智能马达控制中心

压力、流量、液位、浓度等过程控制
• MCC是制浆造纸车间的马达控制电路
马达的启动、停止、调试等控制
• 制浆造纸车间的马达80%以上是和压力、流量、液 位等控制位结合在一起的，也就是说80%以上的马 达是受控于DCS系统
80%的马达受DCS控制
10万吨板纸机造纸车间MCC马达表
序号 柜体编号 设备编号
主要议题
• MCC概述 • 智能MCC概念 • 智能MCC的使用特点 • VPAK MCC的结构和参数 • 智能MCC行业应用 • 智能MCC经济性分析 • 制造标准和生产能力
一，MCC概述
MCC概述（1） MCC-Motor Control Center 马达控制中心
盘厂 主要业务
配电供电柜 （主要集中在供电，大楼，隧道等）
典型控制方案
380V
基本功能：
3P 50HZ
•手动/自动切换
•远程控制
常规热继电器
远程I/O控制模块
2
NOTES:
2 DeviceNet 网络
三，智能MCC的使用特点
智能MCC的使用（1）-场合
• 连续性生产企业，单个马达的停机影响 整机的生产，造成重大经济损失
• 生产安全性企业，停机将造成安全隐患 • 检修维护特别困难的地方 • MCC中的马达有50%以上是受其他系统
底浆尾浆浆泵 旋振筛
背预涂供料槽 涂料上料泵 旋振筛
面预涂供料槽 涂料上料泵 旋振筛 背涂供料槽 涂料上料泵 旋振筛 面涂供料槽
二段除砂器进浆泵 底层白水泵
涂料上料泵 旋振筛
胶料供料槽 胶料上料泵 胶料供料槽 胶料上料泵 气液分离器滤液泵 气液分离器滤液泵 气液分离器滤液泵 气液分离器滤液泵 气液分离器滤液泵
网络
MCU
MCU
MCU
P<22KW 30KW<P<75KW I/O控制 E3 PLUS
P>75KW 软启动控制
MCU
有调速要求 变频控制
智能MCC的使用（3）- 常规控制
控制形式上主要有： •直接启动、 •可逆启动、 •星三角启动， •软启动控制、 •变频调速控制
四，MCC的结构和参数
VPAK的结构
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ
DCS
1 8／２Ｅ
DCS
1 8／２Ｅ
DCS
1 8／２Ｅ
DCS
1 8／２Ｅ
DCS
10万吨板纸机造纸车间MCC马达表
48 49 50 51 52 53 54 55 L2005 56 57 58 L2006 59 60 L2007 61 L2008 62 L2009 63 L2010 64 L2011
来控制的场合 • 要建立“全透明工厂”的企业
智能MCC的使用（2）-一般原则
• 75KW以上马达建议使用软启动，采用网络控制 • 要求调速的马达使用变频器，采用网络控制 • 30KW以上的马达需要电流显示和监控，采用具体电流
检测的智能过载继电器，22KW以下的马达不作计算机 的显示电流，只做I/O控制 • 只对重要的马达做电流检测预警分析，其他只做一般 电流保护
电
缆
后门
联 接
母线隔室
室
器件隔室 电缆联接隔室
前门
VPAK
VPAK
VPAK
VPAK
VPAK
五，智能MCC在行业中的应用
造纸厂主要自动化系统
• 造纸机主传动系统 • 制浆造纸DCS系统 • 备料制浆MCC系统
• 纸叶水分定量控制系 统QCS
• MES生产管理系统
造纸机、复卷机、涂布机、 超压机等的中大型传动系统 制浆造纸车间过程控制，包括压力
填料贮存槽 输送泵
明矾溶解槽 明矾液泵 热水泵
浓调用水泵
干损池补充白水泵 干损浆泵
复卷机电源 切纸机电源
进线柜 补偿柜 补偿柜 水力碎浆机
3 2.2
3 3 4 7.5 3 4 11 11 22 55 577.1 160A 160A 160A 160A 160A 630A 400A 4000A 240KVAR 240KVAR 75
这些智能化模块有很什么特殊的功能？
智能化模块的基本功能
• 有网络通信接口 • 有远程I/O的输入输出点 • 快速电流检测 • 过载、缺相、接地、失速、堵转、保护 • 马达超温、电流不平衡
E3 PLUS 智能马达过载继电器
智能马达控制系统图
