淺談智能馬達控制中心MCC在冶金行業(yè)的應用

 

摘要：分析智能馬達控制中心MCC的特點和構成，網(wǎng)絡架構，智能器件以及軟件。通過案例介紹了智能MCC在冶金行業(yè)轉爐系統(tǒng)的應用。

關鍵詞：馬達控制中心；自動控制；智能器件；網(wǎng)絡架構。

 

1 引言

電機控制中心(motor control center，MCC)產品在工業(yè)生產中發(fā)揮著其重要的作用，可以集成各種電機控制和過程監(jiān)控設備。在傳統(tǒng)的MCC產品應用中，控制系統(tǒng)主要是通過硬接線來實現(xiàn)與MCC的信息的傳輸，接線非常復雜，同時傳輸?shù)男畔⒁财溆邢蕖?/p>

隨著網(wǎng)絡技術和智能化器件的發(fā)展，誕生了將硬件、軟件、網(wǎng)絡三者緊密地集成在一起的新型的智能馬達控制中心(iMCC)。其特點為：(1)含有內置的通信網(wǎng)絡；(2)各單元含有具有網(wǎng)絡通信功能的智能化器件；(3)含有MCC專用的監(jiān)控軟件；(4)與控制系統(tǒng)通過網(wǎng)絡，而不是硬接線傳輸信息。

 

2智能馬達控制中心MCC

2.1 NetLinx技術

NetLinx(圖1)是個開放的網(wǎng)絡體系結構包括：

(1) DeviceNet適用于相對少量的數(shù)據(jù)通信的簡單智能設備，減少硬接線，降低接線安裝成本。

(2) ControlNet適用于中量的數(shù)據(jù)通信，較高的確定性和/或冗余。

(3) EtherNet用于工廠級管理信息通信，特點是信息量大，傳輸速率高。

 

圖1 NetLinx三層網(wǎng)絡結構

2.2點分析

智能MCC以減少設計、安裝和文檔編制時間的形式實現(xiàn)了可觀的成本節(jié)約。節(jié)省經(jīng)費的原因是對電纜的需求大大減少，包括電纜支架和接口設備，例如終端箱、控制系統(tǒng)I/O模塊和插入繼電器。事實上，與傳統(tǒng)的MCC安裝相比，智能MCC用戶報告的安裝成本降低了15％。用戶通過改進診斷實現(xiàn)額外的成本節(jié)約，這有助于更快地進行故障排除。

如果沒有智能電機控制、預配置的MCC軟件以及允許技術人員收集數(shù)據(jù)和配置設備的網(wǎng)絡體系結構，工程N41"J將被迫使用反復試驗的方法。有了所有這些特性，工程師們花了幾分鐘的時間來解決每個問題，而不是幾個小時。 

3案例分析

3.1項目背景

案例興澄特鋼的轉爐系統(tǒng)，水處理系統(tǒng)，RH系統(tǒng)的主要機械設備和設施均從國外進口，對相應的控制設備的要求也很高。合適的MCC成為項目成敗的關鍵。

3.2智能MCC在興澄特鋼的應用

智能MCC在興澄特鋼的轉爐系統(tǒng)，水處理系統(tǒng)，RH系統(tǒng)都到了應用。圖2為智能MCC的網(wǎng)絡拓撲圖。系統(tǒng)特點：智能電機控制中心在柜體結構中內置設備網(wǎng)通信電纜，并貫穿整個電機控制中心組，每個柜體中預留6個設備網(wǎng)接口用于垂直槽。設備網(wǎng)通信電纜用于傳輸控制數(shù)據(jù)，減少了PLC I/O模塊和硬接線的數(shù)量。

 

圖2轉爐系統(tǒng)MCC的網(wǎng)絡系統(tǒng)

本系統(tǒng)中有兩種智能MCC接口模塊：DSA模塊和E3 PLUS模塊用于馬達的直接起動。 

4.安科瑞智能電動機保護器介紹

4.1產品介紹

智能電動機保護器(以下簡稱保護器)，采用單片機技術，具有抗干擾能力強、工作穩(wěn)定可靠、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化等特點。保護器能對電動機運行過程中出現(xiàn)的過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉、阻塞、外部故障等多種情況進行保護，并設有SOE故障事件記錄功能，方便現(xiàn)場維護人員查找故障原因。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、以及民用建筑等領域。本保護器具有RS485遠程通訊接口，DC4-20mA模擬量輸出，方便與PLC、PC等控制機組成網(wǎng)絡系統(tǒng)。實現(xiàn)電動機運行的遠程監(jiān)控。

4.2技術參數(shù)

4.2.1數(shù)字式電動機保護器

技術參數(shù)		技術指標
		ARD2(L)	ARD2F	ARD3
輔助電源	電壓	AC85V~265V/DC100V~350V
	功耗	≤7VA	≤15VA
額定工作電壓		AC380V/AC660V，50Hz/60Hz
額定工作電流		1A（0.1～9999）
		5A（0.1～9999）
		1.6A（0.4A～1.6A）
		6.3A（1.6A～6.3A）
		25A（6.3A～25A）
		100A（25A～100A）
		250A（63A～250A）
		800A（250A～800A）
繼電器輸出觸點容量		AC250V/3A；DC30V/3A	AC250V/6A
開關量輸入		2路	9路
環(huán)境		工作溫度：-10oC～55oC
		貯存溫度：-20oC～65oC
		相對濕度：5﹪～95﹪不結露
		海拔高度：≤2000m
污染等級		2
防護等級		IP20	主體IP20,顯示單元IP45
安裝類別		III級

 

5.結束語

隨著智能設備的成本不斷下降，智能MCC為控制系統(tǒng)提供了一個利用先進技術中獲益的好機會，包括改善診斷、提高系統(tǒng)可靠性、設計靈活性和簡化布線。雖然穩(wěn)定、可靠的設計對于幫助控制故障和減少停機時間至關重要，但同樣重要的是當今智能MCC的設備級網(wǎng)絡功能。智能MCC技術已經(jīng)發(fā)展到既實用又經(jīng)濟地利用網(wǎng)絡化智能電機控制設備的地步。這種技術為高級監(jiān)視、控制和診斷提供了擴展的機會，為用戶提供了重要的新信息，以防止或減少停機時間。

由于大多數(shù)信息可以遠程獲取，因此智能MCC可以通過減少啟動和故障排除過程中暴露在危險電壓下來幫助提高安全性。在這個注重減少開支的時代，成本是實施這項新技術的真正動力。

綜合上述點，智能MCC將成為未來MCC項目的重要任務。

 

參考文獻

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[2] 張焱．智能MCC系統(tǒng)工程設計方法在造紙中的應用[D]．陜西：陜西科技大學，2014．

[3] 趙偉．智能馬達控制中心MCC在冶金行業(yè)的應用

[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版