一、 序 　　DeviceNet （設(shè)備網(wǎng)）是20世紀(jì)90年代中期發(fā)展起來的一種基于CAN技術(shù)的開放型、符合全球工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的低成本、高性能的通信網(wǎng)絡(luò)。它通過一根電纜將現(xiàn)場智能設(shè)備連接起來，是分布式控制系統(tǒng)的理想解決方案。隨著數(shù)字化信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)MCC必將與現(xiàn)場總線相結(jié)合，基于總線技術(shù)的智能化MCC是馬達(dá)控制中心發(fā)展的必然趨勢。 　　二、 MCC的發(fā)展?fàn)顩r 　　MCC（馬達(dá)控制中心）在工程中應(yīng)用非常廣泛。常規(guī)的MCC只包括機(jī)電元件，而且所有連接都是通過硬接線實現(xiàn)。直到今天，這些機(jī)電元件仍然是MCC產(chǎn)品的主要構(gòu)成部分。即便在發(fā)達(dá)國家，MCC產(chǎn)品中，超過半數(shù)的單元仍然是純粹的機(jī)電設(shè)備。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能MCC發(fā)展并逐步應(yīng)用起來。智能型MCC采用新型的智能元件和現(xiàn)場總線技術(shù)，逐步向自動化集成型發(fā)展，將硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密地聯(lián)系在一起。 　　三、智能MCC控制系統(tǒng)構(gòu)成 　　智能MCC控制系統(tǒng)采用典型3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即信息層（Ethernet）、控制層（ControlNet）以及設(shè)備層DeviceNet現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)。信息層采用通訊速率為100 Mb／s的以太網(wǎng)，控制層為5 Mb／s的ControlNet 網(wǎng)，設(shè)備層為125 kb/s、250kb/s、500kb/s的DeviceNet現(xiàn)場總線。智能MCC通過內(nèi)置的DeviceNet通訊電纜與基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)的PLC通訊。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)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(tǒng)監(jiān)控級由2臺監(jiān)控管理機(jī)組成，通過RSVIEW 監(jiān)控軟件實現(xiàn)對現(xiàn)場的泵、閥、過濾器等設(shè)備狀態(tài)的顯示和控制；對管道的流量、壓力及溫度的監(jiān)視?？刂品绞接凶詣?、半自動以及就地操作控制3種。在主控室通過監(jiān)控計算機(jī)可實現(xiàn)自動、半自動控制。在現(xiàn)場通過機(jī)旁操作箱控制可進(jìn)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(tǒng)出現(xiàn)故障，就地操作仍可獨立完成。 　　四、 DEVICENET特點 　　DeviceNet （設(shè)備網(wǎng)）是基于CAN技術(shù)的開放型通信網(wǎng)絡(luò)，將底層的設(shè)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(dǎo)線的費用并方便安裝。與其他現(xiàn)場總線相對比，具有以下特點： 　?。?）采用基于CAN 的多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點均可在任意時刻主動地向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點發(fā)送信息； 　?。?）可以容納多達(dá)64個節(jié)點地址，每個節(jié)點支持的I／O數(shù)量沒有限制； 　?。?）采用短幀結(jié)構(gòu)，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(zhì)為獨立雙絞總線，信號與電源位于同一電纜； 　?。?）支持設(shè)備的熱插拔，無需網(wǎng)絡(luò)斷電； 　?。?）接入設(shè)備可選擇光隔離設(shè)計，由外部供電的設(shè)備與由總線供電的設(shè)備共享總線電纜； 　　（7）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(shè)備連接方式上，可以靈活選用開放式和密封式的連接器。網(wǎng)絡(luò)供電采取分布式方式，支持冗余結(jié)構(gòu)?？偩€支持有源和無源設(shè)備。 　　下面為興澄特鋼應(yīng)用智能MCC的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D： 　　五、系統(tǒng)智能MCC的特點 　?。?）采用DeviceNet現(xiàn)場總線技術(shù)，減少了控制電纜和現(xiàn)場接線。智能MCC在柜體結(jié)構(gòu)中內(nèi)置DeviceNet通訊電纜并貫穿整個MCC組，每面柜內(nèi)垂直線槽預(yù)留6個DeviceNet接口；從該接口引至電機(jī)控制單元。DeviceNet通訊電纜用于傳輸控制數(shù)據(jù)，有效地減少PLC I／O模件和硬接線數(shù)量。 　?。?）采用新型接口模件，接口模件自帶DeviceNet網(wǎng)絡(luò)接口。水處理系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)接口，4個開關(guān)量輸入和2個開關(guān)量輸出；開關(guān)量輸入點用于反饋斷路器和接觸器以及熱繼電器狀態(tài)，開關(guān)量輸出點用于接觸器合閘或正反轉(zhuǎn)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(jī)啟動控制單元中。 　　本系統(tǒng)中的輸入信號主要為：電機(jī)準(zhǔn)備好、手／自動轉(zhuǎn)換、運行以及故障等，輸出信號為設(shè)備的啟動和停止信號。E3 PLUS是電子式智能馬達(dá)保護(hù)器，用于需要在上位系統(tǒng)提供模擬信號及故障內(nèi)容報警信號的電機(jī)控制單元中。同DSA 模件一樣，E3PLUS模件內(nèi)置DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)接口，提供4個開關(guān)量輸入和2個開關(guān)量輸出點，同時E3PI US提供可編程保護(hù)功能，如：過載、失相、相間不平衡、失速、堵轉(zhuǎn)、接地故障以及PTC熱電阻輸入。在本系統(tǒng)中，大量使用了E3 PLUS。 　?。?）將硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合，實現(xiàn)了MCC的實施監(jiān)控和與廠級網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)結(jié)合。與傳統(tǒng)MCC的一個顯著的區(qū)別，智能MCC的監(jiān)視軟件提供了相當(dāng)重要的設(shè)備級診斷功能。