传统的电动机控制采用了许多元件，如：熔断器、隔离开关、接触器、各种仪表、指示灯、操作按钮及过热保护元件等；如要远程控制和监视还要引出许多线，这样就引进了大量出故障的因素 ，并且整套系统不易维护，出故障后不易维修。目前，国外的新型马达控制器，如SIEMENS公司的3UF50、ALSTOM公司的GEMSTART3、埃森耐尔公司的MOTOR MANAGER Ⅱ等，只需一个塑壳开关（或熔断器）、接触器和一台智能马达控制器，不仅能实现传统的所有操作和保护功能，而且还有各种辅助功能和自我维护功能，具有过载、过流、欠流、三相不平衡、漏电、过压、欠压、起动超时、接触器分断或吸合失败等保护功能,并且由于配有至少一种现场总线的接口，可实现电动机的直接起动、正反起动、星-三角转换起动和自耦变压器减压起动；通过数码管或液晶可显示三相电流、三相电压、功率因数、运行时间、起动次数、电机的热容量、报警和故障信息等；现场参数设置由手持编程器来完成。由于马达控制器具有标准的通讯接口，因此可以与其它公司带有标准的通讯接口的产品组成一个网，也可以单独组网，以实现上位机的远程控制和监视。
西门子公司的西门子电动机保护和控制-分散式外围设备(SIEMENS MOTOR PROTECTION AND CONTROL DEVICE—DECENTRALIZED PERIPHERALS) - SIMOCODE 3UF系列就是其中的代表，其3UF 10/20在全世界已经有五年以上应用经验,在SIMOCODE-DP系统中可以监视所有重要数据，如电动机电流、运行时间、起动次数等，并通过PROFIBUS-DP网络迅速传到控制中心，实现快速诊断和控制。这些功能不需任何附加计算附件，因此减少了在开关柜中所需的安装空间。还可以运用其内置的定时器、计量表和真值表更改多种电动机控制功能范围，如反向、滑阀控制等。2002年莱城发电厂#3#4机组成功的应用了SIMOCODE 3UF50智能控制器，对现场400V以下电动机进行控制，取得了很好的使用效果。SIMOCODE 3UF50外形结构如图1所示：
二、技术特点
SIMOCODE 3UF50是以经多次试验证明可靠的3UF10/20为基础的，它具有四路8A、AC250V触点输出和四路光隔离信号输入功能,可以通过扩展模块实现另外四路输入和四路输出。控制器有两个串行接口，一个用于PROFIBUS-DP现场总线连接，实现通讯组网；另一个用于手持编程器或操作显示模块连接，用于控制器的参数设定和操作监视。控制器具有0.25A-820A的额定电流范围,可减少产品选型的不便,从而节省了备件成本. 控制器辅助工作电源分AC230V、DC24V 两种，可采用电缆串孔连接方式和母线连接方式两种接线方式，可导轨安装和固定安装。对于PROFIBUS -DP连接到基本单元的系统，总线终端使用带内置总线终端电阻的标准9针SUB-D插头，特别是采用MCC抽出单元设计的，可设置带有内置电源的总线终端模块，以确保总线内最后单元抽出或损坏情况下，对总线数据流不造成影响。SIMOCODE 3UF50接线方式如图2所示:
2.1 Simocode的通讯协议：
Simocode 3UF50采用Profibus-DP通讯协议。Profibus-DP（Process Fieldbus-Decentrahied Periphery）支持EN50170标准以及IEC61158国际电工委员会标准，目前全世界有190家公司支持此协议。系统通讯通过Profibus-DP、Profibus-DPV1 、RS232接口来完成。
2.2 Simocode的电动机过载保护功能：
SIMOCODE 3UF50具有负荷过载、相故障和电流不平衡、闭锁保护、电流限值等基本功能，这些功能与计算机控制系统无关，因此SIMOCODE 3UF50可以作为独立的固态过载继电器使用，而不必依赖外部系统。
除此之外，SIMOCODE 3UF50还具备电动机过热保护功能，通过内置式热敏电阻PTC或NTC或KTY（热敏电阻检测器）接在电动机绕组上测量温度，且该温度在SIMOCODE 3UF50内部进行计算，对其温度进行限值保护，无需增加计算设备，节省了配电盘内部空间，并且由于将热敏电阻型温度保护与电子延迟过载继电器结合，可实现电动机完全过热保护.
SIMOCODE 3UF50通过对三线制接线的电动机超过额定电流设定值（Ie）30%的故障电流进行接地故障检测，通过内部的接地故障检测功能判断是否存在接地现象。
SIMOCODE 3UF50也适用于精确的接地故障检测，对于一个马达来说，有三个集成在内部的电流互感器，能够通过三种电流不平衡检测到可能的接地电流.也可以通过连接外部矢量和电流互感器检测到接地电流，可以检测到0.3-1A的故障电流。
2.3 Simocode的控制功能：
SIMOCODE 3UF50具有直接启动、可逆启动、Y-△启动、滑阀（Positioner）、电磁阀、SIKOSTART 3PW22软启动 、dahlande启动、变极启动八种启动方式。可以预定义控制功能，也可以设定自动（执行总线发出的命令）手动（执行就地操作面板或就地控制站命令）操作方式，并可以实现安全的切换。当采用就地方式时，远方操作信号被忽略。当通讯系统出现系统故障，SIMOCODE 3UF50将自动切换到手动模式，可以继续独立的工作。
三、莱城电厂SIMOCODE系统应用情况
莱城发电厂＃3、＃4机组采用新华控制有限公司引进德国SIEMENS公司的TELEPERM—XP分散控制系统,400V及以下电机采用SIMOCODE控制。SIMOCODE控制器安装于就地开关柜（SIVACON专用开关设备）中，采用光缆串接，其DCS 组态控制由DCS工程师站完成，SIMOCODE内部参数在就地通过RS232接口直接输入，不需要从DCS内部组态。SIMOCODE控制电机分布于4个AP控制柜中，每台机组控制83台电动机或电加热器.
