應用領域 | 環(huán)保,能源,建材,電子,印刷包裝 |
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6ES7231-0HC22-0XA8
SIMATIC S7-200 CN 模擬輸入 EM 231,僅用于 S7-22X CPU, 4 AE,0-10V DC, 12 位轉換器 此 S7-200 CN 產品 只具有 CE 認證
參考價 | ¥13 |
訂貨量 | 1 臺 |
更新時間:2019-09-14 21:43:04瀏覽次數:250
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湖南森泓自動化設備有限公司
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面臨挑戰(zhàn)
在激烈競爭的造紙行業(yè),企業(yè)為了降低成本和獲得更多利潤,必須要進行規(guī)?;摹⑦B續(xù)的生產。隨著造紙機械工藝的不斷改進,紙機向寬幅、高速化方向發(fā)展已成為趨勢,因此,對紙機傳動系統的性能也提出了更高的要求。傳動控制系統性能的好壞是決定一臺造紙機能否高效率、高質量進行連續(xù)生產的前提。傳動控制系統要求在運行期間保持速度恒定、負荷均衡,以保證紙張品質的*。除了對于系統穩(wěn)定性好和可靠性高的要求之外,對于大型紙機來說,在發(fā)生故障時供貨商的及時響應、日常維護簡單、維護成本低、備件充分等,也顯得非常重要。一家優(yōu)秀的供應商不僅僅是提供*的技術和產品,更是需要想客戶之所需,而西門子憑借其在造紙行業(yè)眾多大型項目的經驗積累,能夠為中國客戶量身定制基于全生命周期的紙機電氣傳動控制系統的全集成解決方案,這也是西門子能在強大的競爭對手中脫穎而出,獲得APP認可的原因。
西門子傳動解決方案
西門子將為寧波亞洲漿紙業(yè)4號紙機和兩臺復卷機提供包括214臺電機、220個逆變器、整流單元、整理回饋單元、自動化控制站以及變壓器等產品,采用基于SIMATIC S7-400 PLC的PCS 7過程控制系統和SIPAPER傳動系統的全集成傳動解決方案,并將負責所供設備的安裝指導和調試。
傳動系統
造紙機傳動控制是一個控制點多、結構非常龐大的系統。需要控制的部件包括飾面輥、真空伏輥、驅網輥、導網輥、真空反壓輥、光壓輥、烘缸、卷紙機、勻漿輥、唇板、損紙攪拌器、張緊器、沖水管、輸油泵、刮刀和副臂等。由于造紙機生產過程是由網部、壓榨部、干燥部、壓光部、卷紙部等連續(xù)復雜過程組成的多變量、多參數系統,影響傳動系統的因素很多,例如張力、速度、電流、電壓等,還需考慮負載的不確定性,多電機間性能的不匹配,多電機之間存在藕合等情況。因此,造紙機的傳動控制要求系統能夠實現速度鏈控制和負荷分配控制。例如網部真空伏輥、驅動輥、第1導網輥和光壓上、下輥這兩組之間要求速度同步的同時要求負載均衡,否則會影響正常抄紙。當負荷不能均勻分布時,有可能撕壞毛布或造成斷紙,所以在這個傳動組合中的各自傳動點之間實施負荷分配自動控制功能。
現代化的生產需要以較低的成本輸出更大的生產率,西門子的新一代高性能驅動產品SINAMIC S S120變頻器可以幫助企業(yè)實現目標。它易于組態(tài),有助于縮短項目完工時間;出色的動態(tài)響應和精度允許大生產率的更高循環(huán)速率。同時,S120是集V/F控制、 矢量控制、伺服控制為一體的多軸驅動器,具有模塊化的設計。所有 SINAMICS S120 部件(包括電機和編碼器)均通過一個被稱為 DRIVE-CLiQ 的串行連接接口進行相互連接。采用標準化電纜和連接器,降低了不同部件的種類,并削減了庫存成本。與其他同類產品相比,S120變頻器具有如下優(yōu)勢:
