西门子6ES7241-1AA22-0XA0当天发货

浔之漫智控技术(上海)有限公司

西门子6ES7241-1AA22-0XA0当天发货

Transline是一种汽车应用，提供由西门子开发的在普通结构中集成如铣、车、镗、磨、组装和测试等动力传动系统制造功能的系统解决方案。基于其Sinumerik CNC和Simatic PLC平台的车载功能，西门子Transline采用了普通硬件和软件组件，以及在所有机床和其他设备中的HMI。这样ITP2所有40个机器制造商可以使用一种PLC编程工具和标准编程语言。如AME的Joe证实的那样，“这一系统使对ITP2操作人员和维护人员的培训更加容易，他们操作机器的效率更高并大大缩短学习时间。”

由于机床是在多个国家的工厂生产的，2002年5月在斯图加特西门子办公室举行了一个项目研讨会，克莱斯勒集团和所有机器/设备供应商有代表出席。研讨会上审察了所有变化，并最终确定了整个控制机制。如Bash指出的，“西门子不得不符合克莱斯勒集团和北美汽车标准。我们的主任工程师之一Andrew Grimshaw几乎访问了所有机器制造商，以解决机器之间的通信问题。”

随后克莱斯勒集团和西门子工程师进行了数次现在旅行，以审查最终建造阶段和首次亮相展示。

“2003年早些时候，随着机器运至Kokomo，”Joe说。“我们按文字说明插入，它们都可以一同运行。我想当交响乐指挥听到所有乐器演奏同一张乐谱时，他也有同样的感觉吧。”他解嘲地说。

ITP2的工厂经理附和了这一观点。“这是克莱斯勒集团历史上最成功的新工厂启动，尽管建立这样一个协同生产格局有很大挑战。” Ed Vondell说，他也指出其团队所接受的培训是他们能快速达成生产目标的关键。

“由于我们已考察了欧洲正在进行的项目，Transline系统解决方案所需要的学习时间很短。”Joe补充道。“这使连接‘bingo’板与区域控制器和信息高速公路上的主机服务器更加容易。”为了更便于工厂启动，西门子不仅在ITP2工厂，而且在提供大部分设备内容的机器制造商中也有现场工程师。其中包括Heller、ICA和Gleason。

机器/设备/控制供应商之间的密切合作，DCS AME工程师和ITP2员工得以按时在预算内交付所有系统组件。

在ITP2厂区，铸铁、钢和铝被加工组装成W5A580变速箱。从像车幅一样的卫星工作单元送料，中间件被运送到集中组装区，在这里进行装内外壳的最后组装，压力/泄漏测试并传送至集结区。在集结区，扫描标识每台变速器特定型号目的地的栈板条码。然后，产品被包装并发送至的适当的工厂进行车辆安装。

如制造工程经理Dan Cornell所细述的，ITP2有五项操作原则。“我们对操作提供支持，尽可能地标准化，在针对“bingo”板上“go/no-go”执行红/绿二进制通信协议，保持简化的中央组装策略以缩短人员移动的距离，最重要的是依赖于我们技术的持续改进使工厂保持最大效率。”

工厂设施的质量控制和工具变化哲学似乎一直持续进行。克莱斯勒集团控制工程师Rich Schrauben和Yancy Laubsch以及模具工程师Dean Bazata证实了这一事实。Rich负责铝加工部分，而Yancy掌管着钢齿轮和轴的加工部分。

Schrauben对于其厂区内Transline的评价是，由于不同的机器为PLC进料，要花些时间学习不同模块和程序，但Sinumerik 840D (CNC)公共控制使从一种机器到另一种机器的迁移更为容易。他嘲解道，西门子控制的编程灵活性和开放结构，给同一编程模块中组合不同语言协议带来无数种可能。当合并源代码文件时，特别是如果做了什么变化时，确实带来很大挑战。

Laubsch对这一观点表示赞同。他没有负责过西门子控制系统，他从ITP1来到ITP2，在那里他主要与其他制造商工作。他列举了西门子PLC、CNC和Profibus现场总线的直接集成。“由于Profibus系统很简单，很少出现硬件I/O问题。”他还指出，就操作识别和故障发现解决而言，通用Transline HMI显示屏性能极好。

Laubsch提到了一个随着机器开始从机器制商处运抵时，其团队面临的特殊挑战。“所有机床都规定了梯形逻辑。我们的电子技术人员了解所见到的产品时有些困难。”虽然他又说替代产品马上就发送了。

“我们的操作人员对于Transline系统解决方案做出了正面的响应，由于在我们的厂区有近100种机器和辅助设备，只有几种在系统中。”西门子也提供了该一部门中大多数机床、旋转分度器和热处理设备的驱动和发动机一整套方案。

