羅克韋爾自動(dòng)化注冊(cè)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(chǎng)。它采用獨(dú)特的中央母線設(shè)計(jì)，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(dòng)化的接觸器、馬達(dá)軟啟動(dòng)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(dòng)控制設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)總線控制的完整的自動(dòng)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(yù)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(yùn)輸和市政建設(shè)等行業(yè)。在中國(guó)西部大開發(fā)的重點(diǎn)工程百萬噸氯化鉀項(xiàng)目中，整個(gè)系統(tǒng)全部選用智能化MCC實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備的控制、監(jiān)測(cè)保護(hù)以及電力監(jiān)控等功能。 項(xiàng)目介紹 青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)100萬噸氯化鉀項(xiàng)目是國(guó)家西部大開發(fā)十大項(xiàng)目的第九大項(xiàng)目，該項(xiàng)目在原有年產(chǎn)30萬噸的基礎(chǔ)上擴(kuò)大到年產(chǎn)100萬噸的規(guī)模。北京金奧特曼科技有限責(zé)任公司與青海鹽湖工 業(yè)集團(tuán)公司技術(shù)中心，在成功的完成原有10萬噸擴(kuò)大到30萬噸的自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將羅克韋爾自動(dòng)化的全方位自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用到100萬噸氯化鉀項(xiàng)目中，該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了從110KV供電向下的全部控制功能，系統(tǒng)中使用了近百套電力監(jiān)控?？?、500多面智能MCC柜、上百臺(tái)變頻器和近20套可編程序控制器，是羅克韋爾自動(dòng)化產(chǎn)品在中國(guó)的最大規(guī)模應(yīng)用，并與無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、GPS定位系統(tǒng)一起組成了一個(gè)先進(jìn)的工廠自動(dòng)化系統(tǒng)。 此系統(tǒng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)通過使用了智能化MCC，實(shí)現(xiàn)了所有設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)控制與監(jiān)控，也是目前在中國(guó)地區(qū)內(nèi)使用羅克韋爾智能化MCC產(chǎn)品數(shù)量最多、規(guī)模最大的一個(gè)系統(tǒng)。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 氯化鉀生產(chǎn)工藝整個(gè)過程包括原礦的采集、原礦的輸送和由原礦加工成產(chǎn)品幾部分。原礦的采集是通過多條水采機(jī)組在鹽田中不斷的采掘，并將采掘到的礦料輸送到岸上的泵站；原礦的輸送就是將由水采機(jī)組采集到的原礦通過多級(jí)泵站輸送，經(jīng)過數(shù)十公里輸送到加工廠；加工廠將源源不斷的原礦經(jīng)過過濾、結(jié)晶、并加入化學(xué)藥劑，經(jīng)過物理化學(xué)過程生產(chǎn)出成品氯化鉀。水采機(jī)組和加工廠兩部分的控制設(shè)備全部安裝在智能化MCC柜體內(nèi)。 1.水采機(jī)組系統(tǒng) 水采機(jī)組系統(tǒng)包括岸基站、六套水采船和六套活動(dòng)加壓站系統(tǒng)。圖1為水采機(jī)組系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖。 [align=center]圖1 水采機(jī)組系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖 [/align] 岸基站為水采機(jī)組控制系統(tǒng)的中心，包括一臺(tái)操作員站、一臺(tái)工程師站和一套由SLC5/05組成的可編程序控制器系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對(duì)岸基站設(shè)備的控制；操作站、工程師站、可編程序控制器之間使用以太網(wǎng)并通過無線以太網(wǎng)電臺(tái)與六套水采船通信。六套水采船的控制系統(tǒng)完全一樣，每套水采船由6面MCC柜體組成，其柜面分布圖如圖2所示。 [align=center]圖2 水采船柜面分布圖 [/align] 上位機(jī)包括二臺(tái)前操作員站、二臺(tái)后操作員站；下位機(jī)由SLC5/05組成的可編程序控制器系統(tǒng)，占用MCC柜體的兩個(gè)單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)水采船的控制；前后操作員站、可編程序控制器之間使用以太網(wǎng)并通過無線以太網(wǎng)電臺(tái)向上與岸基站通信，向下通過無線串行電臺(tái)與活動(dòng)加壓站通信。六臺(tái)活動(dòng)加壓站的控制系統(tǒng)也完全一樣，分別與六條水采船相對(duì)應(yīng)，每套活動(dòng)加壓站系統(tǒng)由4面MCC柜體組成，其柜面分布圖如圖3所示。 [align=center]圖3 活動(dòng)加壓站柜面分布圖 [/align] 活動(dòng)加壓站系統(tǒng)包括一個(gè)PanelView 550操作監(jiān)控站和一套由SLC5/05組成的可編程序控制器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)加壓站的控制。 2.加工廠系統(tǒng) 加工廠系統(tǒng)按照工藝過程分成十個(gè)子控制系統(tǒng)，包括加工廠1-6號(hào)系統(tǒng)、冷結(jié)晶1號(hào)系統(tǒng)、冷結(jié)晶2號(hào)系統(tǒng)、干燥車間系統(tǒng)和包裝車間系統(tǒng)，圖4為加工廠總體結(jié)構(gòu)圖。 [align=center]圖4 加工廠總體結(jié)構(gòu)圖 [/align] 加工廠中心控制室中配備了6臺(tái)操作員站和1臺(tái)工程師站，在上一級(jí)采用了以太網(wǎng)和DH+網(wǎng)絡(luò)，在下一級(jí)采用DeviceNet網(wǎng)絡(luò)。加工廠系統(tǒng)中每個(gè)子系統(tǒng)中MCC柜的配置與水采機(jī)組類似，不再介紹。 智能MCC配置 系統(tǒng)中所有智能化MCC柜進(jìn)線電源為交流380V,3相4線制,50赫茲,最大允許故障電流為50KA；每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)柜體尺寸為90”高,20”深，柜體防護(hù)等級(jí)為NEMA 1標(biāo)準(zhǔn),等同于IP40標(biāo)準(zhǔn)；每面柜配有水平電纜線槽和垂直電纜線槽（變頻柜除外）, 使得電纜聯(lián)結(jié)及鋪設(shè)非常方便。通過DeviceNet總線將智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、智能電動(dòng)機(jī)控制器、交流變頻器、PLC、DSA及電力監(jiān)控模塊的等連接起來，實(shí)現(xiàn)了總線控制。本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的MCC主要包括以下幾個(gè)單元： 1）主進(jìn)線單元 主進(jìn)線單元分別為西屋熱磁型斷路器,允許故障電流為50KA。配置電子脫扣單元。 2）計(jì)量單元 開關(guān)柜內(nèi)配置羅克韋爾自動(dòng)化公司最新型電力監(jiān)控?cái)?shù)字儀表1404-M5 PM3000數(shù)字式計(jì)量表,可以同時(shí)檢測(cè)電壓,電流,有功,無功,KWH,等等,通過內(nèi)置DEVICENET網(wǎng)絡(luò)接口,可將以上電氣參數(shù)上傳至上位機(jī)。 3）饋電單元 所有饋電單元均為西屋公司熱磁型斷路器, 允許故障電流為65KA。 4）電機(jī)起動(dòng)單元 柜內(nèi)所有起動(dòng)單元通斷控制元件均采用西屋HMCP斷路器,根據(jù)實(shí)際負(fù)荷及電機(jī)滿載電流選型配置。熱繼電器為MCS-E3 電子式智能脫扣保護(hù)等級(jí),手動(dòng)復(fù)位。該熱繼電器直接配裝在接觸器上，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的控制和保護(hù)。E3過載繼電器有兩個(gè)4 開關(guān)量輸入點(diǎn), 2個(gè)開關(guān)量輸出點(diǎn)，1個(gè)輸出觸點(diǎn)控制接觸器的控制線圈，由操作站通過內(nèi)置的DeveceNet發(fā)出控制指令；E3過載繼電器還具有可編程保護(hù)功能（報(bào)警,跳閘,延時(shí),禁止視窗），可以保護(hù)電機(jī)因過載、失相/相間不平衡、堵轉(zhuǎn)（起動(dòng)/運(yùn)行）、接地等而引起的故障。 5）變頻器單元 在活動(dòng)加壓站內(nèi)配置了1 臺(tái)132KW 1336PLUS-II變頻器；1臺(tái)600KW 1336Impact變頻器, 在水采機(jī)內(nèi)配置了3 臺(tái)132KW 1336PLUS-II變頻器；1臺(tái)ABB 的450KW AS-800變頻器,進(jìn)線均采用刀熔開關(guān),配DeviceNet通訊模件,柜門安裝人機(jī)操作面板。所有變頻器既可以從操作面板進(jìn)行本地控制，也可在操作站通過DeviceNet實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制；變頻器的運(yùn)行狀態(tài)也通過DeviceNet顯示在操作站上。 6）DEVICE NET網(wǎng)絡(luò) MCC柜內(nèi)置DEVICE NET網(wǎng)絡(luò)。柜內(nèi)配置了24VDC， 10A 的DeviceNet電源。通過DeviceNet網(wǎng)絡(luò), 可以將所有控制參數(shù)反饋至操作站,并將控制指令下達(dá)給每個(gè)電機(jī)控制單元, 使得整個(gè)MCC系統(tǒng)成為數(shù)字式控制MCC，減少了控制線的接線，對(duì)外除了動(dòng)力電纜, 不需要任何常規(guī)控制電纜，從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。 本系統(tǒng)中通過應(yīng)用智能MCC，實(shí)現(xiàn)了： 1）只將動(dòng)力電纜和一根DeviceNet網(wǎng)線引入MCC柜中，無需控制電纜進(jìn)入MCC柜中，節(jié)省了大量PLC I/O模件； 2）MCC抽屜單元控制回路簡(jiǎn)單標(biāo)準(zhǔn)，復(fù)雜的連鎖功能只需通過PLC編程實(shí)現(xiàn)； 3）改變MCC抽屜單元模數(shù)或位置非常方便，只需將新抽屜的DeviceNet網(wǎng)線插入垂直線槽內(nèi)DeviceNet接口即可； 4）相同容量及運(yùn)行方式MCC抽屜單元不存在特殊的控制回路，可以節(jié)省大量抽屜備件； 5）現(xiàn)場(chǎng)施工任務(wù)簡(jiǎn)單化，減少了控制電纜敷設(shè)量及校對(duì)工作兩，大大降低了故障幾率。 結(jié)論 本系統(tǒng)是成功應(yīng)用ROCKWELL AUTOMATION 智能化MCC產(chǎn)品的典范，整個(gè)系統(tǒng)共使用了500多面智能MCC柜，全部采用DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線完成了所有軟起動(dòng)器和變頻器等設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)控制保護(hù)及電力監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)合理、控制靈活、性能可靠、操作安全方便。在北京金奧特曼科技有限責(zé)任公司與青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)技術(shù)中心的共同設(shè)計(jì)、設(shè)備成套、軟件制做、現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試運(yùn)行下，其中六套水采機(jī)組，裝配了六十面MCC柜的十二條船航行在近百平方公里的水面上，近五百面MCC柜排列在加工廠中心控制室中，場(chǎng)面十分壯觀，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。