智能MCC在FCS中的应用

一、概述

随着现场总线技术和通信技术的发展，并渗透到自动化控制领域，改变了传统控制系统架构，使得工业控制技术欣然由自动化向智能化过渡，同时世界各国自动化产品厂商为顺应自动化技术变革，纷纷研发出各自的智能化产品，为现场总线技术和通信技术向控制技术渗透提供了丰富的物质支持（包括硬件和软件）。就MCC而言，在传统的MCC中植入智能热继电器、变频器、软启动器中插接通讯模块，进线断路器内嵌入智能元件，现场操作箱设置现场远程I/O等手段来融接现场总线技术，从而实现传统MCC顺利向智能MCC技术交接，使智能MCC成为一个设备级的自动化控制系统。

二、系统架构

智能MCC在结构形式上与传统MCC基本上没什么区别，可选择抽屉式或控制柜底板安装，要区别在于元器件配置、系统控制内核和系统架构上，如图1所示典型的智能MCC系统应用于FCS的系统结构图。

图1  系统结构图

从系统结构图中可看出，在整个系统中，智能MCC只是作为系统的设备级实施对象控制的一个控制单元，与控制器之间通过现场总线进行数据和信息的传输和交换，对受控设备进行实时控制和监视，从而实现系统的网络控制和网络管理，使现场设备运行在最优状态。而传统MCC只能对受控设备进行控制，不能实施管理。

三、系统性能特点

(1)系统的开放性、互操作性、互换性、可集成性强。智能MCC是在现场总线技术平台上对受控设备进行控制，而现场总线通讯协议的公开化，决定了系统的开放性。各自动化产品生产商在公开性和一致性的总线标准基础上研发出各自的产品，并在产品中注入各自专长的技术要素，如把控制车法、工艺流程、配方等集成到通用系统中去。这样，不同厂家的设备之间可实现无障碍地互连并进行言息交换，使得各类设备之间具有良好的互操作性和互换性，为系统集成和系统优化提供更多的选择。

(2)系统搭接简洁、规范，易于维护。现场操作箱内设置现场远程I/O，通过现场总线传输现历指令和状态，省略了大量的现场控制电缆，特别是对于联锁控制较复杂的系统，省略了大量错综复杂的设备之间的连线，使得整个系统变得非常简洁，易于维护。另外，现场智能设备可完成远程参数设定和修改等参数化工作，也增强了系统的可维护性。控制系统的主回路设备配置可实现标准比，使得系统原理图模型化，为系统设计、安装、调试、应用和维护减少大量的重复性劳动，提高了工作效率。

(3)系统现场适应性强。智能MCC系统设备较强的互换性增强了系统的适应性，使得其在大大小小的系统中运用自如。现场总线可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干扰能力，能适应各种工矿环境工作。

(4)系统准确性和可靠性高。数字化智能MCC嵌入现场总线控制系统具有在线故障诊断、报警、记录功能，从根本上提高了测量与控制的准确度，减少了传送误差。同时，由于系统结构简洁，连线减少，系统智能设备内部处理功能加强，大大减少了系统故障点和信号的往返传输，提高了系统可靠性。

(5)系统扩展性好，系统资源利用率高。变频器、软启动器、进线断路器等设备本身已可完成自动控制的基本功能，使得现场总线已构成一种新的全分布式控制系统的体系结构，具有高度分散性和可扩展性，同时，通过建立友好的系统通信界面，与控制层或管理层网络连接，实时采集、分析和处理现场信息，随时诊断设备的运行状态，优化现场设备的控制，实现系统设备的网络管理和网络控制，使整个系统设备一直运行在最优节能状态，延长了设备的使用寿命，使得系统节约能源的同时也充分利用了设备的有限资源。

(6)系统性价比好。  智能MCC系统融入现场总线控制系统后，使得系统结构简洁，生产成本大大降低，而系统功能大大加强，具有较高的性价比。