傳統(tǒng)電機(jī)控制中心（CMCC）可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的起、?？刂坪秃唵蔚墓收蠙z測，性能可靠，利于維護(hù)，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是石油化工、冶金、造紙、建材、紡織、食品加工、制藥、電力等需要過程控制的領(lǐng)域。

CMCC按照放置方式可以分為單面布置型和背靠背布置型兩種。電機(jī)的控制由電機(jī)控制器完成，主要包括電磁接觸器、、輔助變壓器等設(shè)備。三相電源由電機(jī)控制單元三相輸入接口提供給電機(jī)熱繼電器控制器的主輸入電路分離部分，經(jīng)過故障電路斷路器、電磁接觸器、熱繼電熱繼電器器、主輸出電路分離部分以及布線槽電纜為電機(jī)供電。輔助變壓器連接在故障電路斷路器和電磁接觸器之間，為電機(jī)控制器中的控制電路和顯示電路供電。電流互感器對相電流進(jìn)行檢測并在集中顯示盤的安培表顯示測量值。

傳統(tǒng)的MCC通過硬接線的方式，用控制電纜和信號電纜與安放MCC室的DCS系統(tǒng)的遠(yuǎn)程的連接，DCS的控制命令和MCC的反饋信息均由電纜傳輸。

• 把配電設(shè)備和電機(jī)控制設(shè)備集成為一體，簡化接線，易于安裝，減少了用戶的安裝成本；

• 采用模塊化設(shè)計(jì)，節(jié)省了空間，提高了安全性，并且具有很大的配置、靈活性，可以根據(jù)需要靈活地選擇相應(yīng)的電機(jī)控制設(shè)備及顯示設(shè)備；

• 便于檢查和維護(hù)，節(jié)省了用戶的運(yùn)行成本，并且易于更換，減少了停工期；

• 功能比較簡單，只能提供電機(jī)的起動(dòng)、停止控制，只有一些基本的電氣保護(hù)、檢測功能。

同時(shí)相比IMCC具有以下缺陷：

• 控制和信號電纜數(shù)量巨大；

• 現(xiàn)場需要遠(yuǎn)程I/O柜；

• 接線工作量大，安裝、調(diào)試周期長；

• 接線點(diǎn)多，因此故障點(diǎn)多，事故原因不易查找；

• 在生產(chǎn)中增加設(shè)備回路時(shí)，須重新敷設(shè)控制和信號電纜，不易擴(kuò)展；

• 用于生產(chǎn)運(yùn)行的管理、診斷信息少，對電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)差；

• 備件數(shù)量多，不易統(tǒng)一，占用資金大。

與傳統(tǒng)CMCC一樣，IMCC主要應(yīng)用于需要大規(guī)模電機(jī)控制的場合，在冶金、化工、電力、水處理及軌道交通行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用和成熟的解決方案。與傳統(tǒng)MCC相比，智能型MCC有著明顯的優(yōu)勢，主要有以下幾點(diǎn)：

增強(qiáng)型保護(hù)

傳統(tǒng)的MCC通常通過熱繼電器對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，其保護(hù)功能主要是過載、斷相和負(fù)荷不衡保護(hù)，由于熱繼電器是通過調(diào)整雙金屬熱元件的間隙進(jìn)行保護(hù)范圍的調(diào)整，因此功能單一、靈敏度低、誤差大、穩(wěn)定性差、保護(hù)可靠性差；而IMCC的核心元件是智能IMC，集控制、監(jiān)視、保護(hù)和通信功能于一身，能滿足工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的各種要求。具有控制軟起動(dòng)、限流起動(dòng)、全壓起動(dòng)、雙斜坡軟起動(dòng)、泵控制、預(yù)置低速運(yùn)行、智能電動(dòng)機(jī)制動(dòng)、帶制動(dòng)的低速運(yùn)行、軟停止、準(zhǔn)確停車、節(jié)能運(yùn)行、相平衡等控制和故障診斷功能。

