1、概述
电机控制中心统一管理配电和仪器设备。各种电机控制装置、馈线连接器装置、配电变压器、照明配电盘、联锁继电器和计量设备安装在一个整体安装的机柜中，由公共封闭总线供电。传统的电机控制中心(CMCC)可以实现电机的启停控制和简单的故障检测，性能可靠，易于维护。它广泛应用于国民经济的各个领域，特别是石油化工、冶金、造纸、建材、纺织、食品加工、制药、电力等需要过程控制的领域。电机控制中心高端产品——智能电机控制中心(IMCC)功能强大，可提供电机位置和速度的伺服控制，以及多种电机故障检测和诊断功能，广泛应用于复杂过程控制。CMCC和IMCCG可单独使用完成电机控制，也可作为分散控制系统DCS或可编程逻辑控制器PLC的现场执行机构，是工厂自动化的关键设备。
智能MCC的特点是将传统的单个电机的保护扩展到监控设备的运行状态。智能电机控制中心(IMCC)功能强大，可提供电机位置和速度的伺服控制，以及多种电机故障检测和诊断功能，广泛应用于复杂过程控制。CMCC和IMCC可以独立使用，完成电机控制。也可作为分散控制系统DCS或可编程逻辑控制器PLC的现场执行器，是工厂自动化的关键设备。
2、项目介绍
一个氯化钾项目，在原来年产30万吨的基础上，扩大到年产100万吨。西门子自动化系统产品在氯化钾项目中的全面应用，实现了从110KV电源以下的所有控制功能。该系统使用了数百台Acrel电力监测仪表和ARD系列电动机保护器，以及西门子变频器和PLC(可编程逻辑控制器)，是西门子自动化产品在中国最典型的应用。它与无线网络系统和GPS定位系统一起构成了一个先进的工厂自动化系统。
3、系统结构
氯化钾的整个生产过程包括原矿的采集、原矿的运输和原矿加工成产品。原矿的采集是由多个水采单元在盐场连续开采，开采出来的矿料输送到岸上的泵站；原矿的运输是水采机组收集的原矿通过多级泵站输送，经过几十公里后输送到加工厂；工厂会对连续的原矿进行过滤、结晶和添加化学品，通过物理和化学工艺生产成品氯化钾。
3.1水提取装置系统
水采单元系统包括岸上基站、六套水采船和六套移动加压站系统。岸基基站是取水装置控制系统的中心，包括一个操作员站、一个工程师站和一套由SLC5/05组成的可编程控制器系统，负责控制岸基基站的设备；操作站、工程师站和可编程控制器使用以太网，并通过无线以太网电台与6台采水船通信。
包括上位机两个前操作员站和两个后操作员站；下位机是由S7-300组成的可编程控制器系统，占据一个单元MCC柜控制整个采水船。前后操作员站与可编程控制器之间采用以太网，可编程控制器通过无线以太网无线电台与岸上基站通信，通过无线串行无线电台与主动加压站通信。
加压站系统包括PanelView 550运行监控站和一套由S7-300组成的可编程控制器系统，实现对加压站的控制。
3.2加工厂系统
加工厂系统根据工艺流程分为十个子控制系统，包括加工厂1-6系统、冷结晶1系统、冷结晶2系统、干燥车间系统和包装车间系统。处理中心控制室设有6个操作员站和1个工程师站。上层采用以太网，下层采用PROFIBUS网络。PROFIBUS是一种国际化。开放式。不依赖于设备制造商的现场总线标准。PROFIBUS传输速度可以从9.6 kBaud到12 Mbaud选择，当总线系统启动时，所有连接到总线的设备都应该设置为相同的速度。广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化以及建筑、交通、电力等其他领域的自动化。PROFIBUS是一种现场总线技术，用于工厂自动化车间级监控和现场设备级数据通信和控制。PROFIBUS是过程现场总线的缩写，于1989年正式成为现场总线的国际标准。目前在各个自动化领域占据主导地位，全球设备节点数已超过2000万。它由三个兼容部分组成，即PROFIBUS-DP(分散外围设备)。过程自动化.PROFIBUS-FMS(现场总线信息规范).采用主从模式，通常定期与传输设备进行数据交换。
4、智能MCC配置
