楊守勝 上海拜耳技術(shù)工程有限公司，201507

利用Simocode-DP電機保護器實現(xiàn)馬達的控制

楊守勝 上海拜耳技術(shù)工程有限公司，201507

馬達作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要驅(qū)動設備，如何控制和保護它已成為企業(yè)運行維護管理的一個課題之一。本文介紹了一種化工生產(chǎn)中常用的西門子Simocode —DP電機保護器的主要保護功能及其相關(guān)設備特點，通過圖例展示了其主要的參數(shù)設定及組態(tài)過程。

SIMOICODE-DP；電機保護器；控制；保護功能；設定；組態(tài)

電機（包括各種發(fā)電機和各類電機）保護控制裝置已滲透到所有發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)等領(lǐng)域，是發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)的重要組成部分；它不僅關(guān)系到工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防建設及人民生活等各個方面，同時它也是保證設備的正常運轉(zhuǎn)、確保設備、人身安全以及節(jié)能降耗和自動化保護控制系統(tǒng)不可缺少的重要裝置。在化工生產(chǎn)中使用符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的節(jié)能機電產(chǎn)品和更新?lián)Q代產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟和節(jié)約能源事業(yè)中有著不可替代的重要地位和作用。2000年國家頒布的強制執(zhí)行標準GB3836.3-2000《爆炸性氣體環(huán)境用設備.增安型電動機》要求必須配套保護裝置，否則不準投入使用。目前，電子型電機保護控制裝置在我國已基本成熟，被人們逐漸所認識和接受，正在推廣和應用，在發(fā)達國家的電機行業(yè)配套和各行業(yè)的應用已經(jīng)普及，并早已取代熱繼電器。

Simocode-DP 是西門子公司推出的一款智能馬達控制器，它在保證滿足電機的傳統(tǒng)控制的基礎(chǔ)上，通過PROFIBUS-DP數(shù)據(jù)總線接口與DCS控制系統(tǒng)進行通訊，從而實現(xiàn)了電機的集中自動化管理。圖一為一個典型采用Simocode-DP控制器進行控制的馬達控制管理系統(tǒng)圖。

目前，西門子在中國市場主要推廣Simocode-DP 3UF5 和Simocode-DP 3UF7兩個系列的電機保護與控制設備，3UF7是3UF5的改進產(chǎn)品，主要增加了輸出功率的控制功能，能實現(xiàn)低功率參數(shù)的保護控制功能，這樣對于一些有低流量保護控制的泵可以不再需要用流量參數(shù)來保護控制馬達，從而達到了簡化控制，節(jié)省投資的目的。

1 Simocode-DP 的保護功能

1.1 三相電流不平衡、缺相，以及機械過負荷保護

3UF5與3UF7可以通過集成的電流互感器監(jiān)控三相電流和通過評測PTC、NTC或KTY電路電阻值實現(xiàn)電機的熱敏保護，從而實現(xiàn)電機的三相電流不平衡、缺相，以及機械過負荷等保護功能。

1.2 接地故障保護

通過計算三相電流的差動電流，激活集成在設備上的接地故障保護功能。例如如果三相差動電流超過了設定的極限值（30%Ie），負載分支就會被分段或向高層控制系統(tǒng)（可參數(shù)化）發(fā)送一個信號。需要注意的是接地故障保護功能只能用在沒有中性點抽頭的負載；為了絕對精確的檢測接地故障，可以利用外部電流互感器進行矢量疊加控制。

1.3 EEXe類型保護

Simocode-DP 3UF5/3UF7系統(tǒng)在EN50019/DIN VDE 0165 和DIN VDE 0170/0171以及PTB的測試規(guī)定的要求和EEXe增安型防爆電機的保護要求是一致的。

2 設備特點

2.1 控制單元

通過集成在設備中的控制單元和4個可參數(shù)化的自供電24VDC輸出和4個數(shù)字輸出點，從而實現(xiàn)電機的完全控制；利用其內(nèi)部觸點可以直接建立Y/⊿或反向接觸器電路，而不需要借助輔助繼電器、時間繼電器、可編程控制器的輸入/輸出模塊，既能簡化電路，也可以保證電路的安全可靠性。如圖二為通過Simocode-DP 3UF7 實現(xiàn)的正反轉(zhuǎn)控制典型圖。

2.2 安全隔離

根據(jù) VDE 0100/0106/0160 ，Simocode-DP所有電路都是隔離的，也就是在出現(xiàn)故障以后，不會對其他電路產(chǎn)生感應電壓，從而達到了隔離保護的功能。

圖三 通訊地址的設定

圖四 設定電機的額定電流

圖五 PTC 溫度保護的設定和電流測量范圍的設定

圖六 電機功率保護的設定

2.3 通訊 ROFIBUS-DP 標準

3UF50/3UF70 電機保護和控制裝置內(nèi)集成有現(xiàn)場總線系統(tǒng)PROFIBUS-DP標準接口，可以保證控制命令、操作狀態(tài)以及診斷、服務、統(tǒng)計和參數(shù)等數(shù)據(jù)與高層總線接口之間可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

PROFIBUS-DP也是可編程控制器的一個組成部分，通過該接口可以實現(xiàn)過程控制。Simocode通過參數(shù)服務程序SIMATIC S5 ：COMPROFIBUS 或SIMATIC S7: SETP7可以非常容易地集成到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡中。

2.4 自主操作

系統(tǒng)的自主結(jié)構(gòu)允許通過Simocode-DP里集成得智能設備采取本地／就地控制方式，保證設備的可靠運行。這樣如果系統(tǒng)通訊出現(xiàn)故障Simocode-DP 會自動切換到手動控制模式，通過手動方式進行下一步的生產(chǎn)操作，減少了因自動化和通訊層故障導致的停產(chǎn)損失。

2.5 參數(shù)化和組態(tài)軟件

在不同的參數(shù)分配場合，用戶可以根據(jù)實際情況自主地選擇不同的軟件包，如：COM-PROFIBUS、STEP7、Win-Simocode-DP、OM-Simocode-DP、PCS7-FB Simocode-DP、SICAM LCC可視化軟件等，方便靈活地進行組態(tài)。

3 Simocode-DP 的設定及組態(tài)(以3UF7 Simocode-DP Pro.為例)

3.1通訊地址的設定，見圖三。

3.2電機額定電流的設定，見圖四。

3.3 Simocode-DP 測量電流范圍的設定，見圖五。

3.4電機PTC溫度保護的設定（如電機沒有PTC保護時，可不做），見圖五。

3.5電機有功功率保護的設定，見圖六。

[1]Simocode-DP 電機保護和控制設備手冊

[2]GB3836.3-2000.爆炸性氣體環(huán)境用設備.增安型電動機

[3]典型圖與組態(tài)圖均來自上?；瘜W工業(yè)區(qū)內(nèi)正在施工建設的項目

Use Simocode-DP motor protector to control motors

The motor is thought of the main driving equipment in the moderm industry. It is a task to the running&maintenance team of an enterprise that how to contorl&protect it.This article described the main protected function & related equipment’s specification of Siemens Simocode-DP motor protector & displayed its process of main parameters setting & configuration by some pictures .

Simocode-DP；motor protector；control；protected fuction；setting；configuration

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.08.111