西门子6ES7223-1BH22-0XA8质量保障
工控产品是实现自动化系统的物理基础,但由产品堆积起来的系统未必就是性能优异的系统,其关键在于整体解决方案。本文结合工程实践,简要介绍基于台达工控产品并整体配套的自动化系统成功解决方案。
工业自动化系统正朝着集成化、网络化、平台化、综合管理等方向发展,构建工业控制系统时,不仅要硬件配套,更重要的是要考虑功能完善,将软、硬件系统功能完美地整合,给用户提供稳定可靠,可操作性、可维护性和可扩展性好及功能齐全、性能优异的自动化工控系统。随着时光的流逝工控系统需要升级换代,系统仍然具有很好的兼容性,使用户投资受到良好的保护。新一代的台达工控产品提供了各种整体配套的自动化系统解决方案,限于篇幅,以下列举部分行业应用的成功案例供参考,这些案例经过现场长期运行考核,运行稳定可靠,给企业带来了显著的社会经济效益,受到用户好评,并充分地考虑了集成化、网络化、平台化、综合管理等前瞻性要求,在软件系统支持下,其数据点数、处理能力以及可伸缩性或扩展性等方面都有明显的**,提供的整体配套解决方案会随时间推移而增值和延长项目的生命周期,从整体上**了系统建设的投资回报率。以下是部分成功应用案例。
1基于台达工控产品的织机自动化系统
1)张力控制变频收卷系统
纺织机械如:浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都会有收卷的环节。传统的收卷都采用机械传动,同轴传动部分的机械平均寿命基本上是一年左右,难于维护维护费用高。基于台达工控产品的张力控制变频收卷系统可取代传统的机械传动系统,保证整个收卷过程稳定,该系统借助台达公司的变频器,采用闭环矢量控制方案实现恒张力控制。为了保证恒张力,在小卷启动的瞬间、加速、减速、停车和大卷启动时,对不同卷经进行不同的转矩补偿,保证整个收卷过程中避免小卷时张力过大,大卷启动时松纱的现象,图1是单台张力控制变频收卷系统的结构框图。
该系统的优点在于:张力在人机界面上设定,人性化的操作;采用长远卷径递归、空心卷径激活时张力线性递加、张力锥度计算和转矩补偿动态调整等先进控制算法;卷径实时计算**度高,保证了收卷电机输出转矩平滑性能好,可自己纠正卷径值;操作人员进行加速、减速、停车、再激活时极易造成爆纱、松纱现象,但实施变频收卷改造后系统收卷稳定,张力始终恒定;克服了机械磨损,延长了机械的使用寿命,设备维护使用方便。该系统用工控机极易实现**,进而有利于实现管控一体化的系统集成。
2) 帘子布织机电控系统
帘子布织机是剑杆织机的一个特类,除具有一般织机性能外有其特殊性。采用以台达ES型PLC、DOP-A型HIM、B/M型变频器构建的新颖电控系统,如图2所示。其创新主要体现于:主机采用台达B型矢量型变频器控制,摆脱了传统的离合器控制模式,可实现主机电气无极调速功能;送经电机、卷曲电机、大卷装均采用台达M型变频器控制;运用台达MODBUS通讯协议构建主机、送经电机、卷曲电机、大卷装控制系统;摆脱了传统的模拟量控制;信号采集、处理采用台达ES型PLC作为CPU处理中心;显示采用台达人机界面,摆脱了传统的LCD模式。上述优点是传统织机控制系统无法比拟的:机械结构大大简单化;可高达450转/分,这是同类机种高不可攀的车速;主机采用变频控制,使织机车速可实现变频调速控制。
图2 帘子布之机电控箱内示图
该系统已在江苏泰州化纤厂投入使用,具有结构简单、操作方便、界面简洁、稳定可靠,成本低廉等特征,是传统控制系统的佳替代产品。
3)毛巾织机天经电气控制系统
