傳統(tǒng)電機控制中心（CMCC）可以實現(xiàn)電機的起、?？刂坪秃唵蔚墓收蠙z測，性能可靠，利于維護，廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個領域，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。電機的控制由電機控制器完成，主要包括電磁接觸器、、輔助變壓器等設備。三相電源由電機控制單元三相輸入接口提供給電機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。

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

• 采用模塊化設計，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的電機控制設備及顯示設備；

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

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

同時相比IMCC具有以下缺陷：

• 控制和信號電纜數(shù)量巨大；

• 現(xiàn)場需要遠程I/O柜；

• 接線工作量大，安裝、調(diào)試周期長；

• 接線點多，因此故障點多，事故原因不易查找；

• 在生產(chǎn)中增加設備回路時，須重新敷設控制和信號電纜，不易擴展；

• 用于生產(chǎn)運行的管理、診斷信息少，對電氣設備的運行維護差；

• 備件數(shù)量多，不易統(tǒng)一，占用資金大。

與傳統(tǒng)CMCC一樣，IMCC主要應用于需要大規(guī)模電機控制的場合，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：

增強型保護

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

數(shù)據(jù)來源：gongkong整理

預警式控制

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)的電氣設備狀態(tài)數(shù)據(jù)透明化，實現(xiàn)自動采集和分析，并提供各類報表；可對能源消耗情況進行測量、統(tǒng)計、分析，為電能消耗和成本結構優(yōu)化提供依據(jù)，可為電氣人員提供詳細、明確的電氣設備運行工況，使電氣管理維護人員通過設備運行的數(shù)據(jù)進行有計劃的設備維護和檢修工作，可大大的提高設備的有效運行率，提高維護人員的工作效率，節(jié)約備品備件及保養(yǎng)維護費用，降低備件庫存及資金占用。

IMCC中的智能馬達控制器除了提供過載、斷相保護之外，還集成了接地、低載保護等增強保護措施。內(nèi)置通訊模塊與軟件系統(tǒng)交互，在電機運行狀態(tài)異常時進行預先報警，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界面查看完整系統(tǒng)狀態(tài)，或者在任何位置獲取設備參數(shù)，進行診斷分析和流程控制。同時，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后，在最短的時間內(nèi)就可以掌握全廠電氣設備的運行狀況，并在故障時迅速得知故障原因，及時進行故障排除確保生產(chǎn)運行正常。而傳統(tǒng)MCC則對維護人員的要求較高，需對設備運行有經(jīng)驗的電氣維護人員進行維護，并且人員的培訓成熟期長，要做到迅速判斷故障原因并能及時排除需要幾年的時間。

在生產(chǎn)線某部分發(fā)生堵塞或其他狀況導致關鍵電機部位開始出現(xiàn)運行異常，處于過載狀態(tài)的同一個案例中，傳統(tǒng)MCC核心元器件（如繼電器和斷路器）會在電機運載狀態(tài)達到警戒值時進行開關保護，電機停止運行，然后由工作人員逐一排查故障可能部分，解決障礙后重新運行，從而達到保護電機的目的。而在IMCC的典型預警過程中，保護器通過傳感器記錄電機熱容比持續(xù)上升過程，在電機繼續(xù)運行過程中，電機熱容比超過預警值時，智能電機保護器會向操作站人機界面發(fā)出預警信息，并提供關鍵信息和過程記錄，使工作人員迅速找到故障點，排除障礙后繼續(xù)運行，達到減少停機時間的效果。

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網(wǎng)絡通訊方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬接線

從結構上來說，IMCC采用網(wǎng)絡總線通訊方式代替?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，同時也使得模塊化生產(chǎn)組裝和設計成為可能。

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，柜體結構復雜，在大型項目中往往需要大量的設計方案和多次組裝。

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

大量節(jié)省相關設備成本

傳統(tǒng)MCC與基礎自動化的連接主要方式有2種，一是通過在MCC柜旁設一遠程I/0柜，MCC的監(jiān)控控制信號經(jīng)控制電纜與之連接，再由遠程I/0站經(jīng)現(xiàn)場總線與PLC進行通訊。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。而點到點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)場設備連接后，只需通過1根RS485現(xiàn)場總線，即可實現(xiàn)MCC與基礎自動化的信息互道，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施成本，并在生產(chǎn)中節(jié)省了大量時間、勞動力成本和預期停機帶來的損失。

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)試時間縮短1/2，由于其保護功能齊全，能提供詳細的維護診斷信息，使各種數(shù)據(jù)透明化，因此長期運行的費用也低于傳統(tǒng)MCC。

• 時間成本方面，系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試時，對系統(tǒng)進行打點，大大減少了調(diào)試時間，且不需要PLC I/O端子柜及中間繼電器柜，使系統(tǒng)的故障點大大減少。以羅克韋爾一個典型項目為例說明：傳統(tǒng)MCC前期需要非常復雜的技術設計要求和長時間的技術澄清；在安裝過程中，針對性的詳細設計非常必要，之后再進行設備采購和組裝，并進行現(xiàn)場調(diào)試并形成技術文檔，在整個過程優(yōu)化過程中不斷更改技術解決方案，整個過程大概需要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澄清設計；直接采用模塊化生產(chǎn)和組裝，進行現(xiàn)場調(diào)試，只需要簡單的技術文檔即可；整個過程相比傳統(tǒng)MCC縮短一半，為12周左右?？梢钥闯?，IMCC相對傳統(tǒng)MCC，在時間成本上有很大縮減。

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

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

除此之外，IMCC控制系統(tǒng)具有開放性和可擴展性，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