智能马达控制器的通信网络可接入电气监控管理系统（FECS），也可集成到DCS系统(若不设电气监控系统)，根据宝安二期工程具体情况，可采用电气保护、控制、测量信号直接集成到DCS的做法。电气监控系统典型的系统构成为：主控层（站控层）、中间层（通讯层）、现场层（间隔层）。1主控层（站控层）：包括后台监控设备工作站等。若接入DCS系统即指 *** 作员站、工程师站、打印机、服务器等。是系统的控制核心，可实现对整个系统数据的搜集、整理、处理、监视功能。站控层与通讯层一般以100M以太网连接。2中间层（通讯层）：是系统网络构成的纽带，完成主控层和现场层之间的实时信息的交换，完成自动化装置的接入，实现通信接口规约的转换、接入。 3现场层（间隔层）：完成测量保护控制 *** 作监控等功能，由低压智能保护控制器综合保护测控仪表等智能设备组成。智能设备具有通讯功能，通过通讯层将装置测量、保护动作、报警等信息传输给主控层，实现远程监控。四智能马达控制器与DCS系统的连接方式1硬接线方式。马达控制器的控制和反馈以硬接线方式实现。一般的智能马达控制器可4继电器输入，3继电器输出，可输出1路4-20mA模拟量信号（如电机电流）。可以输入输出电机的远方起、停、工艺连锁、已合闸、分闸、事故、控制回路失电、DCS在控制位等开关量信号；另外可加扩展模块，输入输出更多接点。2硬接线+通讯方式站控层设备为全厂共用一套设备，包括电气 *** 作员站、服务器、网关及打印机等设备。站控层网络采用全厂共用一套以太网/PROFIBUS-DP或其它总线方式的双网冗余形式，全厂400V智能设备单网或双网配置，400V公用系统信息为全厂共享。智能设备数据通过屏蔽双绞线连接至现场设通信管理机，再通过各自的通信管理机的网口分别与站控层和DCS系统进行通讯。该系统结构简单，一般适用于只监测，控制仍保留I/O硬接线，可靠性高，即以"硬接线+通讯"方式接入DCS系统。
3全通讯方式站控层设备全厂共用一套设备，包括电气 *** 作员站、服务器、网关及打印机等设备。站控层网络采用全厂共用一套以太网/PROFIBUS总线或其它总线方式的双网冗余形式，通信协议采用TCP/IP、PROFIBUS-DP、MODBUS等适合本工程网络要求的通信协议，站控层以太网或总线与DCS系统的以太网设有以太网接口，实现与DCS以太网的集成。现场层400V智能马达控制系统及400V智能框架断路器及机组400V公用系统为保证可靠性需为双网冗余配置，双网无缝对接，防备数据中断。现场层现在为保证传输速率，一般不用RS-485或MODBUS总线，而较多采用目前速率最快的PROFIBUS-DP总线，智能设备数据通过屏蔽双绞线连接至现场设通信管理机，其作用为接受现场数据，可把存放于数据库中参与不同工艺过程连锁的重要信息通过各自的通信管理机把实时数据实时地传送到DCS的DPU,完成遥测、遥信、遥控功能；由于重要信息直接通过以太网/总线交换机接入各自对应的DPU，满足了工艺连锁的实时性要求，实现重要信息的优先快速处理。另外能与站控层通信，在工程师站可以直观看到整个电气系统运行工况，并可接受命令完成控制调节。后台双网冗余同时运行，无切换时间，提高了通信的可靠性。该系统通信速率快、可靠性较高，更适用于完全依赖系统网络进行监控，即"全通讯"方式接入DCS系统，完全取消硬接线方式。以上为一般情况的网络连接，对于智能设备与DCS系统具体的通信接口和采用何种网络，需根据DCS系统网络配置等情况具体确定，以保证数据交换速度计可靠性等指标符合本工程整体的设计要求及DCS控制策略更好地实现等，需设计院、DCS厂家、智能控制器厂家等相关方共同配合完成；。选择通信协议方式一般有两种，一是跟着DCS走，二是使用设计方熟悉的协议，但不论哪种协议，要选比较成熟，且支持的供应商较多的协议。五．应用三种与主控连接方式原因及特点
