基于現(xiàn)場總線以及OPC技術(shù)的智能化馬達(dá)控制中心
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一二次分離的設(shè)計(jì)最大程度地減小了電力電纜對通信電纜引起的干擾，并使不同專業(yè)的人員在各自獨(dú)立的區(qū)域進(jìn)行接線和維護(hù)工作，較好地保證了人員的安全性。一二次解耦的設(shè)計(jì)也使得將來隨著電子技術(shù)的發(fā)展，有更好的控制和保護(hù)單元時，單獨(dú)對二次元件的更新?lián)Q代成為可能。
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與通信
在MNS iS系統(tǒng)里，M Control 收集到的信息被傳送到通信接口模塊M Link. 它是一個通信中心， 一個M Link向下連接M Control，向上它提供多個不同協(xié)議的通信接口以接入上層控制系統(tǒng)和電氣工作站。如通過現(xiàn)場總線Modbus RTU 或Profibus DP協(xié)議接入DCS，同時還可以通過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M Control可以接入一個M Link。M Link可以通過現(xiàn)場總線與上層DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。這時候M Link相當(dāng)于主從通信結(jié)構(gòu)下一個標(biāo)準(zhǔn)的從機(jī)
1 .人機(jī)界面
帶有標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口的網(wǎng)絡(luò)瀏覽設(shè)備可以方便地接入由M Link連接而成的局域網(wǎng)絡(luò)，如個人電腦或M View。M View是一個通用的第三方產(chǎn)品：觸摸屏，電子產(chǎn)品市場上銷售的帶有標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口的觸摸屏都可以接入。個人電腦通過網(wǎng)絡(luò)線接入M Link或通過集線器接入由多個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(nèi)鍵入其中一臺M Link的IP地址，這個局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有M Link就會被顯示出來，選擇其中一臺M Link點(diǎn)擊進(jìn)入，屏幕將顯示這臺M Link所連接的開關(guān)柜，并且每一個馬達(dá)回路的實(shí)際位置和狀態(tài)都能通過一個直觀的圖形界面顯示出來。繼續(xù)選擇某一個馬達(dá)回路并進(jìn)入，就能完整地瀏覽所有的測量、告警和保護(hù)等狀態(tài)信息，并根據(jù)操作權(quán)限的設(shè)定，還可以對馬達(dá)進(jìn)行啟／停等操作。
2. M Control的參數(shù)設(shè)定
M Link 內(nèi)的存儲器記錄著與之相連的所有M Control的位置、馬達(dá)參數(shù)和配置信息。在插入一個新的M Control時，M Control會自動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(jù)已獲得的位置信息就能發(fā)現(xiàn)并確定新的M Control，并將存儲的參數(shù)和配置信息自動下發(fā)給它，M Control的配置就自動完成了。這種方式使得開關(guān)柜的調(diào)試過程十分簡單，也給用戶在柜子的使用過程中帶來方便，在用戶需要更換M Control的時候，僅需更換一個硬件，軟件過程自動完成，即插即用。
M Link下發(fā)給M Control的配置信息中包括某個位置上的M Control所對應(yīng)的M Starter的類型信息，這個信息告訴M Control在此位置上它應(yīng)該對應(yīng)的M Starter的惟一類型。當(dāng)M Starter 與M Control連接好之后，M Control將從所連接的M Starter上讀取它的類型信息并進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)不匹配，則M Control 會發(fā)出位置錯誤告警，此回路的操作功能被封閉，用戶不能操作；當(dāng)正確的M Starter被插入到這個位置上時，告警復(fù)位，用戶操作功能恢復(fù)正常。
3.時間同步
大型工業(yè)用戶的控制網(wǎng)絡(luò)通常希望在整個控制網(wǎng)絡(luò)所發(fā)生的所有事件和告警都有一個共同的時間標(biāo)簽。在MNS iS 中，M Link可作為一個時間服務(wù)器，為所有的M Control 提供時間信息，MNS iS從而可以提供帶有統(tǒng)一時間標(biāo)簽的信息。若用戶的網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)有時間服務(wù)器時，M Link可以從網(wǎng)絡(luò)讀取時間信息以供M Control使用； 若用戶網(wǎng)絡(luò)中沒有時間服務(wù)器，M Link可以被設(shè)置為M Control 共用的時間服務(wù)器，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中連接有多個M Link的時候，僅設(shè)置其中的一臺M Link為時間服務(wù)器，而其他的M Link則從被設(shè)置為時間服務(wù)器的M Link 上讀取時間信息，這樣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所發(fā)生的所有告警、脫扣等事件就可以有一個共同的時間標(biāo)簽。
4. OPC Server
采用現(xiàn)場總線方式與過程控制系統(tǒng)進(jìn)行的信息交換都基于一個通用的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，如Profibus 或者M(jìn)odbus. 信息交換的數(shù)據(jù)格式是預(yù)先定義好的，如iS 采用的Profibus 協(xié)議是Profibus用戶組織制定的馬達(dá)管理類通信標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)場總線方式進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換響應(yīng)速度快，但信息量受到較大的限制。而對于資產(chǎn)管理系統(tǒng)，電氣監(jiān)測站或者SCADA系統(tǒng)來說，關(guān)于馬達(dá)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，通過用于數(shù)據(jù)交換的OPC 接口，大量的信息可以被傳送至上層的監(jiān)測系統(tǒng)。
OPC是OLE for Process Control的縮寫，意為用于過程控制的對象連接和嵌入技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)使得不同的上層系統(tǒng)與開關(guān)柜系統(tǒng)內(nèi)的智能化元件能夠進(jìn)行信息交換，而無需附加的任何各自的硬件或軟件接口程序。多個OPC用戶可以連入MNS iS OPC Server, 這就使得不同的應(yīng)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(tǒng)的連接服務(wù)器內(nèi)，成為控制系統(tǒng)的一部分。它能夠自動搜索網(wǎng)絡(luò)中所有的M Link，并且自動配置并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
MNS iS能夠同時處理多個應(yīng)用的信息請求，例如，過程控制系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線獲得數(shù)據(jù)的同時，上層SCADA系統(tǒng)也通過OPC數(shù)據(jù)交換獲得一個報(bào)告。
結(jié)論
市場上常見的智能化馬達(dá)控制中心往往是將具有智能化的功能綜合保護(hù)元器件，安裝在傳統(tǒng)的開關(guān)柜內(nèi)，使之具有通信功能。然而這并不是一個整體的馬達(dá)控制中心的方案。
MNS iS在考慮了馬達(dá)回路的保護(hù)控制功能以外，還配和系統(tǒng)的通信功能和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)整體考慮了開關(guān)柜體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使之成為一個標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、易操作且功能強(qiáng)大的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)或使用人員無需花費(fèi)過多的精力研究各種界面或接口，系統(tǒng)有很好的兼容性和開放性。
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