湖南森泓自動化設(shè)備有限公司 

《銷售態(tài)度》：質(zhì)量保證、誠信服務(wù)、及時到位！
《銷售宗旨》：為客戶創(chuàng)造價值是我們永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)！
《服務(wù)說明》：現(xiàn)貨配送至全國各地含稅（13%）含運費！
《產(chǎn)品質(zhì)量》：原裝*，*！
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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(jìn)行規(guī)模化的、連續(xù)的生產(chǎn)。隨著造紙機械工藝的不斷改進(jìn)，紙機向?qū)挿⒏咚倩较虬l(fā)展已成為趨勢，因此，對紙機傳動系統(tǒng)的性能也提出了更高的要求。傳動控制系統(tǒng)性能的好壞是決定一臺造紙機能否高效率、高質(zhì)量進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)的前提。傳動控制系統(tǒng)要求在運行期間保持速度恒定、負(fù)荷均衡，以保證紙張品質(zhì)的*。除了對于系統(tǒng)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(yīng)、日常維護(hù)簡單、維護(hù)成本低、備件充分等，也顯得非常重要。一家優(yōu)秀的供應(yīng)商不僅僅是提供*的技術(shù)和產(chǎn)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(jīng)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(tǒng)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(rèn)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(fù)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(chǎn)品，采用基于SIMATIC S7-400 PLC的PCS 7過程控制系統(tǒng)和SIPAPER傳動系統(tǒng)的全集成傳動解決方案，并將負(fù)責(zé)所供設(shè)備的安裝指導(dǎo)和調(diào)試。

傳動系統(tǒng)

造紙機傳動控制是一個控制點多、結(jié)構(gòu)非常龐大的系統(tǒng)。需要控制的部件包括飾面輥、真空伏輥、驅(qū)網(wǎng)輥、導(dǎo)網(wǎng)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(chǎn)過程是由網(wǎng)部、壓榨部、干燥部、壓光部、卷紙部等連續(xù)復(fù)雜過程組成的多變量、多參數(shù)系統(tǒng)，影響傳動系統(tǒng)的因素很多，例如張力、速度、電流、電壓等，還需考慮負(fù)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(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)速度鏈控制和負(fù)荷分配控制。例如網(wǎng)部真空伏輥、驅(qū)動輥、第1導(dǎo)網(wǎng)輥和光壓上、下輥這兩組之間要求速度同步的同時要求負(fù)載均衡，否則會影響正常抄紙。當(dāng)負(fù)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(fù)荷分配自動控制功能。

現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要以較低的成本輸出更大的生產(chǎn)率，西門子的新一代高性能驅(qū)動產(chǎn)品SINAMIC S S120變頻器可以幫助企業(yè)實現(xiàn)目標(biāo)。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(yīng)和精度允許大生產(chǎn)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(qū)動器，具有模塊化的設(shè)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(jìn)行相互連接。采用標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)品相比，S120變頻器具有如下優(yōu)勢：
      ? 采用新一代的傳動技術(shù)，功能更強大，更高效節(jié)能；
      ? 結(jié)構(gòu)緊湊，大大減小了電柜數(shù)量，減少了成本；
      ? 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，模塊化設(shè)計，更易于替換和維護(hù)；
      ? 計算機輔助設(shè)計并優(yōu)化的的柜內(nèi)散熱布置；
      ? 同級產(chǎn)品小噪音，低發(fā)熱量，降低空調(diào)設(shè)計投入；
      ? 傳動精度高、響應(yīng)速度快，保證紙幅平穩(wěn)運行。

傳動系統(tǒng)圖

• 西門子6ES72310HC220XA8

  控制系統(tǒng)

  紙機控制系統(tǒng)采用基于SIMATIC S7-400 PLC的PCS 7過程控制系統(tǒng)，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(xiàn)場總線協(xié)議通信格式實現(xiàn)PLC與變頻器的通信功能，提高系統(tǒng)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(jìn)行現(xiàn)場操作，可以直接接入DP網(wǎng)絡(luò)中。

  

  系統(tǒng)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(hù)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(tǒng)攝動優(yōu)化的能源效率系統(tǒng)設(shè)計，減少不必要的能源消耗。在紙機高速運轉(zhuǎn)時需要避免紙張斷裂，SIPAPER方案通過優(yōu)化級聯(lián)控制和加速受控的起動技術(shù)，可以有效減少斷紙的發(fā)生，提高產(chǎn)能。由于采用統(tǒng)一的傳動系統(tǒng)、電源和處理電路技術(shù)，有助于減少生產(chǎn)關(guān)停情況。

  SIPAPER傳動系統(tǒng)解決方案是基于模塊化和服務(wù)友好的圖形用戶界面軟件架構(gòu)。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(tǒng)）、SIPAPER CIS的QCS（質(zhì)量控制系統(tǒng)）和SIPAPER CIS電源系統(tǒng)（能源供應(yīng)），實現(xiàn)*融合。所有驅(qū)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(tǒng)、操作和監(jiān)控系統(tǒng)提供有力的支持。SIPAPER傳動解決方案軟件標(biāo)準(zhǔn)，包括設(shè)定值級聯(lián)、負(fù)荷分配調(diào)節(jié)器、紙幅自動接頭、端部張緊、波動很小。

  項目總結(jié)

  作為制漿與造紙業(yè)解決方案、系統(tǒng)、產(chǎn)品和服務(wù)的提供商，西門子通過全面優(yōu)化的產(chǎn)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(chǎn)全周期的解決方案。西門子制漿造紙部中國團(tuán)隊基于對客戶的深入溝通和了解，為其提供定制化的產(chǎn)品和服務(wù)，為客戶提高產(chǎn)能、降低能耗和維護(hù)成本提供了強大的支持。對于客戶棘手的維護(hù)難問題，西門子提供了故障及時響應(yīng)服務(wù)，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(shù)理念和對本地化服務(wù)的重視，西門子與客戶建立了良好的*合作關(guān)系。