毛巾织机是剑杆织机一种,它和普通剑杆织机的主要区别在于毛巾织机比普通剑杆织机多了一个经轴,即天经。该系统的特殊性在于在整个运行过程中存在三个张力段、三个纬密,这和地经(普通织机的经轴)有着明显的区别。其控制系统硬件均采用台达自动化产品,EH型可编程控制器、ASD-A型伺服控制器和TP04G文本显示,便于系统维护、升级。毛巾织机天经电气控制系统的应用如图3所示。
图3 织机厂家毛巾织机一角
系统构架:硬件构架,TP04+EHPLC+ASD;软件构架,TP04+EHPLC。该系统结构简单,操作方便,界面友好,整个系统采用台达自动化产品构成,系统,应用效果良好,受到客户认同。
4)国产化剑杆织机电气控制系统
国外剑杆织机普遍采用微机**系统实现电子选纬、电子多臂等控制,具有自诊断和数据采集管理等多种功能。近年来,国内众多厂家使用台达EHPLC为核心研制的剑杆织机电气控制系统大大缩短了与国外剑杆织机的差距,系统硬件采用台达公司的DVPEH3200TPLC,配置台达TD220中文文本界面。软件系统可实现多种功能:如诊断保护、参数设定、数据保存、选纬等功能。该系统有启动迅速、制动平稳快捷、操作方便、有正常启、制动功能和成本低廉等优点,可实现某些特殊操作,如选纬工艺设定、点动、停手动、正反寻车等。系统在山东聊城剑杆织机投运效果令用户满意,是传统控制系统的佳替代产品。
5)三经轴重磅织机电控系统
重磅织机与一般织机的区别主要在于:其剑杆不是一般的绕性剑杆,而是刚性剑杆,它能完成一般织机无法做的事(如重磅织机能织玻璃纤纬产品),它的织物一般可以是牛仔布等重、厚织物,这是一般织机不能实现的。三经轴重磅织机是在一般重磅织机的基础上添加了两个天经轴、一个大卷装,其目的是实现客户需求双层布织物的功能。
图4 系统构架图
三经轴重磅织机电控系统由主控和三经轴电控部分组成。系统构架如图4所示,大卷装伺服采用台达MODBUSRTU通讯控制,人机界面主画面如图5所示,该织机系统有以下工艺特点:双经轴同步,在启动、停车、运行过程中两轴同步运行;双层布结构,织物是玻璃纤纬材料,在形成双层布过程中有两个方式,即8字形和X形。
图5 界面主画面
2 机械自动切割机整体解决方案
现以台钢机械自动切割机为例,用台达机电产品为客户提供的机械自动切割机整体解决方案在功能方面完全满足客户需求,整个系统在操作上更加人性化,在原有系统基础上增加了七种控制模式,分连续和单动两种状态。变频器频率的通讯给定不仅可靠便利,还为客户节省了成本。该产品主要出口东南亚及大陆地区,如用于将整卷宽幅在两米多的透明胶带自动切割成标准宽度的胶带等。系统示意图如图8所示。
图8 机械自动切割机示意图
该系统配置:人机交互DOP-A57GSTD 1台;PLC,DVP-48EH00T 1台;变频器,VFD-007M23A、VFD-015M23A 各1台;伺服,ASD-A0721LA1台。系统可在自动和手动状态下工作,由于在程序设计中巧妙运用了变址和循环的功能,程序简练,客户认可,它印证了台达机电产品在系统集成方面的强大优势。
3 燃气式食品隧道炉上的系统整合方案
用燃气取代电热式食品隧道炉对缓解地区电力紧张状况有重要意义,这在食品加工行业已经获得广泛认可。台达机电产品在燃气式食品隧道炉设备上的成功整合应用,满足了食品机械客户的需求。该设备电器配置为:DOP-A10TCTD的人机界面,DVP-60ES可编程控制器,DVP-04PT/S温度量测模块,VFD037M43A变频器,通过系统的合理整合实现对设备控制。系统参数设定画面如图10所示,类似地还有其它画面如烘烤时间与输送控制、温度设定与显示、点火控制画面等,不同型号的隧道炉其长度、速比给定等是不同的,它适用于所有类型的隧道炉,可以监视变频器的设定频率和运行频率值以及设定排风时间等。
图10 参数设定画面
