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　　二、 MCC的發展狀況

　　MCC（馬達控制中心）在工程中應用非常廣泛。常規的MCC只包括機電元件，而且所有連接都是通過硬接線實現。直到今天，這些機電元件仍然是MCC產品的主要構成部分。即便在發達國家，MCC產品中，超過半數的單元仍然是純粹的機電設備。近年來，隨著科學技術的發展，智能MCC發展并逐步應用起來。智能型MCC采用新型的智能元件和現場總線技術，逐步向自動化集成型發展，將硬件、軟件和網絡技術緊密地聯系在一起。

　　三、智能MCC控制系統構成

　　智能MCC控制系統采用典型3層網絡結構，即信息層（Ethernet）、控制層（ControlNet）以及設備層DeviceNet現場總線結構。信息層采用通訊速率為100 Mb／s的以太網，控制層為5 Mb／s的ControlNet 網，設備層為125 kb/s、250kb/s、500kb/s的DeviceNet現場總線。智能MCC通過內置的DeviceNet通訊電纜與基礎自動化系統的PLC通訊。DeviceNet網絡介質采用五線制電纜，包括2條信號線，2條24V電源線和1條屏蔽線。系統監控級由2臺監控管理機組成，通過RSVIEW 監控軟件實現對現場的泵、閥、過濾器等設備狀態的顯示和控制；對管道的流量、壓力及溫度的監視。控制方式有自動、半自動以及就地操作控制3種。在主控室通過監控計算機可實現自動、半自動控制。在現場通過機旁操作箱控制可進行就地操作，此時控制本身不受控制級的影響。即使控制系統出現故障，就地操作仍可獨立完成。

　　四、 DEVICENET特點

　　DeviceNet （設備網）是基于CAN技術的開放型通信網絡，將底層的設備直接和車間級控制器相連，無需通過硬線與I／O模塊連接；顯著減少導線的費用并方便安裝。與其他現場總線相對比，具有以下特點：

　　（1）采用基于CAN 的多主方式工作，網絡上任一節點均可在任意時刻主動地向網絡上其它節點發送信息；

　　（2）可以容納多達64個節點地址，每個節點支持的I／O數量沒有限制；

　?。?）采用短幀結構，傳輸時間短，受干擾的概率低，具有極好的檢錯效果；

　?。?）通信介質為獨立雙絞總線，信號與電源位于同一電纜；

　?。?）支持設備的熱插拔，無需網絡斷電；

　?。?）接入設備可選擇光隔離設計，由外部供電的設備與由總線供電的設備共享總線電纜；

　?。?）總線線纜中包括24V直流電源和信號線兩組雙絞線以及信號屏蔽線。在設備連接方式上，可以靈活選用開放式和密封式的連接器。網絡供電采取分布式方式，支持冗余結構。總線支持有源和無源設備。

　　下面為興澄特鋼應用智能MCC的網絡拓撲圖：

　　五、系統智能MCC的特點

　?。?）采用DeviceNet現場總線技術，減少了控制電纜和現場接線。智能MCC在柜體結構中內置DeviceNet通訊電纜并貫穿整個MCC組，每面柜內垂直線槽預留6個DeviceNet接口；從該接口引至電機控制單元。DeviceNet通訊電纜用于傳輸控制數據，有效地減少PLC I／O模件和硬接線數量。

　?。?）采用新型接口模件，接口模件自帶DeviceNet網絡接口。水處理系統中，智能MCC接口模件有2類：DSA模件和E3 PLUS模件。DSA模件自帶DeviceNet網絡接口，4個開關量輸入和2個開關量輸出；開關量輸入點用于反饋斷路器和接觸器以及熱繼電器狀態，開關量輸出點用于接觸器合閘或正反轉運行。DSA模件主要用在不需要模擬量和報警信息傳送的電機啟動控制單元中。

　　本系統中的輸入信號主要為：電機準備好、手／自動轉換、運行以及故障等，輸出信號為設備的啟動和停止信號。E3 PLUS是電子式智能馬達保護器，用于需要在上位系統提供模擬信號及故障內容報警信號的電機控制單元中。同DSA 模件一樣，E3PLUS模件內置DeviceNet 網絡接口，提供4個開關量輸入和2個開關量輸出點，同時E3PI US提供可編程保護功能，如：過載、失相、相間不平衡、失速、堵轉、接地故障以及PTC熱電阻輸入。在本系統中，大量使用了E3 PLUS。

　　（3）將硬件、軟件和網絡緊密結合，實現了MCC的實施監控和與廠級網絡的有機結合。與傳統MCC的一個顯著的區別，智能MCC的監視軟件提供了相當重要的設備級診斷功能。它具有看到內部和監控每臺電動機的能力，如果電機脫扣，智能MCC可指示脫扣的原因：缺相、失速、過載或接地故障，并且能夠很方便與控制層和網絡層實現連接。 

      六、 智能MCC與傳統MCC的對比分析

　　（1）從硬件上看，智能MCC連接簡單快捷。傳統MCC與基礎自動化的連接主要方式有2種，一是通過在MCC柜旁設一遠程I／O 柜，MCC的監控控制信號經控制電纜與之連接，再由遠程I／O站經現場總線與PLC進行通訊。另一種則是MCC的監控控制信號經控制電纜直接與PLC的本地I／O柜相連。而點到點的控制信號連接決定了電纜數量多，施工量大。智能MCC在這方面表現了卓越的性能，在與現場設備連接后，只需通過1根DeviceNet現場總線，即可實現MCC與基礎自動化的信息互通，由于省去了控制電纜和I／O 柜這些中間環節，使連接變的簡單，通訊更為快捷。