  如何快速響應(yīng)市場變化的需求，如何早于競爭對手將新產(chǎn)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(biāo)。這些任務(wù)看似艱巨，但并非是不能夠完成。簡而言之，這些目標(biāo)都可以通過西門子產(chǎn)品、解決方案、服務(wù)及我們在各行業(yè)的專業(yè)技術(shù)來實現(xiàn)。“工欲善其事，必先利其器”，西門子產(chǎn)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(chǔ)。

  “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(jié)構(gòu)調(diào)整技術(shù)改造工程、100萬噸/年乙烯技術(shù)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(lián)系的煉油和化工綜合項目。該項目生產(chǎn)流程長、工藝復(fù)雜，又有大量易燃、易爆危險裝置，安全要求*，對肩負(fù)全廠生產(chǎn)重任的控制系統(tǒng)的性能也提出了更高的要求?？刂葡到y(tǒng)和儀表不僅要采用新的技術(shù)、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(shù)要求，除基本的過程控制和檢測外，還要建立全廠實時數(shù)據(jù)庫，為廠級計算機信息管理和生產(chǎn)調(diào)度建立基礎(chǔ)。

  

  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(lǐng)域的優(yōu)勢，依靠具有豐富經(jīng)驗的團(tuán)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(tǒng)和儀表。在控制系統(tǒng)方面，撫順石化采用西門子SIMATIC PCS 7作為全廠DCS系統(tǒng)，并與S7-400FH系統(tǒng)聯(lián)合使用，構(gòu)成DCS/SIS的一體化無縫集成解決方案。

  

  表：自動控制系統(tǒng)概況

  為了確保生產(chǎn)裝置的人員和設(shè)備安全、保證裝置在事故情況下的安全聯(lián)鎖和緊急停車，避免災(zāi)難性事故的發(fā)生，項目采用SIS系統(tǒng)對重要裝置進(jìn)行保護(hù)，并與DCS系統(tǒng)一體化集成。西門子的SIS系統(tǒng)選用具有冗余容錯性的SIMATIC S7-400FH控制器，內(nèi)置*冗余設(shè)計及自診斷功能，能對內(nèi)部及外部的故障進(jìn)行快速而有效的診斷，通過不同的模塊冗余（FMR）方式，對現(xiàn)場儀表和執(zhí)行裝置進(jìn)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(tǒng)將基本過程控制系統(tǒng)與安全儀表系統(tǒng)*整合在一起，這樣既可以減少投資，又可簡化系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)與維護(hù)工作，且能更好地滿足安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的等級要求。

  上位機系統(tǒng)采用客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，其中客戶機用于對現(xiàn)場控制設(shè)備的監(jiān)視和操作，服務(wù)器可完成生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)記錄與歸檔。操作員站、工程師站和自動化系統(tǒng)站與控制系統(tǒng)之間采用西門子SIMATIC NET冗余光纖環(huán)網(wǎng)作為通訊網(wǎng)絡(luò)，通信速率高達(dá)1Gbps，有效保證了海量數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)男枨?，在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的某一個節(jié)點出現(xiàn)故障時，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)會在0.3秒內(nèi)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(tǒng)已經(jīng)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(chǎn)，產(chǎn)品收率、質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計值，確保工廠可靠、穩(wěn)定運行。

  過程儀表遍布生產(chǎn)流程

  控制系統(tǒng)猶如工廠中的“神經(jīng)中樞”，管理著生產(chǎn)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(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)采集等工作。自動化過程儀表遍布在生產(chǎn)過程中，就好比是生產(chǎn)過程中的“手足”。自動化過程儀表的性能優(yōu)劣對生產(chǎn)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(dá)物位計SITRANS LR460，音叉物位開關(guān)SITRANS LVS200和音叉液位開關(guān)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(xiàn)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(shù)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(shù)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(shè)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(dǎo)地位的自動化過程儀表供應(yīng)商，西門子的SIPART PS2智能電氣閥門定位器正是為實現(xiàn)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(tǒng)的電氣閥門定位器相比，是一款可以實現(xiàn)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(tǒng)的閥門定位器采用噴嘴--擋板結(jié)構(gòu)，在穩(wěn)態(tài)時，噴嘴擋板結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，在穩(wěn)態(tài)時，關(guān)閉壓電閥，其儀表空氣的消耗量基本為零。這一技術(shù)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(xiàn)了企業(yè)提出的節(jié)約成本的目標(biāo)。

  西門子SIPART PS2智能電氣閥門定位器可以對閥門進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，通過檢測閥門各項參數(shù)并實時提供數(shù)據(jù)，通過自動控制系統(tǒng)的處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，報告閥門工作狀態(tài)，工作人員根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)可以對閥門工作是否正常做出判斷，以實現(xiàn)對閥門的預(yù)防性維護(hù)，大大減少了不必要的定期維護(hù)，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(jù)統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)，利用*的過程集成技術(shù)來實現(xiàn)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(tǒng)；另一方面，企業(yè)希望通過在集成自動化方面的投入，實現(xiàn)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(lián)合煉油廠成為世界上采用 SIMATIC PCS 7 作為主自動化系統(tǒng)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(tǒng)性問題?？梢哉f通過西門子控制系統(tǒng)，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(chǎn)品，還包括從工業(yè)流程、工程組態(tài)到生產(chǎn)線運行的集成，以及企業(yè)中所有自動化組件的無縫協(xié)同，必將成為企業(yè)的優(yōu)秀選擇。

  西門子6ES72310HC220XA8