智能電動機保護器在某污水處理廠的應用

摘要：隨著工業現場集成度的迅速提高，后臺系統需要采集的電參量、事件和狀態等信息越來越多，因此用戶對通訊的響應速度提出了更高的要求，傳統的Modbus_RTU協議的輪詢速度逐漸難以滿足一些工業現場的需求，速率更快、接線更方便的Modbus_TCP通訊開始受到一些用戶的青睞。本文主要介紹了配置了Modbus_TCP通訊模塊的ARD3M智能電動機保護器在山東某污水處理廠的應用。

關鍵詞：馬達保護；污水處理；ARD3M；Modbus_TCP

項目概述：

該污水處理廠位于山東某化工園區內，設計規模1.5萬m3/日，是園區內最重要的基礎設置配套工程之一。該園區自設立以來，積極推進智慧化綠色園區、企業一體化循環發展等“六大工程"，對園區內配套設施的集成度要求*，因此該污水處理廠在設計之初就對系統通訊速率提出了很高的要求。最終，用戶針對低壓電動機回路的電動機保護器提出如下需求：

1）  為電動機提供完善的保護，并具備多種事件記錄追憶功能；

2）  全電參量測量，包括但不限于三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、電能；

3）  具備Modbus_TCP通訊協議，并能將電參量、故障信息、電機狀態等信息上傳至后臺系統。

產品方案：

根據客戶需求，我司為其搭配了ARD3M系列智能電動機保護器，并選配了MCE（Modbus_TCP）功能模塊，在提供保護、測量功能的同時滿足了現場Modbus_TCP的總線通訊要求。

圖1 現場安裝圖片

產品采用分體式安裝方式，主體、顯示及MCE模塊外形如下圖所示：

圖2 主體和顯示單元

圖3 MCE模塊

配置的MCE（Modbus_TCP）模塊具備雙網口設計，自帶交換機功能，支持鏈型網絡結構。以太網通訊的拓撲結構主要分為星型拓撲和鏈型拓撲兩種。

星型拓撲結構是當前比較常用的Modbus_TCP通訊連接方式，所有外部設備通過交換機連接在一起，具體結構如下圖所示：

圖4 星型拓撲

鏈型拓撲是當前RS 485現場總線常用拓撲方式，現場布線方便。雖然目前鏈型拓撲的應用還不多，但在未來這種應用會越來越多。鏈型拓撲具體結構如下圖所示：

圖5 鏈型拓撲

同時，還可提供客戶版設置軟件，可通過Modbus_TCP進行連接訪問，并進行參數查看與設置。設置軟件界面如下圖所示：

圖6 設置軟件界面

結束語：ARD3M系列智能電動機保護器，可以針對額定電壓至AC660V的低壓交流電動機提供完善的監測、保護和控制功能，同時可提供豐富多樣的通訊模塊可供選擇，以滿足各類工業現場的總線通訊需求。在工業生產高度規模化、自動化、可視化的今天，ARD3M智能電動機保護器是保護低壓電動機及設備、保障企業生產安全穩定、實時提供后臺系統所需各類參數的理想選擇。