　?。?）由于DeviceNet現場總線的引入，省去了控制電纜和大量I／O，PLC槽架數量也得到減少，控制系統集成的成本得到減低。抵消了智能MCC較傳統MCC成本略高的劣勢。

　?。?）系統現場調試時，對系統進行打點，大大減少了調試時間；且不需要PLC I／O端子柜及中間繼電器柜，使系統的故障點大大減少。

　?。?）從維護上看，中間環節的減少使得維護更加簡單。單從PLC的狀態監視信息即可判斷現場設備的運行狀況和 
故障情況。

　?。?）智能MCC控制系統具有開放性和可擴展性，這也是傳統MCC所無法比擬的。

　　七、 羅克韋爾智能MCC介紹

　　羅克韋爾自動化注冊商標為CENTERLINE的智能化MCC（智能化馬達控制中心），自1971年開始投入市場。它采用獨特的中央母線設計，內嵌先進的網絡總線DeviceNet，器件上采用羅克韋爾自動化的接觸器、馬達軟啟動器、交流變頻器和PLC等產品，構成了結構合理、占地面積小、包含各種先進的自動控制設備、現場總線控制的完整的自動化系統控制裝置。

　　經過二十多年的努力，智能化MCC以其良好的質量以及信譽保障，已被廣泛用于冶金、紡織、輕工、石化、電力等廠礦企業以及交通運輸和市政建設等行業。在中國西部大開發的重點工程百萬噸氯化鉀項目中，整個系統全部選用智能化MCC實現所有設備的控制、監測保護以及電力監控等功能。

　　目前采用的是CENTERLINE 2500馬達控制中心系列，其技術特點如下：

　　1、 殼體的防護等級
　　殼體的防護的等級按照 IEC 標準 60529 的要求。CENTERLINE 2500 MCC可提供的防護等級有IP20、IP30、IP42、IP54等。

　　2、 分隔和電氣隔離

　　分隔和電氣隔離存在于單獨的模塊之間；模塊和走線槽之間；模塊和母線之間；走線槽和母線之間?？刂凭€路和網絡連接與動力連接隔離可以通過獨立的走線槽進行連接。內部分隔的形式 （IEC 60439-1）有3b （標準）和4b兩種形式。

　　3、 MCC基本的柜型 

　?。?）可抽出單元

　　柜體基本尺寸包括有700 mm 標準寬度；500 mm 模塊寬度；200 mm 垂直走線槽寬度；800 mm 包括300mm走線槽寬度；900 mm包括400mm走線槽寬度；1000 mm包括500mm走線槽寬度。標準尺寸為2300 mm 高，700 mm 寬，600 mm 深。最大并列兩臺700mm柜體，800 mm - 1000 mm 柜體一臺。

　　CENTERLINE 2500 MCC內置設備網絡DeviceNet。DeviceNet端口:每屏最多可達24個；位于控制和網絡電纜室中；簡化了安裝和拆卸；優于傳統的雛菊鏈:雛菊鏈往往使下游設備意外關斷；可抽出式單元可提供自動連接。

　　背靠背柜型

　　由兩面獨立的柜體組成，除了每面柜子都沒有背板以外；兩個獨立的水平母線系統，兩側同樣的A-B-C相序，母線在工廠內由U型母線連接排連接；兩個獨立的垂直母線系統，每面柜的負載系統各自獨立；背靠背柜型運輸單元：兩面700mm的柜體，單個柜體背靠背；最多兩面 800 mm - 1000 mm 的柜體，單個柜體背靠背；最多四面 700 mm 的柜子，兩兩背靠背。

　?。?）固定單元

　　當單元設備太大太重或是電流太大，那么它們講被永久性安裝在MCC的框架結構上，負載電流大于225A的單元必須使用，不采用插拔裝置和垂直母線，一般不設有垂直電纜通道，單元設備永久性安裝于柜體上，動力連接直接用螺栓接合于水平母線上，僅適用于按柜為單元訂貨，相較于可抽出單元和柜體可以單獨訂貨，由于元器件大小的關系會采用更深的柜型設計，比如一個大的變頻器會需要800mm深的柜子，水平母線將會被設置在更深的位置以留出更大的單元空間。

　　4、 MCC 母線系統

　　（1）動力母線系統

　　水平動力母線：為整個MCC組提供動力電源，無鍍層或鍍鋅銅可選，目前 800 A - 2500 A 水平母線可選，3200 A & 4000 A 容量水平母線為將來的供貨范圍。
垂直動力母線：為單個柜體提供動力電源，鍍鋅銅，300 A 空心或是 600 A 實心管材結構。

　　保護接地 （PE） 母線系統

　　水平接地母線：底部安裝，無鍍層或鍍鋅銅，6 x 50 mm 導體 或12 x 50 mm導體或18 x 50 mm導體。

　　垂直可插拔連接 PE母線 （無鍍層或鍍鋅銅），6 x 32 mm垂直可插拔連接。

　　八、 結 語

　　現場總線的引入，使馬達控制中心得以智能化；同時大大減少了控制硬件和電纜數量，使總體成本降低，而且接線和維護更加簡單、方便。隨著科學技術的不斷進步，工業領域對自動化控制水平的要求不斷提高，智能MCC及其構成的控制系統因其網絡化、系統化、開放化的特點，具有廣泛的應用前景。在興澄特鋼煉鋼廠首次使用了全廠的智能開拓了一種低壓配電及控制的新思路，為以后類似的應用提供借鑒。