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1、RA智能MCC在兴澄特钢的应用yangliu导语：DeviceNet设备网是20世纪90年代中期开展起来的一种基于CAN技术的开放型、符合全球工业标准的低本钱、高性能的通讯网络。一、序DeviceNet设备网是20世纪90年代中期开展起来的一种基于CAN技术的开放型、符合全球工业标准的低本钱、高性能的通讯网络。它通过一根电缆将现场智能设备连接起来，是分布式控制系统的理想解决方案。随着数字化信息技术的开展，传统MCC必将与现场总线相结合，基于总线技术的智能化MCC是马达控制中心开展的必然趋势。二、MCC的开展状况MCC马达控制中心在工程中应用非常广泛。常规的MCC只包括机电元件，而且所有连接都是
2、通过硬接线实现。直到今天，这些机电元件仍然是MCC产品的主要构成局部。即便在兴旺国家，MCC产品中，超过半数的单元仍然是纯粹的机电设备。近年来，随着科学技术的开展，智能MCC开展并逐步应用起来。智能型MCC采用新型的智能元件和现场总线技术，逐步向自动化集成型开展，将硬件、软件和网络技术严密地联络在一起。三、智能MCC控制系统构成智能MCC控制系统采用典型3层网络构造，即信息层Ethernet、控制层ControlNet以及设备层DeviceNet现场总线构造。信息层采用通讯速率为100Mbs的以太网，控制层为5Mbs的ControlNet网，设备层为125kb/s、250kb/s、500kb/
3、s的DeviceNet现场总线。智能MCC通过内置的DeviceNet通讯电缆与根底自动化系统的PLC通讯。DeviceNet网络介质采用五线制电缆，包括2条信号线，2条24V电源线和1条屏蔽线。系统监控级由2台监控治理机组成，通过RSVIEW监控软件实现对现场的泵、阀、过滤器等设备状态的显示和控制；对管道的流量、压力及温度的监视。控制方式有自动、半自动以及就地操纵控制3种。在主控室通过监控计算机可实现自动、半自动控制。在现场通过机旁操纵箱控制可进展就地操纵，此时控制本身不受控制级的影响。即使控制系统出现故障，就地操纵仍可独立完成。四、DEVICENET特点DeviceNet设备网是基于CAN
4、技术的开放型通讯网络，将底层的设备直接和车间级控制器相连，无需通过硬线与IO模块连接；显著减少导线的费用并方便安装。与其他现场总线相比照，具有以下特点：1采用基于CAN的多主方式工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息；2可以包容多达64个节点地址，每个节点支持的IO数目没有限制；3采用短帧构造，传输时间短，受干扰的概率低，具有极好的检错效果；4通讯介质为独立双绞总线，信号与电源位于同一电缆；5支持设备的热插拔，无需网络断电；6接入设备可选择光隔离设计，由外部供电的设备与由总线供电的设备分享总线电缆；7总线线缆中包括24V直流电源和信号线两组双绞线以及信号屏蔽线。在设备
5、连接方式上，可以灵敏选用开放式和密封式的连接器。网络供电采取分布式方式，支持冗余构造。总线支持有源和无源设备。下面为兴澄特钢应用智能MCC的网络拓扑图：五、系统智能MCC的特点1采用DeviceNet现场总线技术，减少了控制电缆和现场接线。智能MCC在柜体构造中内置DeviceNet通讯电缆并贯串整个MCC组，每面柜内垂直线槽预留6个DeviceNet接口；从该接口引至电机控制单元。DeviceNet通讯电缆用于传输控制数据，有效地减少PLCIO模件和硬接线数目。2采用新型接口模件，接口模件自带DeviceNet网络接口。水处理系统中，智能MCC接口模件有2类：DSA模件和E3PLUS模件。D
6、SA模件自带DeviceNet网络接口，4个开关量输入和2个开关量输出；开关量输入点用于反应断路器和接触器以及热继电器状态，开关量输出点用于接触器合闸或者正反转运行。DSA模件主要用在不需要模拟量和报警信息传送的电机启动控制单元中。本系统中的输入信号主要为：电机预备好、手自动转换、运行以及故障等，输出信号为设备的启动和停顿信号。E3PLUS是电子式智能马达保护器，用于需要在上位系统提供模拟信号及故障内容报警信号的电机控制单元中。同DSA模件一样，E3PLUS模件内置DeviceNet网络接口，提供4个开关量输入和2个开关量输出点，同时E3PIUS提供可编程保护功能，如：过载、失相、相间不平衡、
7、失速、堵转、接地故障以及PTC热电阻输入。在本系统中，大量使用了E3PLUS。3将硬件、软件和网络严密结合，实现了MCC的施行监控和与厂级网络的有机结合。与传统MCC的一个显著的区别，智能MCC的监视软件提供了相当重要的设备级诊断功能。它具有看到内部和监控每台电动机的才能，假如电机脱扣，智能MCC可指示脱扣的原因：缺相、失速、过载或者接地故障，并且可以很方便与控制层和网络层实现连接。六、智能MCC与传统MCC的比照分析1从硬件上看，智能MCC连接简单快捷。传统MCC与根底自动化的连接主要方式有2种，一是通过在MCC柜旁设一远程IO柜，MCC的监控控制信号经控制电缆与之连接，再由远程IO站经现场