? 采用新一代的傳動技術,功能更強大,更高效節(jié)能;
? 結構緊湊,大大減小了電柜數量,減少了成本;
? 標準化設計,模塊化設計,更易于替換和維護;
? 計算機輔助設計并優(yōu)化的的柜內散熱布置;
? 同級產品小噪音,低發(fā)熱量,降低空調設計投入;
? 傳動精度高、響應速度快,保證紙幅平穩(wěn)運行。
傳動系統圖
控制系統
紙機控制系統采用基于SIMATIC S7-400 PLC的PCS 7過程控制系統,配以具有*的處理速度、強大的通訊性能和的CPU資源裕量的SIMATIC S7-400作為*控制單元。利用PROFIBUS-DP現場總線協議通信格式實現PLC與變頻器的通信功能,提高系統抗干擾的能力并減少接線;采用穩(wěn)定可靠、帶有PROFIBUS-DP接口的OP277操作屏進行現場操作,可以直接接入DP網絡中。
系統配置圖SIPAPER傳動解決方案
為滿足造紙行業(yè)對于可用性高、能源效率高、操作和維護簡便以及投資安全保障的要求,西門子為客戶量身定制了SIPAPER傳動解決方案。它采用了針對系統攝動優(yōu)化的能源效率系統設計,減少不必要的能源消耗。在紙機高速運轉時需要避免紙張斷裂,SIPAPER方案通過優(yōu)化級聯控制和加速受控的起動技術,可以有效減少斷紙的發(fā)生,提高產能。由于采用統一的傳動系統、電源和處理電路技術,有助于減少生產關停情況。
SIPAPER傳動系統解決方案是基于模塊化和服務友好的圖形用戶界面軟件架構。它能與西門子的其他自動化解決方案——SIPAPER CIS DCS(分布式控制系統)、SIPAPER CIS的QCS(質量控制系統)和SIPAPER CIS電源系統(能源供應),實現*融合。所有驅動器的功能都具有可擴展性,為日后的修改和擴展提供便捷。具有強大的在線幫助功能,為工程系統、操作和監(jiān)控系統提供有力的支持。SIPAPER傳動解決方案軟件標準,包括設定值級聯、負荷分配調節(jié)器、紙幅自動接頭、端部張緊、波動很小。
項目總結
作為制漿與造紙業(yè)解決方案、系統、產品和服務的提供商,西門子通過全面優(yōu)化的產品組合及符合成本效益的解決方案,為造紙業(yè)客戶帶來成功。*的全集成自動化理念,使得西門子能為客戶提供造紙廠生產全周期的解決方案。西門子制漿造紙部中國團隊基于對客戶的深入溝通和了解,為其提供定制化的產品和服務,為客戶提高產能、降低能耗和維護成本提供了強大的支持。對于客戶棘手的維護難問題,西門子提供了故障及時響應服務,并提供備件共享,在第1時間提供故障分析報告,盡大努力縮短延誤工期。正是基于*技術理念和對本地化服務的重視,西門子與客戶建立了良好的*合作關系。
如何快速響應市場變化的需求,如何早于競爭對手將新產品推向市場,如何增加工廠的靈活性和透明度,如何節(jié)約成本、降低能耗,一直以來,都是企業(yè)孜孜不倦追求的目標。這些任務看似艱巨,但并非是不能夠完成。簡而言之,這些目標都可以通過西門子產品、解決方案、服務及我們在各行業(yè)的專業(yè)技術來實現。“工欲善其事,必先利其器”,西門子產品毫無疑問是工業(yè)用戶的優(yōu)秀選擇。在撫順石化“千萬噸煉油,百萬噸乙烯”項目中,西門子以其DCS/SIS的一體化無縫集成解決方案和性能優(yōu)良的自動化儀表為項目的順利運行提供了堅實的基礎。