它具有看到內(nèi)部和監(jiān)控每臺電動機(jī)的能力，如果電機(jī)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(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)連接。 六、 智能MCC與傳統(tǒng)MCC的對比分析 　　（1）從硬件上看，智能MCC連接簡單快捷。傳統(tǒng)MCC與基礎(chǔ)自動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)控控制信號經(jīng)控制電纜與之連接，再由遠(yuǎn)程I／O站經(jīng)現(xiàn)場總線與PLC進(jìn)行通訊。另一種則是MCC的監(jiān)控控制信號經(jīng)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(shù)量多，施工量大。智能MCC在這方面表現(xiàn)了卓越的性能，在與現(xiàn)場設(shè)備連接后，只需通過1根DeviceNet現(xiàn)場總線，即可實現(xiàn)MCC與基礎(chǔ)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(huán)節(jié)，使連接變的簡單，通訊更為快捷。 　?。?）由于DeviceNet現(xiàn)場總線的引入，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)集成的成本得到減低。抵消了智能MCC較傳統(tǒng)MCC成本略高的劣勢。 　?。?）系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試時，對系統(tǒng)進(jìn)行打點，大大減少了調(diào)試時間；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)更加簡單。單從PLC的狀態(tài)監(jiān)視信息即可判斷現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況和 故障情況。 　?。?）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。 　　七、 羅克韋爾智能MCC介紹 　　羅克韋爾自動化注冊商標(biāo)為CENTERLINE的智能化MCC（智能化馬達(dá)控制中心），自1971年開始投入市場。它采用獨特的中央母線設(shè)計，內(nèi)嵌先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)總線DeviceNet，器件上采用羅克韋爾自動化的接觸器、馬達(dá)軟啟動器、交流變頻器和PLC等產(chǎn)品，構(gòu)成了結(jié)構(gòu)合理、占地面積小、包含各種先進(jìn)的自動控制設(shè)備、現(xiàn)場總線控制的完整的自動化系統(tǒng)控制裝置。 　　經(jīng)過二十多年的努力，智能化MCC以其良好的質(zhì)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(yè)以及交通運輸和市政建設(shè)等行業(yè)。在中國西部大開發(fā)的重點工程百萬噸氯化鉀項目中，整個系統(tǒng)全部選用智能化MCC實現(xiàn)所有設(shè)備的控制、監(jiān)測保護(hù)以及電力監(jiān)控等功能。 　　目前采用的是CENTERLINE 2500馬達(dá)控制中心系列，其技術(shù)特點如下： 　　1、 殼體的防護(hù)等級 　　殼體的防護(hù)的等級按照 IEC 標(biāo)準(zhǔn) 60529 的要求。CENTERLINE 2500 MCC可提供的防護(hù)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(wǎng)絡(luò)連接與動力連接隔離可以通過獨立的走線槽進(jìn)行連接。內(nèi)部分隔的形式 （IEC 60439-1）有3b （標(biāo)準(zhǔn)）和4b兩種形式。 　　3、 MCC基本的柜型 　　（1）可抽出單元 　　柜體基本尺寸包括有700 mm 標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(nèi)置設(shè)備網(wǎng)絡(luò)DeviceNet。DeviceNet端口:每屏最多可達(dá)24個；位于控制和網(wǎng)絡(luò)電纜室中；簡化了安裝和拆卸；優(yōu)于傳統(tǒng)的雛菊鏈:雛菊鏈往往使下游設(shè)備意外關(guān)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(tǒng)，兩側(cè)同樣的A-B-C相序，母線在工廠內(nèi)由U型母線連接排連接；兩個獨立的垂直母線系統(tǒng)，每面柜的負(fù)載系統(tǒng)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(dāng)單元設(shè)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(jié)構(gòu)上，負(fù)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(shè)有垂直電纜通道，單元設(shè)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(guān)系會采用更深的柜型設(shè)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(shè)置在更深的位置以留出更大的單元空間。 　　4、 MCC 母線系統(tǒng) 　?。?）動力母線系統(tǒng) 　　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(jié)構(gòu)。 　　保護(hù)接地 （PE） 母線系統(tǒng) 　　水平接地母線：底部安裝，無鍍層或鍍鋅銅，6 x 50 mm 導(dǎo)體 或12 x 50 mm導(dǎo)體或18 x 50 mm導(dǎo)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(jié) 語 　　現(xiàn)場總線的引入，使馬達(dá)控制中心得以智能化；同時大大減少了控制硬件和電纜數(shù)量，使總體成本降低，而且接線和維護(hù)更加簡單、方便。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)領(lǐng)域?qū)ψ詣踊刂扑降囊蟛粩嗵岣撸悄躆CC及其構(gòu)成的控制系統(tǒng)因其網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、開放化的特點，具有廣泛的應(yīng)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(yīng)用提供借鑒。 　　參考文獻(xiàn) 　　1 許建國.電機(jī)與電力拖動基礎(chǔ).高等教育出版社. 2004年8月:21～23 　　2 王淑琴，王鳳閣，周 焱． 自動化集成MCC柜在遷鋼2160mm熱軋工程中的應(yīng)用[J]．設(shè)計通訊.2006年（01）：62-64． 　　3 王磊．智能MCC 自動控制系統(tǒng)及應(yīng)用EJ ．江西有色金屬.2003（09）：43-46．