8、总线与PLC进展通讯。另一种那么是MCC的监控控制信号经控制电缆直接与PLC的本地IO柜相连。而点到点的控制信号连接决定了电缆数目多，施工量大。智能MCC在这方面表现了卓越的性能，在与现场设备连接后，只需通过1根DeviceNet现场总线，即可实现MCC与根底自动化的信息互通，由于省去了控制电缆和IO柜这些中间环节，使连接变的简单，通讯更为快捷。2由于DeviceNet现场总线的引入，省去了控制电缆和大量IO，PLC槽架数目也得到减少，控制系统集成的本钱得到减低。抵消了智能MCC较传统MCC本钱略高的优势。3系统现场调试时，对系统进展打点，大大减少了调试时间；且不需要PLCIO端子柜及中间继电
9、器柜，使系统的故障点大大减少。4从维护上看，中间环节的减少使得维护更加简单。单从PLC的状态监视信息即可判定现场设备的运行状况和故障情况。5智能MCC控制系统具有开放性和可扩展性，这也是传统MCC所无法比较的。七、罗克韦尔智能MCC介绍罗克韦尔自动化注册商标为CENTERLINE的智能化MCC智能化马达控制中心，自1971年开场投入市场。它采用独特的中央母线设计，内嵌先进的网络总线DeviceNet，器件上采用罗克韦尔自动化的接触器、马达软启动器、沟通变频器和PLC等产品，构成了构造公道、占地面积小、包含各种先进的自动控制设备、现场总线控制的完好的自动化系统控制装置。经过二十多年的努力，智能化
10、MCC以其良好的质量以及信誉保障，已被广泛用于冶金、纺织、轻工、石化、电力等厂矿企业以及交通运输和市政建立等行业。在中国西部大开发的重点工程百万吨氯化钾工程中，整个系统全部选用智能化MCC实现所有设备的控制、监测保护以及电力监控等功能。目前采用的是CENTERLINE2500马达控制中心系列，其技术特点如下：1、壳体的防护等级壳体的防护的等级按照IEC标准60529的要求。CENTERLINE2500MCC可提供的防护等级有IP20、IP30、IP42、IP54等。2、分隔和电气隔离分隔和电气隔离存在于单独的模块之间；模块和走线槽之间；模块和母线之间；走线槽和母线之间。控制线路和网络连接与动力
11、连接隔离可以通过独立的走线槽进展连接。内局部隔的形式IEC60439-1有3b标准和4b两种形式。3、MCC根本的柜型1可抽出单元柜体根本尺寸包括有700mm标准宽度；500mm模块宽度；200mm垂直走线槽宽度；800mm包括300mm走线槽宽度；900mm包括400mm走线槽宽度；1000mm包括500mm走线槽宽度。标准尺寸为2300mm高，700mm宽，600mm深。最大并列两台700mm柜体，800mm-1000mm柜体一台。CENTERLINE2500MCC内置设备网络DeviceNet。DeviceNet端口:每屏最多可达24个；位于控制和网络电缆室中；简化了安装和拆卸；优于传统
12、的雏菊链:雏菊链往往使下游设备意外关断；可抽出式单元可提供自动连接。背靠背柜型由两面独立的柜体组成，除了每面柜子都没有背板以外；两个独立的程度母线系统，两侧同样的A-B-C相序，母线在工厂内由U型母线连接排连接；两个独立的垂直母线系统，每面柜的负载系统各自独立；背靠背柜型运输单元：两面700mm的柜体，单个柜体背靠背；最多两面800mm-1000mm的柜体，单个柜体背靠背；最多四面700mm的柜子，两两背靠背。2固定单元当单元设备太大太重或者是电流太大，那么它们讲被永久性安装在MCC的框架构造上，负载电流大于225A的单元必须使用，不采用插拔装置和垂直母线，一般不设有垂直电缆通道，单元设备永久
13、性安装于柜体上，动力连接直接用螺栓接合于程度母线上，仅适用于按柜为单元订货，相较于可抽出单元和柜体可以单独订货，由于元器件大小的关系会采用更深的柜型设计，比方一个大的变频器会需要800mm深的柜子，程度母线将会被设置在更深的位置以留出更大的单元空间。4、MCC母线系统1动力母线系统程度动力母线：为整个MCC组提供动力电源，无镀层或者镀锌铜可选，目前800A-2500A程度母线可选，3200A&4000A容量程度母线为将来的供货范围。垂直动力母线：为单个柜体提供动力电源，镀锌铜，300A空心或者是600A实心管材构造。保护接地PE母线系统程度接地母线：底部安装，无镀层或者镀锌铜，6x50mm导体
14、或者12x50mm导体或者18x50mm导体。垂直可插拔连接PE母线无镀层或者镀锌铜，6x32mm垂直可插拔连接。八、结语现场总线的引入，使马达控制中心得以智能化；同时大大减少了控制硬件和电缆数目，使总体本钱降低，而且接线和维护更加简单、方便。随着科学技术的不断进步，工业领域对自动化控制程度的要求不断进步，智能MCC及其构成的控制系统因其网络化、系统化、开放化的特点，具有广泛的应用前景。在兴澄特钢炼钢厂首次使用了全厂的智能开拓了一种低压配电及控制的新思路，为以后类似的应用提供借鉴。参考文献1许建国.电机与电力拖动根底.高等教育出版社.2004年8月:21232王淑琴，王凤阁，周焱自动化集成MCC柜在迁钢2160mm热轧工程中的应用J设计通讯.2006年01：62-643王磊智能MCC自动控制系统及应用EJ江西有色金属.200309：43-460