“千萬噸煉油,百萬噸乙烯”項目
"千萬噸煉油,百萬噸乙烯”項目是一個特大型煉油化工一體化項目,項目集中原油加工、煉油結構調整技術改造工程、100萬噸/年乙烯技術改造工程、熱電廠“以大代小”擴能改造工程及配套項目、石油一廠新區(qū)和化塑廠搬遷工程,是分別立項又相互聯系的煉油和化工綜合項目。該項目生產流程長、工藝復雜,又有大量易燃、易爆危險裝置,安全要求*,對肩負全廠生產重任的控制系統的性能也提出了更高的要求。控制系統和儀表不僅要采用新的技術、確保安全可靠,而且需要滿足石油化工特殊工藝過程的技術要求,除基本的過程控制和檢測外,還要建立全廠實時數據庫,為廠級計算機信息管理和生產調度建立基礎。
圖1:中國石油撫順石化公司項目裝置過程控制與安全控制的融合
面對項目提出的巨大挑戰(zhàn),西門子利用自己在自動化領域的優(yōu)勢,依靠具有豐富經驗的團隊,為撫順石化的煉化和化工項目提供了節(jié)能降耗、靈活耐用,便捷高效的自動化系統和儀表。在控制系統方面,撫順石化采用西門子SIMATIC PCS 7作為全廠DCS系統,并與S7-400FH系統聯合使用,構成DCS/SIS的一體化無縫集成解決方案。
表:自動控制系統概況為了確保生產裝置的人員和設備安全、保證裝置在事故情況下的安全聯鎖和緊急停車,避免災難性事故的發(fā)生,項目采用SIS系統對重要裝置進行保護,并與DCS系統一體化集成。西門子的SIS系統選用具有冗余容錯性的SIMATIC S7-400FH控制器,內置*冗余設計及自診斷功能,能對內部及外部的故障進行快速而有效的診斷,通過不同的模塊冗余(FMR)方式,對現場儀表和執(zhí)行裝置進行單模塊、雙模塊和三重化模塊配置,完成IEC61511安全規(guī)范規(guī)定中的安全儀表功能。這樣SIMATIC PCS 7與S7-400FH系統將基本過程控制系統與安全儀表系統*整合在一起,這樣既可以減少投資,又可簡化系統設計、開發(fā)與維護工作,且能更好地滿足安全標準規(guī)定的等級要求。
上位機系統采用客戶機/服務器結構,其中客戶機用于對現場控制設備的監(jiān)視和操作,服務器可完成生產過程的數據記錄與歸檔。操作員站、工程師站和自動化系統站與控制系統之間采用西門子SIMATIC NET冗余光纖環(huán)網作為通訊網絡,通信速率高達1Gbps,有效保證了海量數據高速傳輸的需求,在環(huán)型網絡的某一個節(jié)點出現故障時,環(huán)形網絡會在0.3秒內重建通訊通道。
西門子公司提供的高可靠性并且靈活易用的控制系統已經幫助撫順石化的常減壓蒸餾、延遲焦化等裝置陸續(xù)投入生產,產品收率、質量均達到設計值,確保工廠可靠、穩(wěn)定運行。
過程儀表遍布生產流程
控制系統猶如工廠中的“神經中樞”,管理著生產過程中的每一個環(huán)節(jié)。而過程中配備的每一個自動化過程儀表,擔負著數據采集等工作。自動化過程儀表遍布在生產過程中,就好比是生產過程中的“手足”。自動化過程儀表的性能優(yōu)劣對生產過程具有決定性的影響。好的過程儀表,將為企業(yè)帶來更多的收獲與驚喜。
項目總共使用了SIPART PS2智能電氣閥門定位器4000臺,此外還使用了全集成過程儀表,包括溫度變送器模塊SITRANS TH300,雷達物位計SITRANS LR460,音叉物位開關SITRANS LVS200和音叉液位開關SITRANS LVL200,超聲波流量計SITRANS FUS。這些過程儀表在變溫控溫、流量監(jiān)測、過程控制中扮演者不可替代的角色,為企業(yè)節(jié)約了成本,降低了能耗,實現了項目運行輕松無憂。