PC来自百度文库
DCS/PLC 控制系统
PC
电机电流电压 过载、保护等 监控、诊断管 理系统
1
72Ｅ
DCS 变频电机
1
72Ｅ
DCS 变频电机
1
72Ｅ
DCS 变频电机
1
72Ｅ
DCS 变频电机
1
72Ｅ
1
72Ｅ
1
72Ｅ
1
72Ｅ
1
1
1
DCS 软启动 DCS 软启动 DCS 软启动 DCS 软启动
10万吨板纸机造纸车间MCC马达表
108 L2104 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119
PROFIBUS & DEVICENET
启停故障连锁信号
智能化电机控制模块
MCC系统
智能MCC的网络模块的使用（1）
典型控制方案
2
380V
3P
基本功能：
50HZ
•手动/自动切换
•手动启动/停止
•快速电流检测
•远程控制
E3 Plus 智能化过载继电器
2
NOTES:
2 DeviceNet 网络
智能MCC的网络模块使用（2）
120 L2105 121 122 123 124 125 126 127 L2106 128 L2107 129 L2108 130 L2109
2822 2823 2824 2826 2829 2831 备用 备用 备用 备用 2830 2812
照明 照明 照明 照明 照明 2902 2903
2832
智能 eMCC
第三代
抽屉式 GCK、MNS MCC
第二代
固定、平面 GGD MCC
第一代
80年代
90年代
2000年代
什么叫“智能MCC”和“预防控制” ？
二，智能MCC的概念
智能MCC的概念
智能化MCC的主要概念 •网络概念 •电流检测负荷预防控制 •其他保护
什么是MCC的预防控制
预防控制是指系统实时监控电器设备的变化情况，在常用的电器设备 没有损坏前，用户能够知道设备的异常情况，及时处理减少损失！
10万吨板纸机造纸车间MCC马达表
22
L2003
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
L2004
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
2513 2602 2603 2604 2605 2606 2607 2608 2609 2610 2611 2612 2506 2514 备用 2613 2614 2615 2616 2617 2618 2706 2706 2706 2706 2706
流量、液位等控制 制浆、造纸车间马达控制
水分和定量等参数的在线检测
生产计划、纸卷管理、库存管理等
VPAK
VPAK在造纸厂自动化系统中的应用 VPAK MCC柜
TRAQManager管理系统
HZAC3000S传动系统
HZDCS3000 DCS系统
WebQ QCS
DCS和MCC系统的关联度（1）
• DCS是制浆造纸过程控制系统
1
8Ｅ
DCS
1
24Ｅ DCS+就地控制
1
8Ｅ
1
8Ｅ
1
8Ｅ
1
8Ｅ
1
8Ｅ
1
16Ｅ
1
16Ｅ
1
72Ｅ
1
72Ｅ
1
72Ｅ
1
72Ｅ
提供电源 提供电源 提供电源 提供电源 提供电源 提供电源 提供电源
eMCC
电机电流
Ic
100%Id
超额负荷
Ie
Ia 异常负荷
正常负荷
0
T1
T2
时间
工厂自动化网络
常规MCC控制点
eMCC
控制点
MCC
预防控制的实质-例子
预防控制的实质是将MCC的控制点从电机
延伸到相应的机械设备上
eMCC
例：45KW电机控制
90A过载保护
eMCC
如空荷为 10A，那010A低盲
区
45KW电机 90A的额定电流
4 3 1.5 7.5 3 1.5 7.5 3 1.5 7.5 3 1.5 22 18.5 37 7.5 3 3 4 1.5 7.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5
1 8／２Ｅ
DCS
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
