電機遠程控制怎麼實現的?

有一台空壓機被遠程控制了?我就想知道是怎麼實現的?還有如何


電動機的監控是一門很大的學問。電動機的監控與電力監控SCADA有關,與過程式控制制DCS有關。SCADA更偏向監視,DCS更偏向控制。

1.電動機被監視的內容

(1)電動機的繞組溫度。採用在線圈中埋設PTC熱敏電阻的辦法來實現。

這是低壓電動機馬達綜保的外圍線路圖

此圖是電動機的T6溫度曲線。它與電動機的運行溫升密切相關。

電動機的熱過載測量和保護。

(2)電動機的工作電流、工作電壓。採用電流和電壓感測器測量。

(3)電動機的轉速。採用速度感測器測量。

(4)電動機外圍電路的工作狀態,例如斷路器和接觸器的工作狀況,一般表現為開關量。

(5)電動機其它運行參數和保護,例如三相不平衡、斷相、熱過載、溫升、電壓凹陷對策、起動方式等等,可通過上述幾個基本測量方法綜合後得到。

電動機的堵轉保護

2.數據傳遞方式

數據傳遞方式有兩種:一種用4~20毫安的信號傳遞,另一種用現場匯流排技術傳遞。

第一種方式數據穩定,抗干擾性能強,但布線較多,成本也高;第二種方式方便快捷,但可靠性略低。

3.現場層面的數據總合與處理

數據總合與處理有三種方式:

第一是利用專門的儀器儀錶來執行,例如電動機綜合保護裝置。數據總合後,直接通過現場匯流排發布到通信管理機。這種方式既可實現參數測量,還可實現就地控制和保護;

第二是利用繼保裝置來總合和控制,其原理與第一種差不多,不同的是前者是馬達綜保,後者是繼保裝置。一般地,馬達綜保多用於低壓(380V),而繼保裝置則用於中壓(6到10kV)。總合數據也通過現場匯流排發布的通信管理機;

第三是利用通信管理機直接測控。這種方法適用於大量小功率電機,測量內容較少,甚至只需要知道電機是否運行即可。其測控數據一般都是開關量,例如電機運行狀態DI開關量,電機遙控開關量RO等等。通信管理機直接採集數據和直接遙控。

4.通信管理機與後台監控系統的間的數據交換

一般採取工業乙太網,但也有採取現場匯流排的。

5.後台監控系統

後台監控分為SCADA和DCS。

SCADA關注點在於配電系統的工作狀態是否穩定,因此它對電動機的正常運行狀態,以及外圍電路的工況十分關注。

DCS關注點在於該電機的運行於工藝過程是否一致,是否滿足工藝要求。往往DCS會根據工藝要求調整電機的運行參數,包括調速在內,甚至會動用PID來測控和調整該電機的運行。

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事實上,單單電參量的採集,就有很多知識在裡面。

例如測量電流,一般都使用電流互感器。我們都知道電流互感器有鐵芯,它會飽和。若電機電流直接用電流互感器來採集,要麼精度不夠,要麼就無法測量起動、堵轉和短路電流。

解決的辦法是採用羅氏線圈,還有用測量導電杆壓降來實現的。

可見這裡面的知識量很多,每一個技術細節都可以寫成幾本書。因此,我的普及也只能到此為止了。

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回到題主的問題上。

對於我給的線路圖,如何實現電動機遠程控制呢?