目前，智能马达控制器与主控连接以硬接线和硬接线+通讯方式较多，以通讯方式接入的较少。1硬接线方式：在现场总线技术不成熟期，智能马达控制器等接入DCS系统采用全部硬接线方式。此方式安全可靠，现场保护齐全，可记录并在就地面板显示各种参数，几乎不受现场发用电设备的电磁干扰，具有上下行数据、指令的实时性。弱点为电缆较多，I/O模件使用多，施工费用（如控制信号电缆敷设及接线）相对大。2硬接线+通讯方式近年较多，采用I/O信息只监测（送DCS数据库用于显示及记录，不参与DCS的连锁的控制），控制及反馈仍保留I/O硬接线。保留I/O硬接线主要是考虑以下两点：（1）由于低压元器件数量较多，需通过现场总线上传的信息量较大，事故情况下会发生短时通信中断或信号延时上传下行的情况。（2）智能设备安装于生产现场，变频器等干扰源较多，电磁环境恶劣，所以设备的可靠性及抗干扰能力是一个关键问题。此方式可节约一部分电缆，信息可远传至主控，提高了运行水平，发生通讯中断时不影响控制和重要的监视。3全通讯方式：用通讯电缆代替控制及信号电缆，可节约大量电缆投资，施工费用降低很多；国内少量电厂采用，可靠性处于观察阶段，调试难度大，还未被广泛接受。六．应用智能设备的可行性 1技术方面（1）技术成熟，应用广泛。作为硬件基础的智能化电器产品发展很快，已经很成熟，在发电厂及其他行业应用广泛。国外如ABB、SIEMENS(SIMOCODE 3UF50 3UF7)、ALSTOM(GEMSTARTS)、埃森耐尔公司（MOTOR MANAGERII）、日本三菱等均有相关产品；国内如苏州智能电气自动化公司（ST500）、保定尤耐特（MMI）、深圳中电(PMC-550A)、深圳亚特尔(M60)等都有产品。 （2）智能马达控制器可以监视所有电气设备运行的重要数据，如电机电流、运行时间、启动次数、各种波形、有功、无功功率、功率因数等；可实现现有的各种保护，如起动超时、短路、堵转、过载、反相、欠压、过压、漏电、接地等；可通过联锁接点实现工艺联锁保护；可实现通讯功能，其接口一般默认为MODBUS协议或RS485协议，可选PROFIBUS协议。智能马达控制器可支持双网通讯。
2检修维护方面：维护方便，简单。3投资方面：国产每台智能马达控制器价格在230000--390000人民币之间，根据型号及要求的功能而不同。另需配套通信管理机、屏蔽双绞线、光缆、通讯卡件等。应用智能设备会比以前增加一些投资。七．应用智能马达控制器等智能电器的目的及建议1DCS系统主要用于工艺系统自动化控制，工艺系统自动化水平越来越高，而电气监控系统相对自动化水平较低，应用智能马达控制器等智能电器可以一定程度上提高电气设备自动化水平，同时运行及检修水平可以上一个台阶；2若采用全通讯取消硬接线方式可节省大量电缆及施工费用，但由于总线方式通讯有中断或延迟的可能，存在风险，国内还处于观望阶段。本工程可以考虑采用硬接线+通讯方式，保留控制及重要反馈的硬接线。由于通讯的信息（如电机运行电流、电压有功、无功功率、频率、谐波情况、接触器 *** 作次数和状态、电机累计运行时间、一定时间段起停记录等）都是监视信息，所以不会影响正常运行，可靠性高，提升设备档次及运行安全性，为检修提供第一手数据参考。3建议安全等级高的设备（参与不同工艺联锁）的重要的控制、监视信息采用硬接线+通讯方式接入DCS系统，如凝结水泵、射水泵、交流润滑油泵等负荷，具体由设计院根据工艺特点及要求通盘考虑；其它不参与工艺联锁设备的控制、监视信息采用全通讯方式接入DCS系统进行控制及监视。
