基于現場(chǎng)總線(xiàn)以及OPC技術(shù)的智能化馬達控制中心
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一二次分離的設計最大程度地減小了電力電纜對通信電纜引起的干擾，并使不同專(zhuān)業(yè)的人員在各自獨立的區域進(jìn)行接線(xiàn)和維護工作，較好地保證了人員的安全性。一二次解耦的設計也使得將來(lái)隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，有更好的控制和保護單元時(shí)，單獨對二次元件的更新?lián)Q代成為可能。
系統網(wǎng)絡(luò )結構與通信
在MNS iS系統里，M Control 收集到的信息被傳送到通信接口模塊M Link. 它是一個(gè)通信中心， 一個(gè)M Link向下連接M Control，向上它提供多個(gè)不同協(xié)議的通信接口以接入上層控制系統和電氣工作站。如通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)Modbus RTU 或Profibus DP協(xié)議接入DCS，同時(shí)還可以通過(guò)Ethernet TCP/IP協(xié)議接入電氣工作站。
M Link 與M Control之間的通信采用的是RS485接口，10base-I 協(xié)議進(jìn)行通信。最多60個(gè)M Control可以接入一個(gè)M Link。M Link可以通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)與上層DCS控制系統進(jìn)行通信。這時(shí)候M Link相當于主從通信結構下一個(gè)標準的從機
1 .人機界面
帶有標準網(wǎng)絡(luò )接口的網(wǎng)絡(luò )瀏覽設備可以方便地接入由M Link連接而成的局域網(wǎng)絡(luò )，如個(gè)人電腦或M View。M View是一個(gè)通用的第三方產(chǎn)品：觸摸屏，電子產(chǎn)品市場(chǎng)上銷(xiāo)售的帶有標準網(wǎng)絡(luò )接口的觸摸屏都可以接入。個(gè)人電腦通過(guò)網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)接入M Link或通過(guò)集線(xiàn)器接入由多個(gè)M Link組成的局域網(wǎng)后，不需要另外安裝任何軟件， 只需點(diǎn)擊網(wǎng)絡(luò )瀏覽器（ie），并在地址欄內鍵入其中一臺M Link的IP地址，這個(gè)局域網(wǎng)絡(luò )內的所有M Link就會(huì )被顯示出來(lái)，選擇其中一臺M Link點(diǎn)擊進(jìn)入，屏幕將顯示這臺M Link所連接的開(kāi)關(guān)柜，并且每一個(gè)馬達回路的實(shí)際位置和狀態(tài)都能通過(guò)一個(gè)直觀(guān)的圖形界面顯示出來(lái)。繼續選擇某一個(gè)馬達回路并進(jìn)入，就能完整地瀏覽所有的測量、告警和保護等狀態(tài)信息，并根據操作權限的設定，還可以對馬達進(jìn)行啟／停等操作。
2. M Control的參數設定
M Link 內的存儲器記錄著(zhù)與之相連的所有M Control的位置、馬達參數和配置信息。在插入一個(gè)新的M Control時(shí)，M Control會(huì )自動(dòng)讀取自己所在的位置信息，（如柜號1，高度3，位置2），M Link根據已獲得的位置信息就能發(fā)現并確定新的M Control，并將存儲的參數和配置信息自動(dòng)下發(fā)給它，M Control的配置就自動(dòng)完成了。這種方式使得開(kāi)關(guān)柜的調試過(guò)程十分簡(jiǎn)單，也給用戶(hù)在柜子的使用過(guò)程中帶來(lái)方便，在用戶(hù)需要更換M Control的時(shí)候，僅需更換一個(gè)硬件，軟件過(guò)程自動(dòng)完成，即插即用。
M Link下發(fā)給M Control的配置信息中包括某個(gè)位置上的M Control所對應的M Starter的類(lèi)型信息，這個(gè)信息告訴M Control在此位置上它應該對應的M Starter的惟一類(lèi)型。當M Starter 與M Control連接好之后，M Control將從所連接的M Starter上讀取它的類(lèi)型信息并進(jìn)行比較，如果發(fā)現不匹配，則M Control 會(huì )發(fā)出位置錯誤告警，此回路的操作功能被封閉，用戶(hù)不能操作；當正確的M Starter被插入到這個(gè)位置上時(shí)，告警復位，用戶(hù)操作功能恢復正常。