第一步,把圖中右側中部的選擇開關SA撥在遠方檔位上;

第二步,當然遠方DCS要與圖中的電動機綜保裝置通過現場匯流排連接在一起了;

第三步,就是遠方按通信協議發送運行電動機的命令;

第四步,電動機綜保裝置執行命令,讓接觸器閉合,電動機得電運行。

從此以後,電動機的電流參數、溫度參數、電壓參數、電能參數、三相不平衡參數、過電流參數等等,均在電動機綜保的管控之下。並且後台系統也能實時地了解電動機的各項運行參數。

至於題主的原圖,應當只是電動機綜保或者繼保裝置而已。

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回複評論區中有關電阻和電流互感器的評論。

這裡的電阻並不是真正意義上的電阻,而是標準導電板。標準導電板的電阻率一致,電阻溫度係數也一致。標準導電板的電阻大約是0.05到0.1歐。於是當電機電流流過導電板後,根據導電板上的電壓,就能知道電流值的大小。

由於導電板的電阻是溫度的函數,因此導電板還可以用來測量電動機迴路的工作溫度,以及線電壓。

導電板的溫度測量和電流、電壓電路由專用的晶元構成,還需要配套溫度補償裝置。

由此可見,此導電板電路的複雜程度遠遠超過電流互感器迴路,並且價格也超過電流互感器。

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看了若干評論區的評論,有點想給大家多說一些的衝動。也罷,犧牲晨練時間,給大家多說一些,講講如何在工程上實現就地的數據採集和集成。

第一步:當工程簽約後,銷售部門會把總體設計、合同總額、系統圖和主要元器件和機械結構等發給設計工程師。設計工程師據此進行細化,開列採購清單,其中包括各種開關電器、元器件和全套機械結構等等,交給採購部去採購。

第二步:自然是繪製工程圖紙了,這裡包括機械結構圖、主迴路系統圖、輔助迴路控制原理圖、測控和通信方案等等。圖紙繪製完成後,交由生產車間去執行。

在這部分的設計中,會涉及到電動機的就地控制和遠方控制方式的線路設計,以及數據採集方式設計等等。由於電動機眾多,少的也有幾十個個迴路,多的可達上千個迴路,這部分工作會佔用大量的設計時間。

第三步:確定全系統的斷路器開斷參數、電力儀錶的測控參數和調節設定參數,還有PID方案的確定等等,也就是題主所給圖片的設置工作。由於全系統電力儀錶眾多,這項工作也十分細緻。

第四步,人機界面的設計。

在這裡,需要有PLC和觸摸屏,要有電力儀錶、電動機保護裝置、繼保裝置等等,還有各種通信用的光纖收發器、網關和路由器等等。

按系統,設計PLC的數據採集處理程序、測控程序、監控程序、通信管理程序等等,要確定數據交換區的結構和數據交換原則。這裡所指的數據交換原則,即有對下的主站數據交換原則和數據區機構,也有對上的工業乙太網下的數據交換原則及數據區結構。

更多的時候,PLC分為多台,其中有專門管測控的PLC,有專門管數據通信的PLC(通信管理中心)。

第五步:根據合同確定電力監控的原則,確定後台的監控主機、監控從機和通信管理及列印伺服器的數量,確定網關、路由器、集線器和光纖收發器的數量,當然還有電力監控軟體的數量。

再往下就是設計界面、設置資料庫參數和具體數據內容,以及操作口令和許可權設置等等。這部分的工作也會佔用大量的時間,並且十分枯燥。

第六步,就是和生產及質監部門的聯調了。因為系統龐大,往往是一批批地調試和交付。

ABB的合同金額一般都是數千萬元乃至於上億,是一整座工廠或者全套系統的工程。裡面的設計工程量很大,往往由一個設計組合來完成。

第七步,現場聯調。這部分工作一般由售後服務完成,但系統聯調需要設計工程師參與,有時還有其它專門的工程公司例如ABB的過程式控制制工程公司參與聯調。

最後,當然就是交鑰匙,還有對甲方工程人員的技術培訓和交底了。

在這一系列工作中,對電動機的就地控制和遠方控制,要有很清晰的認識;要很明確電動機各項測控參數的採集方法和數據格式,這樣才能把電動機的各種數據最終顯示到後台監控屏幕中。這些都是最基礎的知識。