￥
59
百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容
立即获取
发电厂中智能马达控制器的应用方式及常见故障处理方法探讨
中国期刊网官方账号
发电厂中智能马达控制器的应用方式及常见故障处理方法探讨
中图分类号： G71 文献标识码： A 文章编号：ISSN1004-1621（2014）01-045-02
一．智能马达控制器的简单介绍
1 智能马达控制器现已在多个行业广泛应用，属成熟电气产品，主要应用于电动机的智能控制。取消了传统的熔断器、熔断器、隔离开关、接触器、传统电流互感器、各种仪表、指示灯及过热保护元件等，可提供电气控制、保护（过载、过流、欠流、三相不平衡、漏电、过压、欠压、起动超时等）、监视、测量与DCS通讯于一体的多个功能。
第 1 页
2 国内外主要生产厂家
国外生产厂家有ABB、SIEMENS、ALSTOM、西门子、AB等；国内苏州智能电器有限公司（ST500系列）、丹东华通、保定优耐特等。自从美国将“魔爪”伸向华为之后，华为的小马达就火力全开，争取让各个零部件都实现自主研发。不仅如此，华为还发展了很多其他的业务，并且还进行各种项目的开源工作，让其他国产厂商也能够享受发展成果，推动整个国产厂商在全球市场中都能够取得更好的发展。
虽然说现在PC端之间被手机端取代，PC在市场的存在感没有那么强，但现如今随着技术的发展，PC端也在紧跟趋势玩出新花样。在PC领域，最重要的就是服务器了，而服务器是由CPU、 *** 作系统和数据库组成的，只是这三样产品长久以来都被美国企业所垄断，CPU基本上都采用的是Intel的X86架构，而 *** 作系统采用的是Windows系统，数据库则以oracle为主。这三样产品对于PC厂商来说是至关重要的，过去很多厂商可能还没意识到依赖外国厂商的危险性，事到如今，美国鸡蛋里挑骨头，越来越多的厂商都开始逐步摆脱对国外厂商的依赖。
其实，前几年国内企业就在不断去IOE，云业务等新兴业务的发展，更是让服务器领域的三大产品的垄断地位发生动摇，尤其是数据库。Oracle数据库作为老牌数据库厂商，过去几年也得到广大厂商的青睐，但是这几年不少厂商都在搭建自己的数据库，逐渐摆脱oracle，前段时间还爆出其裁员的消息，亚马逊等厂商也都在逐渐摆脱oracle，将数据转移到自家的数据库中。
目前华为也在加紧推出自家的产品，争取取代过去PC领域中的老三样。芯片研发方面，华为是有经验的，华为手机所采用的芯片基本上都是华为自研的，现如今华为又推出了采用ARM架构的鲲鹏920处理器，在核心表现方面实力很强，多核性能不输Intel的CPU。
系统方面，华为前段时间刚刚研发部麒麟OS，虽说这是物联网领域的系统，但是也能够应用在手机和PC端上，而且国内还有各种国产系统，日后经过完善发展或许能够逐步赶超国际水平。数据库方面，华为又自主研发的高斯数据库，该数据库已经应用了12年多了，出货量超过3万套，在银行等领域得到广泛应用。
华为在芯片、系统和数据库方面可以说是取得了很大的进展，未来华为还会加速发展，在这三大产品业务上以突飞猛进地速度取代国外厂商，逐步帮助国产厂商在核心技术产品方面实现国产化。A02 使用者参数失效服务器 EEPROM 资料异常
A03 主电路译码器异常电源电路侦测异常
A04 使用者参数异常使用者参数设定超出许可范围
