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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。
項目介紹
青海鹽湖工業集團100萬噸氯化鉀項目是國家西部大開發十大項目的第九大項目，該項目在原有年產30萬噸的基礎上擴大到年產100萬噸的規模。北京金奧特曼科技有限責任公司與青海鹽湖工業集團公司技術中心，在成功的完成原有10萬噸擴大到30萬噸的自動化系統的基礎上，將羅克韋爾自動化的全方位自動化系統應用到100萬噸氯化鉀項目中，該項目實現了從110KV供電向下的全部控制功能，系統中使用了近百套電力監控模快、500多面智能MCC柜、上百臺變頻器和近20套可編程序控制器，是羅克韋爾自動化產品在中國的最大規模應用，并與無線網絡系統、GPS定位系統一起組成了一個先進的工廠自動化系統。
此系統的一個顯著特點是整個系統通過使用了智能化MCC，實現了所有設備的網絡控制與監控，也是目前在中國地區內使用羅克韋爾智能化MCC產品數量最多、規模最大的一個系統。
系統結構
氯化鉀生產工藝整個過程包括原礦的采集、原礦的輸送和由原礦加工成產品幾部分。原礦的采集是通過多條水采機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組采集到的原礦通過多級泵站輸送，經過數十公里輸送到加工廠；加工廠將源源不斷的原礦經過過濾、結晶、并加入化學藥劑，經過物理化學過程生產出成品氯化鉀。水采機組和加工廠兩部分的控制設備全部安裝在智能化MCC柜體內。
1.水采機組系統
水采機組系統包括岸基站、六套水采船和六套活動加壓站系統。圖1為水采機組系統的總體結構圖。
 岸基站為水采機組控制系統的中心，包括一臺操作員站、一臺工程師站和一套由SLC5/05組成的可編程序控制器系統，負責對岸基站設備的控制；操作站、工程師站、可編程序控制器之間使用以太網并通過無線以太網電臺與六套水采船通信。六套水采船的控制系統完全一樣，每套水采船由6面MCC柜體組成，其柜面分布圖如圖2所示。
 上位機包括二臺前操作員站、二臺后操作員站；下位機由SLC5/05組成的可編程序控制器系統，占用MCC柜體的兩個單元，實現對整個水采船的控制；前后操作員站、可編程序控制器之間使用以太網并通過無線以太網電臺向上與岸基站通信，向下通過無線串行電臺與活動加壓站通信。六臺活動加壓站的控制系統也完全一樣，分別與六條水采船相對應，每套活動加壓站系統由4面MCC柜體組成，其柜面分布圖如圖3所示。
 活動加壓站系統包括一個PanelView 550操作監控站和一套由SLC5/05組成的可編程序控制器系統，實現活動加壓站的控制。
2.加工廠系統
加工廠系統按照工藝過程分成十個子控制系統，包括加工廠1-6號系統、冷結晶1號系統、冷結晶2號系統、干燥車間系統和包裝車間系統，圖4為加工廠總體結構圖。
 加工廠中心控制室中配備了6臺操作員站和1臺工程師站，在上一級采用了以太網和DH+網絡，在下一級采用DeviceNet網絡。加工廠系統中每個子系統中MCC柜的配置與水采機組類似，不再介紹。
智能MCC配置
系統中所有智能化MCC柜進線電源為交流380V,3相4線制,50赫茲,最大允許故障電流為50KA；每個標準柜體尺寸為90”高,20”深，柜體防護等級為NEMA 1標準,等同于IP40標準；每面柜配有水平電纜線槽和垂直電纜線槽(變頻柜除外), 使得電纜聯結及鋪設非常方便。通過DeviceNet總線將智能電動機保護器、智能電動機控制器、交流變頻器、PLC、DSA及電力監控模塊的等連接起來，實現了總線控制。本系統所設計的MCC主要包括以下幾個單元：
1）主進線單元
主進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）計量單元
開關柜內配置羅克韋爾自動化公司最新型電力監控數字儀表1404-M5 PM3000數字式計量表,可以同時檢測電壓,電流,有功,無功,KWH,等等,通過內置DEVICENET網絡接口,可將以上電氣參數上傳至上位機。
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）電機起動單元
柜內所有起動單元通斷控制元件均采用西屋HMCP斷路器,根據實際負荷及電機滿載電流選型配置。熱繼電器為MCS-E3 電子式智能脫扣保護等級,手動復位。該熱繼電器直接配裝在接觸器上，實現電機的控制和保護。E3過載繼電器有兩個4 開關量輸入點, 2個開關量輸出點，1個輸出觸點控制接觸器的控制線圈，由操作站通過內置的DeveceNet發出控制指令；E3過載繼電器還具有可編程保護功能(報警,跳閘,延時,禁止視窗)，可以保護電機因過載、失相/相間不平衡、堵轉(起動/運行)、接地等而引起的故障。
5）變頻器單元
在活動加壓站內配置了1 臺132KW 1336PLUS-II變頻器；1臺600KW 1336Impact變頻器, 在水采機內配置了3 臺132KW 1336PLUS-II變頻器；1臺ABB 的450KW AS-800變頻器,進線均采用刀熔開關,配DeviceNet通訊模件,柜門安裝人機操作面板。所有變頻器既可以從操作面板進行本地控制，也可在操作站通過DeviceNet實現網絡控制；變頻器的運行狀態也通過DeviceNet顯示在操作站上。
6）DEVICE NET網絡
MCC柜內置DEVICE NET網絡。柜內配置了24VDC， 10A 的DeviceNet電源。通過DeviceNet網絡, 可以將所有控制參數反饋至操作站,并將控制指令下達給每個電機控制單元, 使得整個MCC系統成為數字式控制MCC，減少了控制線的接線，對外除了動力電纜, 不需要任何常規控制電纜，從而大大提高了系統的可靠性與穩定性。
本系統中通過應用智能MCC，實現了：
1）只將動力電纜和一根DeviceNet網線引入MCC柜中，無需控制電纜進入MCC柜中，節省了大量PLC I/O模件；
2）MCC抽屜單元控制回路簡單標準，復雜的連鎖功能只需通過PLC編程實現；
3）改變MCC抽屜單元模數或位置非常方便，只需將新抽屜的DeviceNet網線插入垂直線槽內DeviceNet接口即可；
4）相同容量及運行方式MCC抽屜單元不存在特殊的控制回路，可以節省大量抽屜備件；
5）現場施工任務簡單化，減少了控制電纜敷設量及校對工作兩，大大降低了故障幾率。
結論
本系統是成功應用ROCKWELL AUTOMATION 智能化MCC產品的典范，整個系統共使用了500多面智能MCC柜，全部采用DeviceNet現場總線完成了所有軟起動器和變頻器等設備的網絡控制保護及電力監控,實現了結構合理、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任公司與青海鹽湖工業集團技術中心的共同設計、設備成套、軟件制做、現場安裝、調試運行下，其中六套水采機組，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，場面十分壯觀，達到了預期的設計效果，取得了良好的經濟效益。
文章來源：北京金奧特曼科技有限責任公司 劉江
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