MCC(电机控制中心)的水平也发展很快。MCC是指将连接在交流低压电路上的一整套电动机控制和保护设备，按照一定的规格，系统地组装成标准化的单元部件。每个组件控制一个相应规格的电机，这个标准单元组件安装到一个机柜中，实现对多个电机的集中控制。智能MCC系统以通讯方式提供全面的管理诊断信息，使电气设备的状态数据透明化，实现自动采集和分析，并提供各种报表；可以对能源消耗进行计量、统计和分析，为电能消耗和成本结构的优化提供依据；可以为电气人员提供详细明确的电气设备运行状态，使电气管理和维护人员通过设备运行数据进行有计划的设备维护和检修，大大提高设备的有效运转率，提高维护人员的工作效率，节约备件和维护成本，减少备件库存和资金占用。本系统设计的MCC主要包括以下单元：
主线进料装置
主进线单元为西门子断路器，允许故障电流为50KA。配置电子跳闸装置。
计量单位
开关柜配有Acrel 新型ACR系列多功能网络仪表和谐波测量仪，可同时检测电压、电流、有功功率、无功功率、电能和谐波等电气参数。通过内置的PROFIBUS网络接口，您可以使用
上层电气参数通过PROFIBUS上传到监控中心。
进料装置
所有馈电单元均为西门子断路器，允许故障电流为65KA。
电机启动装置
柜内起动装置的所有开关控制元件均采用西门子断路器，根据实际负载和电机满载电流进行选择和配置。热继电器为MCS-E3电子智能跳闸保护等级，可手动复位。热继电器直接安装在接触器上，实现对电机的控制和保护。E3继电器有两个4开关输入点，两个开关输出点，一个输出触点控制接触器的控制线圈，操作站通过内置的PROFIBUS通信协议发出控制指令；E3过载继电器还具有可编程保护功能(报警、跳闸、延时、窗口禁止)，可保护电机免受过载、断相/相位不平衡、堵转(启动/运行)、接地等引起的故障。
变频器单元
移动加压站内设置132KW西门子变频器；水采机内配置1台600KW西门子变频器，3台132KW西门子变频器；1台西门子450KW变频器，进线采用闸刀开关，配备PROFIBUS现场总线
MCC柜内内置的PROFIBUS网络可以通过PROFIBUS网络将所有控制参数反馈给操作站，并向各个电机控制单元下达控制指令，使整个MCC系统成为数字化MCC，减少了控制线的布线，除了电力电缆外，不需要任何常规的控制电缆，大大提高了系统的可靠性和稳定性。
5、基于PROFIBUS协议的智能MCC系统架构
基于PROFIBUS协议MCC系统结构图
该系统分为三层：现场设备层、PLC数据处理层和运行监控层。控制层由现场智能设备、现场智能仪表、远程I/O和网络设备组成。在现场设备层，通过PROFIBUS总线集成具有通信功能的智能线路保护设备、电机驱动控制设备和ET200S数据采集控制设备。
PLC数据处理层位于现场设备层和运行监控中心层之间，主要完成上下层之间的网络连接转换和信息处理与交换。通过PROFIBUS现场总线将采集到的数据传输到PLC的数据处理层，对数据进行标准化的预处理。经处理的数据对应于时标，并且可以在数据缓冲器中存储一周。PLC采集和处理的数据有选择地上传到控制中心，集中监控现场工况信息；同时，来自控制中心的远程控制和远程调节信息被发送到现场设备层的各种智能装置和仪表。监控层由高速工业以太网、工作站或显示操作站、工程师站和连接到总线的PLC/DCS控制器组成，完成监控任务。
在该系统中，智能MCC用于实现：
1)MCC柜只引入一根电源线和一根PROFIBUS网线，控制电缆不需要进入MCC柜，节省了大量的PLC I/O模块；
2)MCC抽屉单元控制电路简单标准，复杂的联锁功能只能通过PLC编程实现；
3)改变MCC抽屉单元的模块或位置非常方便，只需将新抽屉的PROFIBUS网线插入竖槽中的PROFIBUS接口即可；
4)容量和运行方式相同的MCC抽屉单元没有专门的控制电路，可以节省大量的抽屉备件；
5)简化了现场施工任务，减少了控制电缆敷设和校对量，大大降低了故障概率。
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