的設(shè)備維護(hù)和檢修工作，大大地提高設(shè)備的有效運(yùn)行率，提高維護(hù)人員的工作效率，節(jié)約備品備件及保養(yǎng)維護(hù)費(fèi)用，降低備件庫(kù)存及資金占用。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步 , 工業(yè)領(lǐng)域?qū)ψ詣?dòng)化控制水平的要求不斷提高 ,由智能MCC構(gòu)成的控制系統(tǒng)因其網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、開(kāi)放式的特點(diǎn)，及網(wǎng)絡(luò)結(jié)簡(jiǎn)單、可靠等特性，具有廣泛的應(yīng)用前景。

智能 MCC是智能電動(dòng)機(jī)控制中心的簡(jiǎn)稱(chēng) ,是一種將設(shè)備網(wǎng) (即 DeviceNet網(wǎng)) 技術(shù)、通訊技術(shù)、控制網(wǎng)技術(shù)溶入到傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)控制中心 ,將 MCC中各回路單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊 , 從而將傳統(tǒng)的 MCC升級(jí)為智能 MCC,使之成為一個(gè)設(shè)備網(wǎng)層面的自動(dòng)控制系統(tǒng)。這種基于設(shè)備網(wǎng)層面的控制系統(tǒng)具有傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)越性。

智能 MCC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中溶入的設(shè)備網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、可擴(kuò)展、開(kāi)放式的特點(diǎn) ,是一種簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)解決方案。智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、智能電動(dòng)機(jī)控制器、拖動(dòng)裝置、PLC可編程序控制器、FLEXI/ O EMBED Equation. 3 (柔性 I/ O) 及許多不同公司的產(chǎn)品均可接駁在設(shè)備網(wǎng)上進(jìn)入系統(tǒng)。在提供多供貨商同類(lèi)部件間的可互換性的同時(shí) , 允許用戶(hù)通過(guò)單根電纜連接和控制 100個(gè)以上產(chǎn)品 , 可節(jié)省大量的控制電纜 , 減少了配線(xiàn)和安裝工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的成本和時(shí)間。設(shè)備網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的直接互連性不僅改善了設(shè)備間的通信 , 而且同時(shí)提供了相當(dāng)重要的設(shè)備級(jí)診斷功能。它具有"看到內(nèi)部"和監(jiān)控每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的能力 , 如果電動(dòng)機(jī)脫扣 , 則智能 MCC指示脫扣的原因:缺相、失速、過(guò)載或接地故障 ,并且能夠很方便的與控制層或管理層網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接。此外 , 智能MCC柜體結(jié)構(gòu)合理 , 體積小 , 占地面積小于一般開(kāi)關(guān)柜。柜體采用正面安裝 ,可靠墻安裝 ,也可背靠背雙面安裝 ,操作維護(hù)方便。

智能MCC配電系統(tǒng)的主回路配置和傳統(tǒng)MCC配置方式基本一致。智能MCC一次回路由斷路器+接觸器+馬達(dá)保護(hù)器組成。馬達(dá)保護(hù)器如M102或3UF7等。智能MCC的核心元件就是馬達(dá)保護(hù)器模件，主要用于對(duì)電機(jī)運(yùn)行的控制，模件常用于對(duì)接觸器合分閘的控制。另外，智能MCC中的馬達(dá)保護(hù)器取代傳統(tǒng)的熱保護(hù)元器件，簡(jiǎn)化控制回路，對(duì)于電機(jī)的保護(hù)有著更大的優(yōu)勢(shì):能夠?qū)⒔拥毓收?、過(guò)流、過(guò)載、欠壓、自動(dòng)重啟動(dòng)、堵轉(zhuǎn)、超溫等功能集中到設(shè)備上，通過(guò)DCS網(wǎng)絡(luò)對(duì)智能MCC進(jìn)行組態(tài)，采集MCC所有電動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，控制電機(jī)的啟停，從而可以遠(yuǎn)方(DCS控制室)能方便的操控現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)及監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)。

智能MCC馬達(dá)保護(hù)器參數(shù)設(shè)置有兩種形式:采用馬達(dá)保護(hù)器配置參數(shù)軟件或HMI，在進(jìn)行配置參數(shù)軟件的時(shí)候，需要通過(guò)專(zhuān)用數(shù)據(jù)線(xiàn)將電腦與保護(hù)器接口進(jìn)行端口和速率設(shè)置，對(duì)電機(jī)單元的功率、電壓、電流、網(wǎng)絡(luò)地址、通訊速率、I/O分配、啟動(dòng)方式進(jìn)行一一設(shè)置，通訊速率和網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)置決定MCC數(shù)據(jù)能否與上位及進(jìn)行交換。另外，對(duì)帶有顯示屏數(shù)字的操作界面，能夠獲得更多的設(shè)備和系統(tǒng)的信息。對(duì)于智能MCC的配置，需要嚴(yán)格按照國(guó)家的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，不可隨意配置，否則會(huì)出現(xiàn)燒毀電機(jī)、無(wú)法保護(hù)、數(shù)據(jù)丟失等不良后果。對(duì)具有特殊的控制要求的電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，應(yīng)遵循特殊的配置要求。

