小论IMCC技术优势

传统电机控制中心（CMCC）可以实现电机的起、停控制和简单的故障检测，性能可靠，利于维护，广泛应用于国民经济的各个领域，尤其是石油化工、冶金、造纸、建材、纺织、食品加工、制药、电力等需要过程控制的领域。

CMCC按照放置方式可以分为单面布置型和背靠背布置型两种。电机的控制由电机控制器完成，主要包括电磁接触器、、辅助变压器等设备。三相电源由电机控制单元三相输入接口提供给电机热继电器控制器的主输入电路分离部分，经过故障电路断路器、电磁接触器、热继电热继电器器、主输出电路分离部分以及布线槽电缆为电机供电。辅助变压器连接在故障电路断路器和电磁接触器之间，为电机控制器中的控制电路和显示电路供电。电流互感器对相电流进行检测并在集中显示盘的安培表显示测量值。

传统的MCC通过硬接线的方式，用控制电缆和信号电缆与安放MCC室的DCS系统的远程的连接，DCS的控制命令和MCC的反馈信息均由电缆传输。

• 把配电设备和电机控制设备集成为一体，简化接线，易于安装，减少了用户的安装成本；

• 采用模块化设计，节省了空间，提高了安全性，并且具有很大的配置、灵活性，可以根据需要灵活地选择相应的电机控制设备及显示设备；

• 便于检查和维护，节省了用户的运行成本，并且易于更换，减少了停工期；

• 功能比较简单，只能提供电机的起动、停止控制，只有一些基本的电气保护、检测功能。

同时相比IMCC具有以下缺陷：

• 控制和信号电缆数量巨大；

• 现场需要远程I/O柜；

• 接线工作量大，安装、调试周期长；

• 接线点多，因此故障点多，事故原因不易查找；

• 在生产中增加设备回路时，须重新敷设控制和信号电缆，不易扩展；

• 用于生产运行的管理、诊断信息少，对电气设备的运行维护差；

• 备件数量多，不易统一，占用资金大。

与传统CMCC一样，IMCC主要应用于需要大规模电机控制的场合，在冶金、化工、电力、水处理及轨道交通行业有着广泛的应用和成熟的解决方案。与传统MCC相比，智能型MCC有着明显的优势，主要有以下几点：

增强型保护

传统的MCC通常通过热继电器对电机进行保护，其保护功能主要是过载、断相和负荷不衡保护，由于热继电器是通过调整双金属热元件的间隙进行保护范围的调整，因此功能单一、灵敏度低、误差大、稳定性差、保护可靠性差；而IMCC的核心元件是智能IMC，集控制、监视、保护和通信功能于一身，能满足工业应用领域的各种要求。具有控制软起动、限流起动、全压起动、双斜坡软起动、泵控制、预置低速运行、智能电动机制动、带制动的低速运行、软停止、准确停车、节能运行、相平衡等控制和故障诊断功能。

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预警式控制

CMCC通过控制电缆和信号电缆这种硬接线方式与过程自动化控制系统DCS连接，因此只能提供有限的管理和诊断信息，并且受继电器回路接点数量和电缆的限制，而IMCC系统以通讯的方式可提共全面的管理诊断信息，使系统的电气设备状态数据透明化，实现自动采集和分析，并提供各类报表；可对能源消耗情况进行测量、统计、分析，为电能消耗和成本结构优化提供依据，可为电气人员提供详细、明确的电气设备运行工况，使电气管理维护人员通过设备运行的数据进行有计划的设备维护和检修工作，可大大的提高设备的有效运行率，提高维护人员的工作效率，节约备品备件及保养维护费用，降低备件库存及资金占用。

IMCC中的智能马达控制器除了提供过载、断相保护之外，还集成了接地、低载保护等增强保护措施。内置通讯模块与软件系统交互，在电机运行状态异常时进行预先报警，提醒工作人员注意排查故障，并提供记录信息以供参考。IMCC在任何层面上都能通过人机界面查看完整系统状态，或者在任何位置获取设备参数，进行诊断分析和流程控制。同时，管理系统的友好界面可以使新入厂的工作人员在接受简单的培训后，在最短的时间内就可以掌握全厂电气设备的运行状况，并在故障时迅速得知故障原因，及时进行故障排除确保生产运行正常。而传统MCC则对维护人员的要求较高，需对设备运行有经验的电气维护人员进行维护，并且人员的培训成熟期长，要做到迅速判断故障原因并能及时排除需要几年的时间。

