智能电动机集中监控管理系统
时间:2017-11-25 阅读:408
1 概述
在国民经济的各领域中,如电力、石油、化工、冶金、矿山、造纸、轻工、汽车、船舶工业、交通运输、市政建设、食品饮料、水处理、垃圾处理、制药等,电动机得到越来越广泛的应用。为了使电动机正常运行和可靠工作,需要对单台电动机和条生产线的电动机进行统的控制和保护。
因此,智能电动机控制中心IMCC(Inligentized Motor Control Center)的水平也得到迅速发展。IMCC是在传统低压开关柜系统的基础上,开发的基于工业现场总线技术的新—代智能化低压开关柜系统。智能马达控制中心将智能化的马达控制元件集成到各马达控制回路中,在开关柜中采用现场总线控制系统,实现了对电动机的远程实时状态监控。
2 智能MCC与传统MCC的对比
1)、传统MCC与基础自动化的连接主要方式有2种,是通过在MCC柜旁设远程I/0柜,MCC的监控控制信号经控制电缆与之连接,再由远程I/0站经现场总线与PLC进行通讯。另种则是MCC的监控控制信号经控制电缆直接与PLC的本地I/O柜相连。而点到点的控制 信号连接决定了电缆数量多,施工量大。
IMCC在这方面表现了的性能,在与现场设备连接后,只需通过1根现场总线(modbus或profibus),即可实现IMCC与PLC或DCS的信息互通,由于省去了控制电缆和I/0柜这些中间环节,使连接变的简单,通讯更为快捷。
2)、由于现场总线的引入,省去了控制电缆和大量I/O,PLC槽架数量也得到减少,控制系统集成的成本得到减低。抵消了IMCC较传统MCC成本略高的劣势。
3)、系统现场调试时,对系统进行打点,大大减少了调试时间;且不需要PLC I/O端子柜及中间继电器柜,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断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*的。现场总线和组态软件技术可以广泛应用于污水处理,潜油电泵,钢铁冶金等行业。
6)、传统MCC受传统马达控制中心受继电器回路数量和电缆的限制只能提供有限的信息,只能提供电动机运行状态 电机运行电流 电压 功率 功率因数等基本电气参数。IMCC取代现行的控制及传输技术(如4~20mA,交直流信号传输),通过总线使更多的信息与上位机进行双向传送,从而实现对现场电机的集中保护、控制、监视与 测量等功能。
3 IMCC监控管理系统
安科瑞公司可以根据用户实际需求,为其提供完整的IMCC监控管理系统解决方案,IMCC监控管理系统分为站控管理层、网络通讯层、现场应用层。现场应用层主要用于低压电动机控制回路中,实现对电动机的各种保护、监测及控制功能,并能通过现场总线,与上位机通讯,实现对电动机回路的远程监控。网络通讯层是连接上位机和现场设备的中间通讯桥梁。站控管理层是方便客户管理监控现场设备运行状况。ARD通常装设在IMCC控制中心,通过ARD产品可以现场或远程实现电机得监控、保护、控制、节能。
图1 IMCC监控管理系统应用方案
IMCC监控管理系统组成
现场应用层主要是智能化低压开关柜,主要由ARD,PZ、ACR、CL电测表,ALP低压线路保护,接触器,断路器,变频器,软启动器等组成。
网络通讯层主要由工业以通讯管理机,网络交换机,串口服务器以及数据采集器(ANet-Lx, ANet-Port),DTU等组成;该层是数据信息交换的桥梁 ,负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和存储等,同时转达上位机对现场设备的各种控制指令。
站控管理层:是系统的上层部分,主要有硬件设备和系统软件构成。硬件设备,如工业级计算机、打印机、UPS电源等;系统软件,如力控,组态王,或利用C++,Cshap开发上位机监控软件。实时以图形、数显、声音等方式监控现场的数据。
4 ARD系列产品
智能马达控制中心就是专门针对于低压电动机群(主要是恒速电机)设计的整套化智能管理方案,是应用于大规模工业生产中自动化控制系统中的个重要组成部分。而智能马达控制器是IMCC的核心元件。安科瑞电气股份有限公司的ARD系列马达控制器,符合国标,具有3C认证,具有过载、缺相、接地故障、堵转、欠载电流、过电压、欠电压、马达超温、启动超时、抗晃电、电流不平衡等功能。
电动机保护器型号主要有ARD2、ARD2F、ARD3、ARD3T,可与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元,实现对AC660V及以下的电动机的保护与控制功能,具有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。
ARD2电动机保护器采用整体式结构,产品包括主体模块和互感器模块,主体模块同时具有显示功能。ARD2F及ARD3电动机保护器为分体式结构,产品由主体模块、显示模块及互感器模块组成。ARD3T电动机保护器为模块式结构,产品由主体模块、测量模块、开关量模块、模拟量模块、温度模块、通信模块、显示模块共7个模块组成,见图1。
a)ARD2电动机保护器 b)ARD2F电动机保护器
c)ARD3电动机保护器 d)ARD3T电动机保护器
图2 ARD 系列电动机保护器
5 IMCC的应用前景
采用IMCC马达控制中心化智能管理方案,除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子排(箱)、I/0卡件、模拟量变送器等。而且智能设备就地安装,与上位机通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。这种分布式控制系统与集中化管理相结合的模式,其功能更强,具有更高的安全性,是当前冶金、石油化工、电力、造纸工业、电子行业、通讯领域、商业楼宇等行业电气自动化控制的主要潮流。随着工业化水平的不断提升,智能马达控制中心必将给企业带来乐观的经济效益。
:安科瑞 鲍静君