對(duì)于在現(xiàn)場(chǎng)智能MCC的連接方面的問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)工程師在實(shí)際的組態(tài)中，需要根據(jù)車(chē)間設(shè)備的分布情況，再采取相應(yīng)的配置，如增加中繼器以減少信號(hào)衰減達(dá)到數(shù)據(jù)正常交換。在實(shí)際的配置中，需要將網(wǎng)絡(luò)電纜穿管敷設(shè)并與一次電纜分開(kāi)，目的是為了減少網(wǎng)絡(luò)電纜的干擾，確保通訊數(shù)據(jù)不丟包。在工作站中，選用穩(wěn)定的PLC工控機(jī)，主要是為了考慮適應(yīng)工業(yè)惡劣環(huán)境及工藝穩(wěn)定運(yùn)行的要求。另外，在對(duì)于顯示器選擇上，主要是看是否有強(qiáng)磁場(chǎng)的存在。對(duì)于配套軟件，包括馬達(dá)保護(hù)器及PLC編程組態(tài)軟件和監(jiān)控軟件等，必須是廠家提供的正版軟件。相關(guān)軟件能夠進(jìn)行MCC參數(shù)的設(shè)定，能夠進(jìn)行通訊狀態(tài)修改、能夠?qū)ο到y(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的備份及故障自診。對(duì)于監(jiān)控軟件配置上的要求是能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并且能夠顯示運(yùn)行中設(shè)備各種參數(shù)，如電流、電壓、運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行時(shí)間、電量報(bào)表、報(bào)警及故障原因等。上述配置步驟完成后，對(duì)智能MCC的配置就基本上完成了。下面就介紹一個(gè)智能MCC在工業(yè)中應(yīng)用的實(shí)例。

傳統(tǒng)MCC工作原理及存在問(wèn)題

傳統(tǒng)的MCC通過(guò)硬接線(xiàn)的方式，用控制電纜和信號(hào)電纜與安放MCC室的DCS系統(tǒng)的遠(yuǎn)程的連接，DCS的控制命令和MCC的反饋信息均由電纜傳輸，每一個(gè)多根電纜)。傳統(tǒng)的MCC控制存在以下問(wèn)題:

①控制和信號(hào)電纜數(shù)量巨大;

②現(xiàn)場(chǎng)需要遠(yuǎn)程I，o柜;

⑨接線(xiàn)工作量大，安裝、調(diào)試周期長(zhǎng);

④接線(xiàn)點(diǎn)多，因此故障點(diǎn)多，事故原因不易查找;

⑤在增加設(shè)備回路時(shí)，須重新敷設(shè)控制和信號(hào)電纜，不易擴(kuò)展:

⑥用于生產(chǎn)運(yùn)行的管理、診斷信息少，對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)差;

⑦備件數(shù)量多，不易統(tǒng)一，占用資金大。

智能MCC系統(tǒng)的工作原理及特點(diǎn)

智能MCC系統(tǒng)是信息技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)相結(jié)合的新型電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其核心元件是帶通信功能的電機(jī)智能保護(hù)器，DCS的控制指令和電動(dòng)機(jī)的相關(guān)運(yùn)行信息均通過(guò)總線(xiàn)通信的方式進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)如Lonwbrks、PROFIBUS、Etllemet、TCP，可以根據(jù)需要配置備用通信接口(圖4)。其特點(diǎn)如下:

①無(wú)需DcS現(xiàn)場(chǎng)的柜，通常每根通信總線(xiàn)最多可控制100個(gè)電機(jī)回路

②線(xiàn)路接點(diǎn)少，抗干擾能力強(qiáng)，故障原因明確，便于查找排除;

③采用總線(xiàn)通信方式，安裝、調(diào)試周期短;

④在增加設(shè)備回路時(shí)，如系統(tǒng)允許，僅需在軟件中設(shè)置，擴(kuò)展方便、靈活;

⑤運(yùn)行管理信息豐富，可提供詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)信息，可做到設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)，最大限度

地減少設(shè)備意外故障停機(jī)時(shí)間:

⑥具有備件管理功能，備件數(shù)量少，可減少資金占用。