徐扣祥

摘 要：采用ArmorStart分布式電機控制器對電機進行控制，不但可以降低安裝成本，還可縮短施工時間，便于系統(tǒng)維護及故障診斷。

關(guān)鍵詞：分布控制；電機控制器；汽車生產(chǎn)線；集成；IP67

1 分布控制概述

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和自動化技術(shù)的進步，汽車生產(chǎn)線自動化程度越來越高，大量的電機控制器正在應(yīng)用在汽車生產(chǎn)線中，同時對于分布式電機控制系統(tǒng)有著不可小覷的需求[1]。

分布式電機控制器由于安裝成本低、施工時間短、便于維護及故障診斷、性價比高等優(yōu)勢，在汽車制造行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，如摩擦線、滾床、往復(fù)桿等應(yīng)用場合。

分布式電機控制器提供了一種在電機旁控制架構(gòu)中集成組合啟動器、I/O和網(wǎng)絡(luò)功能的簡單而經(jīng)濟實用的方法。在汽車生產(chǎn)線中，有很多輸送線距離很長，離主控制柜距離較遠，電機控制柜就會存在很多弊端。而基于網(wǎng)絡(luò)集成的電機控制器將減少大量所需連接電纜，不需要額外的安裝空間，非常適用于汽車生產(chǎn)線。電纜的減少可以減少干擾，提高了生產(chǎn)線的可靠性。

分布控制與集中控制對比如表1所示。

表1 分布控制與集中控制對比

2 ArmorStart系列電機控制器

ArmorStart系列電機控制器根據(jù)啟動方式主要分為三種：直接啟動/正反轉(zhuǎn)方式，軟啟動方式和變頻啟動方式。汽車生產(chǎn)線主要使用直接啟動/正反轉(zhuǎn)方式和變頻啟動兩種方式，在不需要調(diào)速的工位使用直接啟動/正反轉(zhuǎn)方式，在需要調(diào)速的工位使用變頻啟動方式。

ArmorStart采用了IP67的外殼防護設(shè)計，完全能滿足汽車行業(yè)對現(xiàn)場使用設(shè)備的苛刻要求。“即插即用”的模塊化設(shè)計簡化了布線和安裝，設(shè)備故障時可以通過更換通用模塊進行維修，大大縮短故障處理時間。I/O、通訊和電動機連接所采用的快速連接方式減少了接線時間并消除了接線錯誤。作為標(biāo)準(zhǔn)配置，ArmorStart還提供 4個輸入和2個輸出I/O，可用于連接傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，以監(jiān)視和控制應(yīng)用過程。

ArmorStart自身的LED狀態(tài)指示和內(nèi)置的故障診斷功能便于維護和故障診斷。通過網(wǎng)絡(luò)可遠程診斷包括短路、過載、缺相、控制電源掉電、輸入短路、溫度過高和相間電壓不平衡等多種故障。ArmorStart上的Hand/Off/Auto（手動/停止/自動）鍵盤使得ArmorStart分布式電動機控制器可以實現(xiàn)本地啟/?？刂疲恍枰硗獍惭b現(xiàn)場啟/停按鈕盒，方便現(xiàn)場測試[2]。

直接啟動方式ArmorStart功率范圍：0.37kW-7.5kW。

軟啟動方式ArmorStart功率范圍：1.1kW-5.5kW。

變頻啟動方式ArmorStart功率范圍：0.4kW-3.3kW。

ArmorStart還具有DeviceLogix功能，通過內(nèi)嵌于電機控制器中的邏輯處理器進行編程，將PLC的功能下放到分布式的控制環(huán)境中，以獲得更快的響應(yīng)速度、更高的網(wǎng)絡(luò)性能， 增強診斷功能并減少故障查找時間，使現(xiàn)場設(shè)備有更快的響應(yīng)速度。DeviceLogix具體編程界面如圖1所示。

3 ArmorStart分布式電機控制器系統(tǒng)架構(gòu)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)逐漸成熟，以太網(wǎng)也逐漸應(yīng)用于汽車行業(yè)。羅克韋爾自動化所使用的工業(yè)以太網(wǎng)為EtherNet I/P，ArmorStart電機控制器支持DeviceNet和EtherNet I/P。文章在ArmorStart分布式電機控制系統(tǒng)中主要介紹EtherNet I/P網(wǎng)絡(luò)。主控制柜通過EtherNet I/P與遠程的ArmorStart電機控制器相連。ArmorStart電機控制器帶有雙以太網(wǎng)網(wǎng)口，因此在一條生產(chǎn)線上分布有多個ArmorStart電機控制器時，連接方式采用總線線性網(wǎng)絡(luò)拓補結(jié)構(gòu)。ArmorStart分布式電機控制系統(tǒng)如圖2所示。

除了需要從主控柜連接以太網(wǎng)網(wǎng)線，還需另外要連接動力線和控制線為ArmorStart電機控制器供電。每個ArmorStart電機控制器上都有6組自定義的I/O通道，可以連接現(xiàn)場的傳感器，將現(xiàn)場的I/O信號直接接到ArmorStart電機控制器中，節(jié)省了現(xiàn)場I/O模塊。

ArmorStart電機分布式控制器在小功率電動機使用密度大、控制距離比較遠、使用環(huán)境惡劣的情況下，在工程投資、設(shè)備投資、安裝調(diào)試和日常維護等方面具有非常大的優(yōu)勢。合理的設(shè)計和使用，將會給企業(yè)節(jié)省可觀的前期工程投資和后期生產(chǎn)維護成本。近年來電纜的價格出現(xiàn)了節(jié)節(jié)攀升之勢，而且一些具有網(wǎng)絡(luò)控制能力的變頻器、軟啟動器、智能電動機保護器、自動化控制儀表等設(shè)備越來越多地應(yīng)用到了生產(chǎn)的實際當(dāng)中，因此ArmorStart分布式電機控制解決方案將會越來越多地在汽車行業(yè)自動化控制領(lǐng)域中得到使用。

4 結(jié)束語

采用ArmorStart分布式電機控制器對電機進行控制，不但可以降低安裝成本，還可縮短施工時間，便于系統(tǒng)維護及故障診斷。隨著現(xiàn)代汽車制造商對自動化系統(tǒng)的愈發(fā)重視，可以預(yù)見，ArmorStart分布式電機控制解決方案將會更多地應(yīng)用于汽車行業(yè)。

參考文獻

[1]顧肖瑞南，邸霖.分布式變頻器在汽車行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].電氣技術(shù)，2014.

[2]顧學(xué)磊，韓利濤.Armorstart分布式智能電動機控制器與MCC集中電動機控制方式比較[J].水泥，2007，1：50-51.