3．1 系统组成：
莱城发电厂SIMOCODE与DCS系统连接设备分布在AP1 AP3 AP4 AP6 四个控制柜中，独立成系统，每个子系统由以下设备构成：
（1）3UF50 Simocode-DP基本单元
（2）两块IM308C通讯卡（用于T-XP系统AP控制柜同Simocode之间通讯）
（3）3UF52 Operator Panel
（4）通讯电缆
（5）直流24V电源，为Y Switch及OLM通讯卡提供电源
（6）Y Switch及Y Coupler接口卡件（将两路(冗余）AP通讯双绞线转为一根双绞线)
（7）两块OLM通讯卡（AP柜及就地各一块,AP柜OLM通讯卡用于将双绞线转为多模光纤,就地OLM通讯卡用于将多模光纤转换为双绞线）实际安装原理图参见图3：
3．2 软件组态：
PROFIBUS设备具有不同的性能特征，特性的不同在于现有功能（即I/O信号的数量和诊断信息）的不同或总线参数的不同，如波特率和各种监控时间。这些参数对每种设备类型和生产厂商来说均有差别，为了达到 PROFIBUS 简单的即插即用，这些均在设备数据库文件，即GSD文件中说明，GSD文件是以一种准确定义的格式描述的，生产厂商对每一种设备都有一个GSD文件。将来用配置软件（如COMPROFIBUS）组网时，只要把它拷贝到相应的目录下，就可以方便地把此设备放在系统中。由于莱城发电厂TELEPERM—XP分散控制系统CPU为6ES5948-3UR23，根据SIMOCODE 3UF50及DCS系统配置情况，采用IM308C作为通讯接口，软件组态分为DCS内部组态及SIMOCODE就地组态两部分，分别为：
308C卡软件组态：
利用COMPROFIBUS软件包组态IM308C卡，组态软件主要包括以下四部分：总线参数、主参数、I/O范围、SIMOCODE-DP卡件参数
组态具体方法：
（1）修改工程师站中的YDH组态图，并生成memory card 代码。
（2）利用PG转换memory card 代码，具体做法如下：
■ 先将生成的文件拷贝到PG中
■ 修改文件中的部分内容
■ 将文件转换成ASCII码
■ 另存为.ETI文件。
■ 将文件存储到IM308C卡的RAM卡中。
2．SIMOCODE 3UF50参数组态：
SIMOCODE的内部参数修改需要通过PC机与SIMOCODE单独相连，利用WIN-SIMOCODE DP软件修改，（该软件可在windows95 或 windows NT运行，主要用于设备的组态、诊断和维护）设定修改设备参数如：地址、波特率、电流限值、额定电流、过流、控制功能、操作面板组态等。
四、莱城电厂SIMOCODE系统运行情况
由于SIMOCODE系统在莱城电厂属于首次使用,设备厂家在这方面也没有成熟的经验,在系统调试过程软件组态、通讯、以及设备单体调试都遇到了一些困难，特别是SIMOCODE是以PLC作为自动化级的设备，它与莱城电厂应用的TXP 系统在通讯上碰到了一些麻烦，加上西门子公司的软件系统比较复杂、严谨， 在调试过程中浪费了一些时间。设备投产后运行基本稳定，出现的主要问题是：
1．SIMOCODE存在损坏现象，设备投产两年来，SIMOCODE 3UF50损坏10余台，这主要是由于现场环境不良及维护不善造成，但也有部分属于设备质量问题。
2．发生磨煤机高低压油泵通讯中断，造成磨煤机润滑油泵故障信号发出,磨煤机运行中跳闸现象，SIMCODE设备与DCS系统通讯中断具体原因未能分析清楚。故障发生后，莱城发电厂采取了SIMOCODE与DCS系统间通讯的抗干扰隔离措施，加装Profibus有源抗干扰模件；对DCS系统设计进行完善，当SIMOCODE与DCS通讯中断时，采用闭锁逻辑，防止DCS动作跳闸相关设备；并对现有的SIMOCODE系统进行完善，按照工艺系统要求对SIMOCODE进行分段控制，即按电源、工艺系统的组成，将Simocode挂接的两套及以上的同一功能设备，通过增加适量的接口设备如Y型切换器、光电转换器、光缆进行物理分离，将每对AP处理器内采用SIMOCODE控制的电气设备，分成两路接口、光缆、总线控制。在就地SIMOCODE连接总线出现信号干扰、总线通讯故障时尽可能避免影响到机组稳定运行等技术措施，改进后系统运行正常，类似故障未再出现。
五、结论：
莱城电厂两年多来SIMOCODE 3UF50的使用情况证明，智能马达控制器和马达控制中心与DCS系统配套使用，用以提供中小容量电动机的多功能综合保护、智能控制与网络通讯等不仅可以减小马达控制中心的体积，提高自动化水平，而且能降低综合投资成本，还可以实现网络监控，实现故障预报警，减少了故障停机时间，提高了劳动效率。这一技术的发展、该新产品的大面积推广应用，对改造我国的机电装备面貌，推进我国机电装备行业技术进步，实现装备机电一体化、自动化，提高劳动生产率，加速产品更新换代等方面，具有较大的社会经济效益。
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