智能MCC控制系統(tǒng)
智能MCC是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)、制造的，被廣泛應(yīng)用于冶金、造紙、電力、石油、化工等行業(yè)。 智能MCC的馬達(dá)控制集成技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為用戶帶來可靠的馬達(dá)運(yùn)行保證和網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)。采用符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的Profibus、 Device Net等開放網(wǎng)絡(luò)，連接工廠馬達(dá)的啟動(dòng)設(shè)備,包括軟啟動(dòng)、變頻器、智能馬達(dá)保護(hù)器、PLC等，從這些設(shè)備上獲取馬達(dá)和負(fù)載信息，包括電流、電壓、過載、轉(zhuǎn)速等，通過網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的DCS、PLC逬行通訊，將馬達(dá)控制的信息傳輸?shù)叫枰竭_(dá)的地方。由于智能MCC可對(duì)馬達(dá)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，所以傳統(tǒng)的對(duì)馬達(dá)保護(hù)延伸到了對(duì)整個(gè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和維護(hù).
我們以某造紙廠4800mm/600mpE紙機(jī)生產(chǎn)線為例，介紹基于Profibus-DP通訊協(xié)議的智能電機(jī)控制系統(tǒng)（IMCC ）在造紙生產(chǎn)銭中的實(shí)際運(yùn)用。
現(xiàn)場(chǎng)描述：全廠制漿造紙生產(chǎn)線有電機(jī)300多臺(tái)，按照業(yè)主要求設(shè)計(jì)，每臺(tái)普通電機(jī)有開關(guān)量輸入（DD 點(diǎn)：斷路器狀態(tài)、接觸器運(yùn)行狀態(tài)、就地遠(yuǎn)程選擇狀態(tài)；開關(guān)量輸出（DO）點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)/停止：模擬量輸入（AI）點(diǎn)：電流、功率。
解決方案：如果按照一般設(shè)計(jì)，全部使用硬線接入控制的I/O模塊，再加上現(xiàn)場(chǎng)儀表（如液位、壓力、 流量、溫度等信號(hào)）及其它控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)，則全部硬線接入控制系統(tǒng)I/O模塊的點(diǎn)將超過2000點(diǎn)。這將是非常大的接線工作量，日后維護(hù)查線也將非常繁瑣，所以采用Profibus-DP總線和電機(jī)保護(hù)器將所有電機(jī)的信號(hào)以及ARB軟起動(dòng)器、ABB變頻器，使用Profibus-DP總線通過通訊方式，進(jìn)入控制系統(tǒng)，這樣接入控制系統(tǒng)I/O模塊的點(diǎn)只有1000點(diǎn)左右，大大節(jié)約了資源，降低控制系統(tǒng)的成本，也減少了安裝及日后維護(hù)的工作量，得到了業(yè)主的認(rèn)可。
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
該項(xiàng)目通過一段時(shí)間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
■結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
通過通訊節(jié)約了大量的I/O模塊，控制電纜，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次一目了然。
■信息全面
電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，如功率、電流、各種故障及報(bào)警均可以通過上位機(jī)畫面監(jiān)控。
■功能強(qiáng)大
電機(jī)保護(hù)器有斷相保護(hù)、三相不平衡保護(hù)、堵轄保護(hù)、過載保護(hù).輕載保護(hù)、空載保護(hù)、接地故障保護(hù)、PTC保護(hù)、欠壓保護(hù)、自動(dòng)重啟動(dòng)保護(hù)、啟動(dòng)次數(shù)限制保護(hù)，最大限度的保護(hù)了電機(jī)，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。
■通用性強(qiáng)
通過修改電機(jī)保護(hù)器的參數(shù)便可適應(yīng)不同類型功率的電機(jī)。
■維護(hù)量小