數(shù)據(jù)來源：gongkong整理

預(yù)警式控制

CMCC通過控制電纜和信號電纜這種硬接線方式與過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)DCS連接，因此只能提供有限的管理和診斷信息，并且受繼電器回路接點(diǎn)數(shù)量和電纜的限制，而IMCC系統(tǒng)以通訊的方式可提共全面的管理診斷信息，使系統(tǒng)的電氣設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)透明化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集和分析，并提供各類報(bào)表；可對能源消耗情況進(jìn)行測量、統(tǒng)計(jì)、分析，為電能消耗和成本結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)，可為電氣人員提供詳細(xì)、明確的電氣設(shè)備運(yùn)行工況，使電氣管理維護(hù)人員通過設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行有計(jì)劃的設(shè)備維護(hù)和檢修工作，可大大的提高設(shè)備的有效運(yùn)行率，提高維護(hù)人員的工作效率，節(jié)約備品備件及保養(yǎng)維護(hù)費(fèi)用，降低備件庫存及資金占用。

IMCC中的智能馬達(dá)控制器除了提供過載、斷相保護(hù)之外，還集成了接地、低載保護(hù)等增強(qiáng)保護(hù)措施。內(nèi)置通訊模塊與軟件系統(tǒng)交互，在電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常時(shí)進(jìn)行預(yù)先報(bào)警，提醒工作人員注意排查故障，并提供記錄信息以供參考。IMCC在任何層面上都能通過人機(jī)界面查看完整系統(tǒng)狀態(tài)，或者在任何位置獲取設(shè)備參數(shù)，進(jìn)行診斷分析和流程控制。同時(shí)，管理系統(tǒng)的友好界面可以使新入廠的工作人員在接受簡單的培訓(xùn)后，在最短的時(shí)間內(nèi)就可以掌握全廠電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，并在故障時(shí)迅速得知故障原因，及時(shí)進(jìn)行故障排除確保生產(chǎn)運(yùn)行正常。而傳統(tǒng)MCC則對維護(hù)人員的要求較高，需對設(shè)備運(yùn)行有經(jīng)驗(yàn)的電氣維護(hù)人員進(jìn)行維護(hù)，并且人員的培訓(xùn)成熟期長，要做到迅速判斷故障原因并能及時(shí)排除需要幾年的時(shí)間。

在生產(chǎn)線某部分發(fā)生堵塞或其他狀況導(dǎo)致關(guān)鍵電機(jī)部位開始出現(xiàn)運(yùn)行異常，處于過載狀態(tài)的同一個(gè)案例中，傳統(tǒng)MCC核心元器件（如繼電器和斷路器）會(huì)在電機(jī)運(yùn)載狀態(tài)達(dá)到警戒值時(shí)進(jìn)行開關(guān)保護(hù)，電機(jī)停止運(yùn)行，然后由工作人員逐一排查故障可能部分，解決障礙后重新運(yùn)行，從而達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的。而在IMCC的典型預(yù)警過程中，保護(hù)器通過傳感器記錄電機(jī)熱容比持續(xù)上升過程，在電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行過程中，電機(jī)熱容比超過預(yù)警值時(shí)，智能電機(jī)保護(hù)器會(huì)向操作站人機(jī)界面發(fā)出預(yù)警信息，并提供關(guān)鍵信息和過程記錄，使工作人員迅速找到故障點(diǎn)，排除障礙后繼續(xù)運(yùn)行，達(dá)到減少停機(jī)時(shí)間的效果。

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網(wǎng)絡(luò)通訊方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬接線

從結(jié)構(gòu)上來說，IMCC采用網(wǎng)絡(luò)總線通訊方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)MCC中大量的硬接線連接，既節(jié)省了部分硬件成本，同時(shí)也使得模塊化生產(chǎn)組裝和設(shè)計(jì)成為可能。

傳統(tǒng)MCC中，控制器單元和MCC各元器件之間一般采用硬接線連接，不具備功能完備的控制單元。另一方面，柜體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在大型項(xiàng)目中往往需要大量的設(shè)計(jì)方案和多次組裝。

在IMCC里，柜體一般采用分柜式設(shè)計(jì)，強(qiáng)弱電控制分開，通過網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議連接各控制器元器件，可以清晰定義單元回路。IMCC一個(gè)柜體中能承載多個(gè)控制單元，非常適宜模塊化生產(chǎn)，同時(shí)解決方案相對簡單，減少了硬接線的同時(shí)也意味著維護(hù)難度、成本的大量降低。