A05 组合错误伺服马达与伺服驱动器容量不匹配
A10 过电流或散热器过热有一过电流流过 IGBT
散热器过热
A30 回生异常回生电路故障或回生电阻故障
A32 回生过载回生电能超过回生电阻容量
A40 DC 过电压主回路 DC 过电压
A41 DC 低电压主回路 DC 低电压
A51 超速马达转速过高
A71 过载高负载马达大量超过额定转矩下 *** 作数秒
或数十秒
A72 过载低负载马达大量超过额定转矩下连续 *** 作
A73 动态制动器过载当动态制动器作用时旋转的能量超
过动态制动器电阻容量
A74 突波电流限制器过载主电路电源在 ON 与OFF 间频频转
变
A7A 散热器过热服务器的散热器过热
A81 值编码器备用电池错
误
所有的编码器电源均已失效且
位置数据已被消除
A82 编码器CHECK SUM 检
查错误
编码器内存的 CHECK SUM 检查结
果不正确
A83 值编码器电池错误值编码器电池电压降低
A84 值编码器资料错误所收到的资料异常
A85 值编码器超速当电源接上时编码器高速旋转
A86 编码器过热编码器内部温度太高
Ab1 速度指令输入读出错误指令速度输入的 A/D 转换器故障
Ab2 转矩指令输入读出错误指令转矩输入的 A/D 转换器故障
AbF 系统警报服务器内发生一个系统故障
AC1 伺服超速运转伺服马达失控
AC8 值编码器清除异常及
多次转动限制设定异常
值编码器多次转动未正确清除
或设定
AC9 编码器通讯错误服务器与编码器间无法通讯
ACA 编码器参数错误编码器参数故障
ACb 编码器回授错误与编码器的通讯内容不正确
Ad0 位置错误脉冲满溢位置偏差脉冲超过参数 Pn505
AF1 电源线欠相主电源一相未接对服务器来说，硬盘因为其机械结构，是最容易出现故障的设备。但恰恰是这最容易出现故障的设备中，存储着对企业来说最至关重要的IT资源——数据。一旦硬盘出现故障，会给企业带来重大的损失。据统计，为了解决硬盘故障带来的损失，目前全球每年的数据恢复市场价值大约在千亿美元——而这仅仅是是企业损失的一小部分。近年来，为了解决这一问题衍生出了大量的技术如：Raid、双机热备等。但这些技术都是在基于增加磁盘的数量的方式来尝试解决问题，降低了数据丢失的概率，但同时大大增加了运维成本，提高了管理的难度。
为此，蚁巡运维平台尝试引入一种新的方式，通过远程实时监控服务器硬盘的健康状态，达到在不增加硬件成本和管理成本的基础上保障数据安全的做法。通过蚁巡运维平台，可以自动发现安装了SMART标准技术的硬盘并远程监控其磁盘的健康指标。
SMART的全称为“Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology”，即“自我监测、分析及报告技术”。支持SMART技术的硬盘可以通过硬盘上的监测指令和主机上的监测软件对磁头、盘片、马达、电路的运行情况、历史记录及预设的安全值进行分析、比较。当出现安全值范围以外的情况时，就会自动向用户发出警告。几乎所有主流的硬盘，包括固态硬盘都支持这一技术。但该技术只适用于单机环境，且必须手工获取数据，使用该技术防止硬盘故障的管理成本很高。而在蚁巡中，可以批量的、远程的、实时的监控使用了该技术的硬盘，大大降低了管理成本。
同时，通过蚁巡还可以获得硬盘的使用时间、使用次数等基本指标数据。可以有效的评估硬盘的使用情况，从而进一步评估设备的使用率、寿命等信息。
