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ArmorStart分布式电机控制解决方案 　　摘 要：采用ArmorStart分布式电机控制器对电机进行控制，不但可以降低安装成本，还可缩短施工时间，便于系统维护及故障诊断。 　　关键词：分布控制；电机控制器；汽车生产线；集成；IP67 　　1 分布控制概述 　　随着汽车工业的发展和自动化技术的进步，汽车生产线自动化程度越来越高，大量的电机控制器正在应用在汽车生产线中，同时对于分布式电机控制系统有着不可小觑的需求[1]。 　　分布式电机控制器由于安装成本低、施工时间短、便于维护及故障诊断、性价比高等优势，在汽车制造行业得到了广泛的应用，如摩擦线、滚床、往复杆等应用场合。 　　分布式电机控制器提供了一种在电机旁控制架构中集成组合启动器、I/O和网络功能的简单而经济实用的方法。在汽车生产线中，有很多输送线距离很长，离主控制柜距离较远，电机控制柜就会存在很多弊端。而基于网络集成的电机控制器将减少大量所需连接电缆，不需要额外的安装空间，非常适用于汽车生产线。电缆的减少可以减少干扰，提高了生产线的可靠性。 　　分布控制与集中控制对比如表1所示。 　　表1 分布控制与集中控制对比 　　2 ArmorStart系列电机控制器 　　ArmorStart系列电机控制器根据启动方式主要分为三种：直接启动/正反转方式，软启动方式和变频启动方式。汽车生产线主要使用直接启动/正反转方式和变频启动两种方式，在不需要调速的工位使用直接启动/正反转方式，在需要调速的工位使用变频启动方式。 　　ArmorStart采用了IP67的外壳防护设计，完全能满足汽车行业对现场使用设备的苛刻要求。“即插即用”的模块化设计简化了布线和安装，设备故障时可以通过更换通用模块进行维修，大大缩短故障处理时间。I/O、通讯和电动机连接所采用的快速连接方式减少了接线时间并消除了接线错误。作为标准配置，ArmorStart还提供 4个输入和2个输出I/O，可用于连接传感器和执行机构，以监视和控制应用过程。 　　ArmorStart自身的LED状态指示和内置的故障诊断功能便于维护和故障诊断。通过网络可远程诊断包括短路、过载、缺相、控制电源掉电、输入短路、温度过高和相间电压不平衡等多种故障。ArmorStart上的Hand/Off/Auto（手动/停止/自动）键盘使得ArmorStart分布式电动机控制器可以实现本地启/停控制，不需要另外安装现场启/停按钮盒，方便现场测试[2]。 　　直接启动方式ArmorStart功率范围：0.37kW-7.5kW。 　　软启动方式ArmorStart功率范围：1.1kW-5.5kW。 　　变频启动方式ArmorStart功率范围：0.4kW-3.3kW。 　　ArmorStart还具有DeviceLogix功能，通过内嵌于电机控制器中的逻辑处理器进行编程，将PLC的功能下放到分布式的控制环境中，以获得更快的响应速度、更高的网络性能， 增强诊断功能并减少故障查找时间，使现场设备有更快的响应速度。DeviceLogix具体编程界面如图1所示。 　　3 ArmorStart分布式电机控制器系统架构 　　随着网络技术的发展，工业以太网技术逐渐成熟，以太网也逐渐应用于汽车行业。罗克韦尔自动化所使用的工业以太网为EtherNet I/P，ArmorStart电机控制器支持DeviceNet和EtherNet I/P。文章在ArmorStart分布式电机控制系统中主要介绍EtherNet I/P网络。主控制柜通过EtherNet I/P与远程的ArmorStart电机控制器相连。ArmorStart电机控制器带有双以太网网口，因此在一条生产线上分布有多个ArmorStart电机控制器时，连接方式采用总线线性网络拓补结构。ArmorStart分布式电机控制系统如图2所示。 　　除了需要从主控柜连接以太网网线，还需另外要连接动力线和控制线为ArmorStart电机控制器供电。每个ArmorStart电机控制器上都有6组自定义的I/O通道，可以连接现场的传感器，将现场的I/O信号直接接到ArmorStart电机控制器中，节省了现场I/O模块。 　　ArmorStart电机分布式控制器在小功率电动机使用密度大、控制距离比较远、使用环境恶劣的情况下，在工程投资、设备投资、安装调试和日常维护等方面具有非常大的优势。合理的设计和使用，将会给企业节省可观的前期工程投资和后期生产维护成本。近年来电缆的价格出现了节节攀升之势，而且一些具有网络控制能力的变频器、软启动器、智能电动机保护器、自动化控制仪表等设备越来越多地应用到了生产的实际当中，因此ArmorStart分布式电机控制解决方案将会越来越多地在汽车行业自动化控制领域中得到使用。