大量節(jié)省相關(guān)設(shè)備成本

傳統(tǒng)MCC與基礎(chǔ)自動(dòng)化的連接主要方式有2種，一是通過在MCC柜旁設(shè)一遠(yuǎn)程I/0柜，MCC的監(jiān)控控制信號經(jīng)控制電纜與之連接，再由遠(yuǎn)程I/0站經(jīng)現(xiàn)場總線與PLC進(jìn)行通訊。另一種則是MCC的監(jiān)控控制信號經(jīng)控制電纜直接與PLC的本地I/O柜相連。而點(diǎn)到點(diǎn)的控制信號連接決定了電纜數(shù)量多，施工量大。IMCC在這方面表現(xiàn)了卓越的性能，在與現(xiàn)場設(shè)備連接后，只需通過1根RS485現(xiàn)場總線，即可實(shí)現(xiàn)MCC與基礎(chǔ)自動(dòng)化的信息互道，由于省去了控制電纜和I/0柜這些中間環(huán)節(jié)，使連接變的簡單，通訊更為快捷。

成本上來說，IMCC雖然在制造成本方面要高于傳統(tǒng)MCC柜，但卻節(jié)省了大量配套硬件設(shè)施成本，并在生產(chǎn)中節(jié)省了大量時(shí)間、勞動(dòng)力成本和預(yù)期停機(jī)帶來的損失。

從整體成本來看，IMCC雖然在本身成本方面高于傳統(tǒng)MCC，但由于RS485現(xiàn)場總線的引入，省去了控制電纜和大量I/O，PLC槽架數(shù)量也得到減少，控制系統(tǒng)集成的成本得到減低，抵消了IMCC較傳統(tǒng)MCC成本略高的劣勢。根據(jù)國內(nèi)外其他相關(guān)工程估算，采用IMCC比采用傳統(tǒng)MCC總投資節(jié)約10%，安裝調(diào)試時(shí)間縮短1/2，由于其保護(hù)功能齊全，能提供詳細(xì)的維護(hù)診斷信息，使各種數(shù)據(jù)透明化，因此長期運(yùn)行的費(fèi)用也低于傳統(tǒng)MCC。

• 時(shí)間成本方面，系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試時(shí)，對系統(tǒng)進(jìn)行打點(diǎn)，大大減少了調(diào)試時(shí)間，且不需要PLC I/O端子柜及中間繼電器柜，使系統(tǒng)的故障點(diǎn)大大減少。以羅克韋爾一個(gè)典型項(xiàng)目為例說明：傳統(tǒng)MCC前期需要非常復(fù)雜的技術(shù)設(shè)計(jì)要求和長時(shí)間的技術(shù)澄清；在安裝過程中，針對性的詳細(xì)設(shè)計(jì)非常必要，之后再進(jìn)行設(shè)備采購和組裝，并進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試并形成技術(shù)文檔，在整個(gè)過程優(yōu)化過程中不斷更改技術(shù)解決方案，整個(gè)過程大概需要24周以上。而IMCC由于采用模塊化解決方案，前期只需要明確回路清單和簡單的技術(shù)澄清設(shè)計(jì)；直接采用模塊化生產(chǎn)和組裝，進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，只需要簡單的技術(shù)文檔即可；整個(gè)過程相比傳統(tǒng)MCC縮短一半，為12周左右?？梢钥闯?，IMCC相對傳統(tǒng)MCC，在時(shí)間成本上有很大縮減。

• 勞動(dòng)力成本方面，硬接線等硬件設(shè)備的減少和單元模塊化的生產(chǎn)和維護(hù)使設(shè)備維護(hù)時(shí)間和勞動(dòng)力成本大幅下降；采用網(wǎng)絡(luò)通訊也使在多個(gè)位置獲取系統(tǒng)信息成為可能，大大減少了單位勞動(dòng)力人數(shù)。相較傳統(tǒng)MCC，在設(shè)備更換時(shí)造成的系統(tǒng)參數(shù)修改，工程師需重新參與編程的情況，IMCC在設(shè)備更換時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)下載參數(shù)可減少人力成本。

• 從節(jié)約停機(jī)成本角度看，單從PLC的狀態(tài)監(jiān)視信息即可判斷現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況和故障情況。由于采取預(yù)警措施和診斷分析帶來的減少的停機(jī)時(shí)間，為用戶節(jié)省了大量傳統(tǒng)MCC需要停機(jī)檢測的時(shí)間成本。

除此之外，IMCC控制系統(tǒng)具有開放性和可擴(kuò)展性，這也是傳統(tǒng)MCC所無法比擬的。

工控網(wǎng)市場分析師——王偉明