工厂自动化系统的发展

    随着计算机技术的飞速发展和数字时代的到来，越来越多的工厂在扩大生产、提高产量的同时，提出了需要借助计算机数字技术来提高工厂运转效率的要求，希望将全厂的生产实时数据及时传输、显示、打印出来，并能提供具体的分析报表，以供企业参考，因此自动化网络的概念受到广大企业的普遍关注，他们对网络开放提出了一致的要求。因为网络的开放性是自动化系统的必要条件，它为企业全厂自动化网络系统奠定了基础，以造纸厂为例，传动系统、 DCS 系统、 MCC 马达控制中心、 QCS 系统等，每个系统都是一个单独的自动化系统，但为了保证生产线的连续运转，每个系统都需要和其他系统进行数据交换，例如 MCC 控制柜中的马达需要和 DCS 系统中池液位实现连锁控制，这样才能真正达到 DCS 的控制效果； MCC 和 DCS 系统的部分控制位要和传动控制系统中的速度紧密相连锁，才能达到控制要求。 EtherNet 技术为我们提供了工厂信息化的平台，目前大多数的自动化产品带有 EtherNet 的接口，对于现场实时控制设备，如变频器、开关、仪表等，我们可选用 DeviceNet 、 Profibus 、 Remote I/O 等现场总线控制方式，各子系统间可通过 EtherNet 网络技术组合成全厂自动化网络系统，通过 EtherNet 来保证各系统间的数据交换。

全厂自动化网络示意图

下面我们重点介绍的是造纸企业的全厂自动化控制系统，包括 MCC 智能马达控制柜、数字交直流传动系统、纸浆造纸 DCS 系统、 QCS 质量控制系统、 MES 生产执行管理软件系统。

智能马达控制柜（ MCC ）

    造纸厂中，制浆和造纸车间的所有马达，除主传动部分的马达要求实行高精度的同步调速控制外，其他的马达控制都属于 MCC （马达控制中心）的控制范围，包括小功率马达的定速控制，大功率马达的软起动控制以及有调速功能要求的泵马达控制，如碎浆机马达、磨浆机马达、除砂器马达、真空泵马达、压力筛马达、上浆泵马达等，传统的马达控制方式只是简单的继电器、接触器回路的单独控制，存在自动化程度低、故障率高等缺点，在某一电器设备发生故障时，很难及时找出故障设备和故障原因，往往需花很长时间来检测和维修设备来排除故障、恢复生产。随着中大型纸机项目的增多，用户对减少停机故障提出了越来越高的要求，于是高性能、免维护的马达控制中心将成为造纸厂家的必然选择。它采用抽屉式的柜体结构、高质量的低压元器件、智能化的过载器件和网络控制，它的主要优点有：

a  固定分隔式的柜体结构，使得每个马达的控制单元独立成为一个单独的抽屉，在电器设备发生故障时，不会扩大事故范围。

b  当马达控制单元的电器设备发生故障时，能够快速更换器件，减少停机时间，并且不需要对整个控制柜进行停电检修。

c  由于采用了智能化的电器器件，智能型的马达控制中心将保护对象从单纯对电机 进行保护延伸到对机械设备进行整体保护，能够在设备发生异常时将信息通过智能化的电器设备反映在电脑终端屏幕上，而不是等待设备损坏停机后才得到信息。

d  由于采用了网络控制的方式，每个柜体都相当于一个远程 I/O 站，它可以通过现场网络将控制柜和现场的操作箱、 DCS 系统、传动系统进行联网控制，增加了系统控制的透明度，提高了控制的可靠性。

e  减少用户对现场电缆的费用投资，由于采用了现场总线网络的控制方式，传统的 MCC 、 DCS 、传动系统、操作站之间的连锁控制信号线避免了采用一对一的硬接线连接，而且网络控制方式有 DeviceNet 、 Profibus 、 EtherNet 等多种方式可供选择。

f  垂直式的器件安装技术，区别于其他（ MNS 、 GCK 、 GCS ） MCC 控制柜的水平安装方式，能够更加直观显示低压元器件的布置，使得维护更加便利。

华章电气的 VPAK eMCC （ NMS ）是固定分隔抽屉式的低压马达控制柜，产品性能优越，价格经济，质量可靠。 2003 年此产品已通过了国家强制执行的 CCC 论证（编号 2003010301098119 ），中大型造纸厂在选择高性能马达控制设备时完全可以此作为参考。