以自動化過程儀表中廣泛使用的閥門定位器為例。在“千萬噸煉油,百萬噸乙烯”項目中,使用的閥門有數千個,而每一個閥門都要安裝與之配套的閥門定位器。由于閥門定位器以儀表空氣為動力源,在使用過程中消耗大量的儀表空氣。數千閥門定位器的儀表空氣消耗對于企業(yè)來說是一筆不小的開支。因此,撫順石化方面希望使用的閥門定位器,在保證設備運行穩(wěn)定、可靠的同時,具有良好的節(jié)能減排的性能,大限度的節(jié)約成本。
作為在智能閥門定位器市場占有主導地位的自動化過程儀表供應商,西門子的SIPART PS2智能電氣閥門定位器正是為實現該目的,量身定做的自動化過程儀表。
圖2:項目中使用的SIPART PS2智能電氣閥門定位器SIPART PS2閥門定位器是由西門子公司開發(fā)研制的智能閥門定位器,在節(jié)能方面具有良好的口碑。SIPART PS2閥門定位器與傳統的電氣閥門定位器相比,是一款可以實現節(jié)能減排的自動化過程儀表,并且具有性能可靠、操作便捷等優(yōu)勢。傳統的閥門定位器采用噴嘴--擋板結構,在穩(wěn)態(tài)時,噴嘴擋板結構中的噴嘴仍然在排氣狀態(tài),會消耗大量的儀表空氣;而西門子SIPART PS2閥門定位器采用壓電閥結構,在穩(wěn)態(tài)時,關閉壓電閥,其儀表空氣的消耗量基本為零。這一技術將使得作為閥門定位器動力源的儀表空氣的消耗大大減少,從根本上解決了儀表空氣能耗的問題,實現了企業(yè)提出的節(jié)約成本的目標。
西門子SIPART PS2智能電氣閥門定位器可以對閥門進行預防性維護,通過檢測閥門各項參數并實時提供數據,通過自動控制系統的處理器進行數據處理后,報告閥門工作狀態(tài),工作人員根據處理后的數據可以對閥門工作是否正常做出判斷,以實現對閥門的預防性維護,大大減少了不必要的定期維護,為企業(yè)節(jié)約了人力物力,降低了成本。
圖3:西門子SIPART PS2三級報警狀態(tài)監(jiān)測根據統計,西門子的SIPART PS2智能電氣閥門定位器在儀表空氣支出這一項可以為撫順煉油和化工項目節(jié)約400多萬元,節(jié)能率超過了95%,圓滿的解決了撫順石化的節(jié)能問題。
一體化過程控制系統助企業(yè)騰飛
隨著能源成本的不斷提升,越來越多的企業(yè)把目光投向了自動化控制系統,利用*的過程集成技術來實現優(yōu)化管理,降低運營成本。在撫順石化“千萬噸煉油,百萬噸乙烯”項目中,一方面,大型項目的高效運行離不開自動化控制系統;另一方面,企業(yè)希望通過在集成自動化方面的投入,實現節(jié)約項目整體運行成本的目的。在雙方的通力打造之下,使得這一聯合煉油廠成為世界上采用 SIMATIC PCS 7 作為主自動化系統的大型集成式煉油及乙烯工廠。
西門子以其*的自動化理念,形成完整解決方案,并且配備以高效穩(wěn)定、節(jié)能降耗的自動化過程儀表,從整體性角度解決用戶的系統性問題??梢哉f通過西門子控制系統,被集成的不僅僅是兼具模塊化和擴展性的執(zhí)行器、傳感器和控制器等產品,還包括從工業(yè)流程、工程組態(tài)到生產線運行的集成,以及企業(yè)中所有自動化組件的無縫協同,必將成為企業(yè)的優(yōu)秀選擇。
西門子6ES72310HC220XA8