据统计，通过这项技术，可以提前发现超过60%的硬盘故障，给企业带来的价值无可估量。如何实现伺服的控制的，下面是一个实例分析，只有知道控制原理，我们才能够继续延伸更多的知识，所谓“基础要过硬”，好了，大家先理解一下！
一、实战分析 伺服如何实现脉冲控制，及优缺点
一般我们控制伺服电机正反转，位置控制，或者是位置+速度控制，都是采用控制器发脉冲的控制方式，比如三菱PLC的FX2N和三菱的伺服驱动器，就可以利用PLC编辑程序，根据您所要的当量换算，计算出要发出的脉冲数，发送速度等参数，然后驱动设备运行相应的距离。当然比如西门子，欧姆龙等控制器和不同品牌的伺服，万变不离其中，原理都是类似的。
那么问题来了，总线控制又是什么东东那，接下来我给大家介绍一下：
二、现场总线控制方式应用场合及优缺点分析
随着IT产业的蓬勃发展，工厂内设备的自动化也全面进入了要以网络来联机的时代，这也使得"PC Based"的控制器在工厂设备中被运用的比例也愈来愈高，在图一中所展现的是一个开放式架构 (Open Architecture) 工厂自动化 (Factory Automation) 的网络结构，包含了硬件及各式的通讯协议。
1 多轴运动控制
机器设备因自动化程度提高而使得单一机器上所需要的轴数增多，一台设备上十几轴是常见的事情。在轴数变多后，如何协调各轴动作就是一个重要的课题。
2 体积要小
由于厂房空间的限制，机器的体积要越小越好，机器内控制器的体积也就被要求愈来愈小，相对地走线空间也愈来愈少。
3 要更精准
随着半导体制程已经精密到100nm以下，在制程及检测相关设备所要求的运动精度也要更精确。
4 要更稳定
三、传统AC伺服定位系统
图二所示是一个传统「模拟式AC伺服定位系统」的方块图，驱动器的内层回路是一个相量控制的电流死循环系统以控制电机的转矩，外圈是转速死循环控制。运动控制卡读回 encoder 位置来作定位死循环控制。通常控制卡会利用DA输出电压到驱动器当成转速指令。
示为改良后的「脉冲式AC伺服定位系统」，因为伺服驱动器的进步而将定位死循环控制移入驱动器内执行。(也就是将速度环移到了驱动器内部)。运动控制卡输出脉冲指令来同时控制马达的位置及转速，同时读回encoder位置以作定位修正之用。
不论是传统或是改良式的控制架构都一定会遇到下列的瓶颈：
3 偏移误差（Offset）及噪声。只要是模拟讯号必定会有所谓偏移误差的问题，造成传送指令的位准误差，此问题在零转速附近会特别明显，必须靠校正来补偿，另外在高压大电流的AC伺服系统必须特别注意噪声带来的干扰，否则也很容易引起脉冲指令误差。
4 缺乏自我检测功能。这两类驱动器架构都很难令外界控制器读取或实时调整伺服参数,伺服驱动器内的参数多达百种,没有办法藉由传统配线方式就读取这些参数，如此就没有办法在控制器上完全掌握这些参数，也就没有办法进行自我检测及调试。
四、各式串行式运动控制通讯协议
随着串行式通讯科技的日新月异，如：Ethernet，运用串行式通讯来解决传统服务器驱动问题也有很大的进展，就如第一节中所述，串行式系统的不便之处在于没有共同遵守的通讯标准，就连在单项的运动控制系统目前也没有大家遵守的标准，不论是在硬件或通讯协议。
虽然没有标准，但是技术内涵的需求都是一样的：
1 要能在固定周期内实时地传输控制指令，
2 此周期是快速到约01ms~5ms之间，
3 非周期性地收集外围所有I/O资料，
4 选择性地、非周期地传收伺服参数数据，
5 数据结构上要含数据正确性编码，以防在噪声干扰时作数据修正。


欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）