4 自动枕式包装机电控系统解决方案
传统的枕式包装机采用差速齿轮箱结构,运行稳定,但噪音较大,机械容易损坏,封装精度调整很麻烦。现在提供的自动枕式包装机采用PLC作为控制系统核心,其包装速度高、定位准确,系统更加可靠、
图11 电气控制箱内部布置图
稳定,可满足现代包装的发展要求。枕式包装机是食品、医药等包装行业中应用比较广泛的一种包装机械,能满足日常用品和食品的包装需要。电气控制箱内部布置如图11所示。整合方案采用台达DVP-EHPLC、台达VFD-M变频器、台达伺服系统、编码器及台达DOP-A人机界面,它可满足用户在多种情况下的应用需求,系统运行稳定,封切准确,操作简单,有很好的性价比和市场推广价值。
5 健身设备电控系统解决方案
随着人们生活水平的**,健身车、楼梯机和划船机等运动设备倍受欢迎,但健身设备对稳定性、安全性、调速方便等性能的要求也越来越高,如图12所示的健身设备,采用台达M系列变频器构成的震动机,低速力矩大,全速范围内的电机工作电流都低于电机额定电流,保证了电机长期稳定运行,客户使用非常满意,满足了出口机器的要求。
图12 健身设备
6 节能家电电控解决方案
随着家电产品的快速普及,家电已成为我国能源消耗的大户,其耗电量已经超过全国总用电量的15%。如今能源危机愈演愈烈,各国相继出台或修订了家电产品节能标准,如美国结合“能源之星”标识制度,淘汰了市场上的非节能家电,集节能、降噪、**效率于一体的变频家电是真正意义上的革新,是家电业发展的潮流,台达M系列变频器能满足家电产品的节能要求,使用台达M系列变频器的节能家电,启动时无冲击电流,运行稳定;改变了传统的控制方式(停止/运行状态的切换),延长了设备的使用寿命。
7 为胶带机提供完美的解决方案
各种胶带设备如各种复卷机、分条机及各式涂布机等,产品规格灵活多样,其电控系统采用台达触模屏、PLC、伺服、变频器等器材,都能满足要求响应快、定位精度高、质量稳定,的要求。图13是某胶带设备外形图,该设备选用台达系列自动化产品PLC、伺服、变频器、人机界面等构成电控系统,
图13 某胶带设备外形图
配置为DOP-A57GSTD,DVP60ES00T,ASD-A1021L,VFD022M21A。由于产品的技术含量高,完全能够与欧美日等的品牌媲美,而在价格上则更为实惠,在造纸、纺织、塑料机械、建筑等领域有应用广泛。
8 结束语
以上简要介绍了部分典型的基于台达工控产品并整体配套的自动化系统解决方案。这些解决方案在不同程度上都考虑了系统集成化、网络化、平台化、综合管理等方向发展的未来需求,限于篇幅本文只好从略,但我们愿意与客户展开这方面的合作,更希望得到客户的支持。
方案背景
在我国经济建设飞速发展的,综合国力增强,随着WTO的加入,标志着我国各行各业必须以快的速度与国际接轨。对我国中小城市排水公司而言,采用现代电子信息技术及综合自动化技术来改造生产各个部门和进行系统管理是极其重要的,这是改变目前我国中小城市排水系统被动局面的有效的办法之一。
就城市排水公司而言,其系统特点是:分布式、集散型、网络化、全开放。为了安全、稳定、可靠地管理好遍布全城的排水管网,一定要有一个满足其系统特点的、现代化的、先进的系统综合自动化系统。
北京安控科技股份有限公司开发的城市排水信息系统就是应用于排水管理方面的性信息系统,提供了图、文、声、像并茂的排水设施现状和各层次、各类别资料,实现资源的科学管理。系统反映了排水设施维护、排水监理和市区防汛排沥动态,进行各类信息的综合分析,完成各种资源的综合评估报告。根据相关的信息和资源,生成规划研究和开发治理方案,做出辅助决策支持。
系统图
产品特点
1.软件界面清晰明了,美观,各台泵的数据集中在一起,各种状态集中在一起一目了然;