3.時(shí)間同步
大型工業(yè)用戶(hù)的控制網(wǎng)絡(luò )通常希望在整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò )所發(fā)生的所有事件和告警都有一個(gè)共同的時(shí)間標簽。在MNS iS 中，M Link可作為一個(gè)時(shí)間服務(wù)器，為所有的M Control 提供時(shí)間信息，MNS iS從而可以提供帶有統一時(shí)間標簽的信息。若用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò )中已經(jīng)有時(shí)間服務(wù)器時(shí)，M Link可以從網(wǎng)絡(luò )讀取時(shí)間信息以供M Control使用； 若用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )中沒(méi)有時(shí)間服務(wù)器，M Link可以被設置為M Control 共用的時(shí)間服務(wù)器，當網(wǎng)絡(luò )中連接有多個(gè)M Link的時(shí)候，僅設置其中的一臺M Link為時(shí)間服務(wù)器，而其他的M Link則從被設置為時(shí)間服務(wù)器的M Link 上讀取時(shí)間信息，這樣網(wǎng)絡(luò )內所發(fā)生的所有告警、脫扣等事件就可以有一個(gè)共同的時(shí)間標簽。
4. OPC Server
采用現場(chǎng)總線(xiàn)方式與過(guò)程控制系統進(jìn)行的信息交換都基于一個(gè)通用的數據格式標準，如Profibus 或者M(jìn)odbus. 信息交換的數據格式是預先定義好的，如iS 采用的Profibus 協(xié)議是Profibus用戶(hù)組織制定的馬達管理類(lèi)通信標準?，F場(chǎng)總線(xiàn)方式進(jìn)行的數據交換響應速度快，但信息量受到較大的限制。而對于資產(chǎn)管理系統，電氣監測站或者SCADA系統來(lái)說(shuō)，關(guān)于馬達控制中心的完整的信息則是必要的。MNS iS提供了這種可能性，那就是經(jīng)由M Link，通過(guò)用于數據交換的OPC 接口，大量的信息可以被傳送至上層的監測系統。
OPC是OLE for Process Control的縮寫(xiě)，意為用于過(guò)程控制的對象連接和嵌入技術(shù)。這項技術(shù)使得不同的上層系統與開(kāi)關(guān)柜系統內的智能化元件能夠進(jìn)行信息交換，而無(wú)需附加的任何各自的硬件或軟件接口程序。多個(gè)OPC用戶(hù)可以連入MNS iS OPC Server, 這就使得不同的應用程序都可以從MNS iS的智能化元件接收信息。
MNS iS的OPC server安裝在上層系統的連接服務(wù)器內，成為控制系統的一部分。它能夠自動(dòng)搜索網(wǎng)絡(luò )中所有的M Link，并且自動(dòng)配置并進(jìn)行數據交換。
MNS iS能夠同時(shí)處理多個(gè)應用的信息請求，例如，過(guò)程控制系統通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)獲得數據的同時(shí)，上層SCADA系統也通過(guò)OPC數據交換獲得一個(gè)報告。
結論
市場(chǎng)上常見(jiàn)的智能化馬達控制中心往往是將具有智能化的功能綜合保護元器件，安裝在傳統的開(kāi)關(guān)柜內，使之具有通信功能。然而這并不是一個(gè)整體的馬達控制中心的方案。
MNS iS在考慮了馬達回路的保護控制功能以外，還配和系統的通信功能和網(wǎng)絡(luò )結構整體考慮了開(kāi)關(guān)柜體結構的設計，使之成為一個(gè)標準化、模塊化、易操作且功能強大的系統，設計或使用人員無(wú)需花費過(guò)多的精力研究各種界面或接口，系統有很好的兼容性和開(kāi)放性。
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