在調(diào)試運(yùn)行正常后，系統(tǒng)運(yùn)行比較穩(wěn)定，維護(hù)人員工作量較小。
低壓智能電動(dòng)機(jī)控制中心（IMCC系統(tǒng)）由三個(gè)網(wǎng)絡(luò)層構(gòu)成：
■上位機(jī)監(jiān)控層 ???■通訊管理層 ???■ MCC低壓開關(guān)柜層
MCC低壓開關(guān)設(shè)備與PLC通訊管理機(jī)之間采用Profibus-DP、 Modbus RTU、Device Net或 CANopen等現(xiàn)場(chǎng)通訊協(xié)議，而PLC通訊管理層與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)之間采用基于TCP/IP的以太網(wǎng)通訊協(xié)議。
MCC低壓開關(guān)柜層主要包括：智能開關(guān)對(duì)話單元和智能電動(dòng)機(jī)控制器，其中智能電動(dòng)機(jī)控制器是MCC回路的重要蛆成部分，它可以對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行全面完善的管理、控制及保護(hù)，從而減少電動(dòng)機(jī)的故障停機(jī)時(shí)間，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
智能MCC與傳統(tǒng)MCC的比較：
? ? 1、從硬件上看，智能MCC連接簡(jiǎn)單快捷。
傳統(tǒng)MCC與基礎(chǔ)自動(dòng)化的連接主要方式有2種，一是通過在MCC柜旁設(shè)一遠(yuǎn)程I/O柜，MCC的監(jiān)控控制信號(hào)經(jīng)控制電纜與之連接，再由遠(yuǎn)程I/O站經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)總線與PLC進(jìn)行通訊。另一種則是MCC的監(jiān)控控制信號(hào)經(jīng)控制電纜直接與PLC的本地I/O柜相連。而點(diǎn)到點(diǎn)的控制信號(hào)連接決定了電纜數(shù)量多，施工量大。
智能馬達(dá)控制中心MCC在這方面表現(xiàn)了卓跋的性能，在與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接后，只需通過1根現(xiàn)場(chǎng)總線，即可實(shí)現(xiàn) MCC與基礎(chǔ)自動(dòng)化的信息互通，由于告去了控制電纜和I/O柜這些中間環(huán)節(jié)，使連接變的簡(jiǎn)單，通訊史為快捷。
2、 由于現(xiàn)場(chǎng)總線的引入，省去了控制電纜和大量I/O, PLC槽架數(shù)量也得到減少,控制系統(tǒng)集成的成本得到降低。
3、 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)點(diǎn)，大大減少了調(diào)試時(shí)間；且不需要PLC、I/O端子柜及中間繼電器柜，使系統(tǒng)的故障點(diǎn)大大減少。
4、 從維護(hù)上看，中間環(huán)節(jié)的減少使得維護(hù)更加簡(jiǎn)單，單從DCS的狀態(tài)監(jiān)視信息即可判斷現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況和故障情況。
5、 智能MCC控制系統(tǒng)具有開放性和可擴(kuò)展性，這也是傳統(tǒng)MCC所無法比擬的。
智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器：
低壓智能MCC系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)馬達(dá)啟動(dòng)控制低壓柜的概念，DCS通過Profibus-DP總線組成網(wǎng)絡(luò)，控制低圧MCC電機(jī)設(shè)備，包括軟起動(dòng)器、變頻器、智能馬達(dá)保護(hù)器等。常規(guī)電機(jī)控制采用了ABB智能馬達(dá)保護(hù)器M102P控制單元和智能電動(dòng)機(jī)控制器-UMC100,以下為ABB M102P和 UMC100單元介紹：
智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)與控制器，作為智能MCC控制中心的核心器件，在智能MCC控制中心中起著關(guān)鍵的作用。智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)與控制器帶有：過載、過壓、欠載、堵轉(zhuǎn)、斷相多種電機(jī)故障檢測(cè)和診斷功能；帶有全壓起動(dòng)、星三角起動(dòng)、雙向起動(dòng)、雙速起動(dòng)等多種控制功能；帶有通訊功能，方便組網(wǎng)，利于集中控制；帶有電流、電壓、功率、溫度等多種測(cè)量功能；帶有模擬量輸出功能。