在生产线某部分发生堵塞或其他状况导致关键电机部位开始出现运行异常，处于过载状态的同一个案例中，传统MCC核心元器件（如继电器和断路器）会在电机运载状态达到警戒值时进行开关保护，电机停止运行，然后由工作人员逐一排查故障可能部分，解决障碍后重新运行，从而达到保护电机的目的。而在IMCC的典型预警过程中，保护器通过传感器记录电机热容比持续上升过程，在电机继续运行过程中，电机热容比超过预警值时，智能电机保护器会向操作站人机界面发出预警信息，并提供关键信息和过程记录，使工作人员迅速找到故障点，排除障碍后继续运行，达到减少停机时间的效果。

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网络通讯方式代替传统硬接线

从结构上来说，IMCC采用网络总线通讯方式代替传统MCC中大量的硬接线连接，既节省了部分硬件成本，同时也使得模块化生产组装和设计成为可能。

传统MCC中，控制器单元和MCC各元器件之间一般采用硬接线连接，不具备功能完备的控制单元。另一方面，柜体结构复杂，在大型项目中往往需要大量的设计方案和多次组装。

在IMCC里，柜体一般采用分柜式设计，强弱电控制分开，通过网络通讯协议连接各控制器元器件，可以清晰定义单元回路。IMCC一个柜体中能承载多个控制单元，非常适宜模块化生产，同时解决方案相对简单，减少了硬接线的同时也意味着维护难度、成本的大量降低。

大量节省相关设备成本

传统MCC与基础自动化的连接主要方式有2种，一是通过在MCC柜旁设一远程I/0柜，MCC的监控控制信号经控制电缆与之连接，再由远程I/0站经现场总线与PLC进行通讯。另一种则是MCC的监控控制信号经控制电缆直接与PLC的本地I/O柜相连。而点到点的控制信号连接决定了电缆数量多，施工量大。IMCC在这方面表现了卓越的性能，在与现场设备连接后，只需通过1根RS485现场总线，即可实现MCC与基础自动化的信息互道，由于省去了控制电缆和I/0柜这些中间环节，使连接变的简单，通讯更为快捷。

成本上来说，IMCC虽然在制造成本方面要高于传统MCC柜，但却节省了大量配套硬件设施成本，并在生产中节省了大量时间、劳动力成本和预期停机带来的损失。

从整体成本来看，IMCC虽然在本身成本方面高于传统MCC，但由于RS485现场总线的引入，省去了控制电缆和大量I/O，PLC槽架数量也得到减少，控制系统集成的成本得到减低，抵消了IMCC较传统MCC成本略高的劣势。根据国内外其他相关工程估算，采用IMCC比采用传统MCC总投资节约10%，安装调试时间缩短1/2，由于其保护功能齐全，能提供详细的维护诊断信息，使各种数据透明化，因此长期运行的费用也低于传统MCC。

• 时间成本方面，系统现场调试时，对系统进行打点，大大减少了调试时间，且不需要PLC I/O端子柜及中间继电器柜，使系统的故障点大大减少。以罗克韦尔一个典型项目为例说明：传统MCC前期需要非常复杂的技术设计要求和长时间的技术澄清；在安装过程中，针对性的详细设计非常必要，之后再进行设备采购和组装，并进行现场调试并形成技术文档，在整个过程优化过程中不断更改技术解决方案，整个过程大概需要24周以上。而IMCC由于采用模块化解决方案，前期只需要明确回路清单和简单的技术澄清设计；直接采用模块化生产和组装，进行现场调试，只需要简单的技术文档即可；整个过程相比传统MCC缩短一半，为12周左右。可以看出，IMCC相对传统MCC，在时间成本上有很大缩减。

• 劳动力成本方面，硬接线等硬件设备的减少和单元模块化的生产和维护使设备维护时间和劳动力成本大幅下降；采用网络通讯也使在多个位置获取系统信息成为可能，大大减少了单位劳动力人数。相较传统MCC，在设备更换时造成的系统参数修改，工程师需重新参与编程的情况，IMCC在设备更换时可以实现自动下载参数可减少人力成本。

• 从节约停机成本角度看，单从PLC的状态监视信息即可判断现场设备的运行状况和故障情况。由于采取预警措施和诊断分析带来的减少的停机时间，为用户节省了大量传统MCC需要停机检测的时间成本。

除此之外，IMCC控制系统具有开放性和可扩展性，这也是传统MCC所无法比拟的。

工控网市场分析师——王伟明