這些工作和知識當然包括了題主的主題內容在內,但遠遠超過了題主主題知識量。

這裡的知識包括:電機學、電機與拖動技術、感測器技術、工廠配電技術、低壓電器技術、計算機通信技術、PLC測控技術、人機對話設計技術、繼電保護技術、電力測控儀錶和過程自動化技術等等。

這些知識是不是靠看了幾本書就能學會了?答案是否定的。這裡有大量的工程經驗積累,有N多的知識細節需要考慮。它屬於數據系統集成的範疇。

可見,知識來源於實踐,實踐才是知識積累的唯一途徑。

以上這些供參考。


電機的遠程啟停是通過圖上CONTROLLER KT-09(A)控制器來實現的,該控制器可以由內部軟體產生電機啟停命令,輸出給電機啟停開關,實現遠程啟停。

該控制器電源由MCB2控制,輔助電源由MCB3控制,總電源由MCB1控制。拉開MCB3或者MCB1可以中斷控制器的輔助電源,中斷電機的遠程控制。

只不過,拉斷電源後控制器會發出狀態/告警信號,如下圖:

可以由KT-9的1101~1103RS485端子接入電腦通訊口,模擬下發對應串口規約的命令報文來獲得對於控制器的軟體操作許可權,實現破解。

或者可以將控制器內部輸入、輸出模塊找出來,找到對應繼電器接點,直接短接繼電器接點實現暴力破解。

當然,如果控制器有調試口可以調試或修改內部邏輯,也可以實現破解,只是從圖中難以判斷這一點。


直覺上是通過電網載波實現的通信


題主有更新了,看樣子是遠端顯示加控制。那也不難,就是那個控制晶元而已。

圖紙不是畫的很清楚么?虛線框里的東西是放在外面的。啟停按鈕在外面啊,就是所謂遙控了。

另外,提出一個安全隱患,控制迴路用MCB了,要校驗此箱的短路電流是否超出MCB的分斷能力。否則...


實現遠程控制其實並不是很複雜。

首先你要知道用的是什麼控制器,控制器裡面程序變數那個點是控制啟停的,控制電機本身就是控制接觸器這些元器件,接觸器上面的輔助觸點接入控制器就可以對接觸器的狀態進行監控。其他感測器也是同樣的原理比如電機的溫度感測器,一般是PT100或者NI1000型的接入到控制器中,了解控制器溫度存放的變數就可以通過控制器的通訊埠進行監控。所有這些控制元件和感測器都可以通過這種方式實現監控。

以上就是本地進行監控的方法,要實現遠程監控可以採用幾種方法:

1首先要有固定IP或者利用花生殼等工具直接利用路由器交換機將控制器的通訊IP及埠(前提控制器上面自帶乙太網,如果不帶乙太網下面講如何處理)直接暴露在外網上面,遠程控制設備通過IP和埠進行遠程控制。這種方法有一定的安全隱患因為只要知道控制器的IP及埠任何人都可以去控制電機

2 通過協議轉化器和第三方平台或私有平台進行遠程控制,工業控制器一般並不帶乙太網口,工業上常用的工業匯流排有profibus modbus CANopen 等等,他們並不是依靠乙太網傳輸的,所以需要協議轉化器將這些工業匯流排轉化成標準乙太網協議並與第三方平台或私有平台連接。一般第三方平台和私有平台都有許可權機制,這樣控制一定安全性。當然也可採用OPC UA方式,跟上述方法類似。採用信用證的方式進行安全管理。

上面的前提就是控制器本身必須有標準協議介面,才能達到遠程控制的目的。

如果沒有協議介面那麼想實現遠程控制必須對控制系統進行整體改造才能實現。

希望我的回答能夠讓你滿意!


電機的遠程控制,主要是與電機就地控制系統的人機交互通訊,可遠程下發各種指令,獲取各種運行狀態。


傳送門:頑石的家 應該有你想了解的知識!


用模塊,如果自己做,可以用,PLC加通訊模塊,也可以單片機加電機控制和通訊模塊模塊,我自己也用arm板做過


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