2.启动关闭等具体操作简便,指示明确;
3.整个系统具备信号报警功能,发现异常能够及时报警,避免损失;
4.系统能够显示并记录以下数据:(1)每台水泵的开停时间(2)每台水泵的电压电流记录曲线(3)每口井的压力**记录曲线(4)水泵故障跳闸记录;
5.系统可以根据设定参数,自动打印系统遥测、遥控数据及统计报表数据;
6.系统能够通过网络进行远程诊断、远程维护和远程升级;
7.系统支持IEC61131-3标准,可用梯形图、C语言设计程序实现本地∕远端编程;
8.具有看门狗、自我诊断、上电自运行、故障复位、远程唤醒、数据存储以及掉电保护等功能,适用于无人职守工作站;
9.电源、信号入出口均有保护措施,并与主控电路隔离;
10.工作温度(-20~55℃),湿度(5~95%RH),适用环境范围广;
解决问题
本城市排水信息系统一体化解决方案,是新一代城市排水工程的革新,从根本上改变了我国传统的城市排水模式,使我国城市排水的自动化,智能化层级与国际先进水平接轨,不但节省了人力,大大的**了整体效率,为我国城市建设发挥了巨大的推动作用。
客户价值
使用北京安控科技股份有限公司新开发的城市排水信息系统,能够从根本上改变我国城市目前的城市排水系统现状,完成系统的升级革新。这不仅在于能够适应我国城市发展的需要,更在于能够和世界先进水平接轨,推动我们的城市建设,保障社会经济建设的平稳发展。作为民族产业公司,我们一直致力于解决我们国家现实发展中存在的各种问题。新开发的这个方案,完全能够适应我国现阶段城市发展的种种需要,充分的考虑到了我国的国情,对现实中可能发生的种种问题,都作了充分的考虑并加以解决。本系统在品质上可以和世界上先进的同类产品抗衡,价格上具有国际产品无法比拟的巨大优势,相信一定会在我国城市建设的过程中,做出巨大的贡献。
主要产品简介
ROCK E40 PLC
RockE40是安控公司自主研制开发的新一代PLC产品,它是充分融合了计算机技术、通信技术、电子技术和自动控制技术的成果,在方案设计、硬件选择、软件功能、网络通讯、用户接口等方面充分考虑用户的使用习惯和应用现场的特点,是一款高性能高品质的PLC。
ROCK E20 PLC
RockE20系列可编程控制器,是面向数据采集与监控的通用模块化PLC。在程序的控制下,控制器可完成复杂的数据采集、逻辑运算、定时和过程控制等功能。支持GPRS/CDMA、无线电台、PSTN、Ethernet、RS-485、微波、卫星、无线网桥等通讯方式,可方便地组成SCADA系统,实现本地∕远程测控。
北京安控科技股份有限公司(简称安控科技)成立于1998年(原北京安控科技发展有限公司,2007年更名为北京安控科技股份有限公司),是从事工业自动化产品研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业。长久以来安控科技以“卓越品质,源于更高要求”为经营理念,坚持自主创新,先后推出了一系列拥有自主知识产权工业自动化产品:通用产品(Super32 系列RTU、Super E40 RTU、 Rock E系列PLC、ECHO SCADA系统等)、专用产品(E5000 SCADA系统、E5300系列抽油机控制器、E5400系列自动计量控制器、E5500系列水源井控制器、E5700系列锅炉蒸汽干度控制器、E5800系列气体**计算机)、PLCDIY系列产品及其它工业附件产品等,其中部分产品被列入火炬计划项目。广泛应用于石油、天然气、供水、污水处理、供气、供热、环保、危险源、水文水利、煤矿、农业、冶金、化工、电力、文物防盗等诸多行业,并远销哈萨克斯坦、伊朗、苏丹、马来西亚等国。