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1、基于DeviceNet总线技术的智能马达控制中心研究 【摘要】介绍了智能马达控制中心（IMCC）的系统原理及其涉及到的罗克韦尔电机过载继电器E3Plus的功能、特点和DeviceNet现场总线控制技术。 【关键词】智能马达控制；DeviceNet；E3Plus 1.智能MCC的发展状况 智能MCC在控制工程中应用非常广泛。常规的MCC只包括机电元件，而且所有连接都是通过硬接线实现。随着自动化技术的发展，传统控制系统在某些场合已不能满足工况的要求，因此工业控制技术已经由自动化向智能化过渡，智能型MCC采用新型的智能元件和现场总线技术，逐步向自
2、动化集成型发展，将硬件、软件和网络技术紧密地联系在一起。将传统MCC中的热继电器、变频器、软启动器等中插接通讯模块，将各个智能元器件通过集成架构中开放的、无缝网络和可视化人机界面技术集成在一个统一的、便于管理的控制平台下全新电机控制解决方案。 2.系统结构 如下图所示典型的智能MCC系统： 该系统建立了以E3Plus电机过载继电器为控制单元的DeviceNet网络，多个E3Plus工作站通过DeviceNet5总线连接到PLC。在PLC中加装了一块转换卡进行中间转换，实现以太网和DeviceNet的通信，然后再通过交换机连接到上位机，对受控设
3、备进行实时控制和监视，从而实现系统的网络控制和网络管理，使现场设备运行在最优状态。 3.E3Plus功能和特点 E3Plus智能电机过载继电器是一种基于微处理器的智能化、电子式过载继电器,用于对0.4A～5000A额定工作电流的鼠笼式感应电动机提供保护。 3.1E3Plus智能电机过载继电器的功能 3.1.1脱扣保护及报警功能 E3Plus具有过载、缺相、失速、堵转、欠载、电流不平衡、接地故障和过热输入(PTC热敏电阻)等7种保护和报警功能。 3.1.2电流监控功能 E3Plus允许用户通过DeviceNet网络监控各相电流、各相电流
4、占电动机满载电流的百分比、平均电流、平均电流占电动机满载电流的百分比、热容量利用率、不平衡电流百分比和接地故障电流等运行参数。 3.1.3诊断参数 E3Plus允许用户通过DeviceNet网络监控设备状态、脱扣状态、报警状态、距离脱扣时间、距离脱扣后重新启动时间和最近5次脱扣原因记录等诊断及状态参数。但需要注意的是上述各项功能均必须在DeviceNet网络环境下使用,通过该网络与上位机的连接,可随时掌控现场电动机的运行情况。 3.2E3Plus智能电机过载继电器的特点 3.2.1状态监控功能 E35Plus对状态的监视包括两方面:首先是
5、对智能继电器本身状态进行监视,可以通过智能继电器的面板直接观察继电器输入/输出端子的状态、脱扣与报警的状态、网络通信的状态等,也可以通过DeviceNet进行远程在线监视。其次是对电动机运行状态的监视,用户可以监测到电动机的单相电流、平均电流、热容量利用率、不平衡电流百分比、接地故障电流、最近5次脱扣记录等重要参数,这只能通过设备网在上位机上实现。E3Plus的在线控制功能主要体现为脱扣、报警参数的设置和对辅助输出端子OUTA以及OUTB的程序控制。通过上位机,用户可以设置满载电流、脱扣或报警的级别、标准、延时、抑制时间等控制参数。OUTA和OUT
6、B的状态不仅可以在面板和DeviceNet上直接观察,而且可以映射到可编程控制器PLC的输出列表中。也就是将OUTA和OUTB与PLC的输出文件建立一种对应关系,这样就可以通过PLC控制OUTA和OUTB的状态。 3.2.2预警功能 E3Plus具有预警保护功能,用户可以根据实际工况设置报警标准。一般的继电器只提供脱扣保护,当电动机满足脱扣条件时,继电器脱扣,设备停止运行,没有任何提醒,会给生产带来突发故障。对于E3Plus智能电机过载继电器,用户可以设置报警标准为<1.2倍额定电流,当电动机出现故障趋势时,实际电流低于脱扣电流,智能继电器将发
7、出报警,可以有效降低故障的影响。 3.2.3网络通信功能 E3Plus是基于DeviceNet的产品,并由DeviceNet提供电源,用户可以通过DeviceNet网络和上位机实现参数的设置、实时监控和数据分析等功能,对电动机可能出现的故障预警进行快速应对,确保生产顺利进行。5 4.DeviceNet总线技术 DeviceNet是一种用于工业自动化领域的具有世界领先水平的低成本、设备级网络。它为简单工业设备和高端设备提供可靠的网络连接和通信,DeviceNet网络技术已经成为一种很成熟的技术，E3Plus电机过载继电器又具有较强的网络通信能
8、力，因此建立以E3Plus电机过载继电器为控制单元的DeviceNet网络是很容易实现的。本文提出的是一般化DeviceN