65 L2012 66 L2013 67 L2014 68 L2015 69 70 71
2709 2710 2711 2712 备用 备用 备用 2102 2202 2502 2402 2302 2110 2204 2304 2404 2510
2104 2504 2701 2704
水泵 离心通风机 离心通风机
电动葫芦
170 衬浆浆泵 底浆浆泵 芯二浆浆泵 芯浆浆泵 面浆冲浆泵 衬浆冲浆泵 芯浆冲浆泵 芯二浆冲浆泵 底浆冲浆泵
进线柜 补偿柜 补偿柜 面浆一段进浆泵 底浆一段进浆泵 真空泵 真空泵
7.5 15 7.5 3.7
3 7.5 15 11 11 11 15 22 75 55 110 90 75 1186.7 4000A 240KVAR 240KVAR 90 90 132 90
7.5 1 8／２Ｅ
底浆压力筛
15 1 8／２Ｅ
芯浆尾浆浆泵
22 1
8Ｅ
芯浆二段压力筛
18.5 1
8Ｅ
芯层白水泵
37 1
8Ｅ
芯二浆纸机浆池搅拌器
30 1
8Ｅ
芯二浆压力筛
37 1
8Ｅ
芯二层白水泵
30 1
8Ｅ
底浆纸机浆池搅拌器
30 1
8Ｅ
22 1
8Ｅ
控制方式 DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS DCS
1 L2001
2101
2
2106
3
2108
4
2111
5
2113
6
2205
7
2114
8
2201
9
2206
10
2301
11
2305
12 L2002
2508
13
2511
14
2307
15
2308
16
2309
17
2401
18
2405
19
2406
20
2501
21
备用
纸业造纸车间电机表
设备名称 功率(KW) 数量 占用模数
面浆纸机浆池搅拌器
30 1
8Ｅ
二段进浆泵
22 1
8Ｅ
三段进浆泵
7.5 1 8／２Ｅ
面浆压力筛
15 1 8／２Ｅ
面浆浆泵
4 1 8／２Ｅ
衬浆压力筛
15 1 8／２Ｅ
面层白水泵
18.5 1
8Ｅ
衬浆纸机浆池搅拌器
30 1
8Ｅ
衬层白水泵
18.5 1
8Ｅ
芯浆纸机浆池搅拌器
30 1
8Ｅ
芯浆压力筛
37 1
8Ｅ
三段进浆泵
华章 MCC业务 配电柜
MCC马达控制柜 （集中在工业企业工程项目马达控制等）
只要有马达启动控制的地方就有MCC马达控制中心存在
MCC的概述（2）
MCC
90年代初为了解决 元器件维护更换问题，
开发了抽屉式MCC 缩短停机时间！
近年来，在抽屉式 MCC的基础上，增加智能化 的通讯技术，透明化工厂技术 预防控制、缩短停机时间！
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1
8Ｅ
DCS
1
8Ｅ
DCS
1
8Ｅ
DCS
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ DCS+就地控制
1 8／２Ｅ
提供电源
1 8／２Ｅ
DCS
1 8／２Ｅ
DCS
1 8／２Ｅ
DCS
1
24Ｅ
DCS 变频电机
1
24Ｅ
DCS 变频电机
1
24Ｅ
DCS 变频电机
1
32Ｅ
DCS 变频电机
1
40Ｅ
DCS 变频电机
1
72Ｅ
DCS 变频电机
顶盖
2200 1800
1000MM 底座
在每个MCU中都采用网络产品时 I/O室将不存在！
智 能• I/O 室
•
器 件
•
室
柜体是按照模数化结构设计，一个模数为 200mm，有效安装高度为1800mm，相当于9个 模数，顶盖和底座高度分别为一个模数。
每个柜体分为：母线隔室、器件隔室、电缆 联接隔室。
在每个柜体的最上面的一个模数的隔式用于 安装智能化的I/O控制器
如正常负荷 为70A，那 70-90A为高
盲区
负荷范围
0 10 70A 90A
智能MCC的网络模块
• DeviceNet E3 Plus （Rockewell），
DSA
• Profibus DP 3UF （Siemens）
• Modbus
M101/102 （ABB）
• 其他网络产品，PLC（带远程I/O和通信）