由于Dean Bazata关注的是ITP2中的模具，他从不同角度对Transline给予了评价。他对GE Fanuc和Allen-Bradley控制系统有丰富经验，但对西门子了解甚少。

“从一开始我们就注意到培训时间缩减了。通用显示屏给予我们操作人员很大的厂内灵活性，由于他们大多数都可以轻易地操作数种不同机器。”

他描述了工具变化的流程。“克莱斯勒集团设计听取了我们关于成本改进或其工程师如何开发更经久耐用的解决方案方面的建议。然后各种变化通过制造工程再到我这里。我们会审查变化，如果同意就会实施。这些变化可能涉及材料、速率、供料速度、模具形式，甚至是编程工具。由于PC的前台和特别是西门子HMI非常使用，这使变化执行容易得多。

什么是中空玻璃

中空玻璃是将两片或以上的平板玻璃用铝制空心边框框住，并用胶粘结或焊接密封，在两块玻璃中间形成自由空间，并充以干燥空气而成。具有隔热、隔音、防霜和防结露等优良性能，是现代门窗不可缺少的构件，也是新兴的透明墙体材料。

项目任务
该型立式中空玻璃生产线为专用生产高档用铝框式中空玻璃的成套设备，最大可加工宽度2,500mm，长达4,000mm的中空玻璃。该设备由5部分组成，分别为连续上料段、清洗干燥段、灯检放铝框段、合片段、板压段与翻转段。由于产品定位在高档成套设备，且中空玻璃新的国家标准已经和国际接轨，所以该系统每步工序的关键点控制，运动性要求都比较高。同时为了确保避免间隔层内露点上升或中空玻璃的炸裂等产品失效的硬伤，需要全新的新型智能解决方案。

解决方案
该生产线最终选择采用了在国际玻璃制造行业流行的奥地利SIGMATEK公司PLC系统进行控制。根据客户的成本要求选用了10.4英寸触摸式人机界面。由PLC模块输出模拟量控制变频器的方式，可以实现各段传送的连续平稳的无级调速，使设备运行更、可靠。
整套系统继承了Sigmatek的技术优势，由LASAL软件高级语言编写的程序，可以通过简单直观的标志位，方便地实现各段工作的连续和互锁。LASAL软件不依赖于梯形逻辑或数字化的编址图。在进行任何实际的编程以前，可以生成一个需要建立系统的图形表达式，十分直观方便。这套软件能很快地形成设计思想，如使用梯形图逻辑，在开始编程以前，必须定义所有的I/O点和变量， 而LASAL软件可以将要浏览的I/O点和变量布置为计算机屏幕上的控制系统的部件，然后标志每一个部件和定义一旦系统启动和运行，这些部件之间相互作用的方式。在审核所编制的流程图后，可启动系统以建立实际的程序代码。
同时，由于用类似于MS VB/VC的LASAL高级语言编写的程序具有无可比拟的优秀可读特性，并且能够预留软件接口，这样就能非常简单方便地进行修改和扩展，有利于最终用户对整条玻璃生产线的联网控制，提高整个工厂的生产效率。
Sigmatek PLC内部的实时时钟和强大快速的运算能力，能够保证中空玻璃能够停在板压段的中间位置，保证了质量；完善的通讯功能实现了在人机界面上对工艺过程实时监控和动态显示，更加直接美观，提高了设备的自动化水平。
另外同系列的中空玻璃生产线也采用了SIGMATEK的PLC控制，增加了各段反转的功能以及翻转段平送输出功能。


Sigmatek应用的优点

·实现了各段传送的连续平稳的无级调速；
·设备运行更、可靠；
·简单直观高级语言编写环境，方便各工作段的连续和互锁；
·能够保证中空玻璃能够停在板压段的中间位置，保证了质量；
·人机界面上对工艺过程实时监控和动态显示。

使用SIGMATEK的PLC和控制模块后除了能完整地达到以上的关键点，达到既定的要求和精度，形成连贯的系统运行和各段之间的安全互锁，保证系统运行的效率，可靠之外，系统本身的一些易于维护和升级得优点也使现场表现更加完美，而最重要的则是能够为日后系统的升级以及整线成套使用奠定了良好的基础。

回转印刷机基本原理：
版筒每旋转一周，拉纸和送纸辊筒做一次往返运动；在版筒上的印版接触纸张的时候，此时拉纸和送纸辊筒的线速度要保和版筒的线速度一致，当印版转过之后，此时拉纸和送纸辊筒减速并反转，如此往复运动。回转印刷机的主要特点就是对纸张的节省。
回转印刷机控制系统现状：
目前回转印刷机的控制系统主要采用的是日本厂家的控制器，这类控制器价格比较昂贵，订货周期比较长，另外就是控制器的开放性比较差，限制了回转印刷机厂家的使用灵活性。另外一些国产的控制器大多以开环控制为主，这样在生产效率上达不到要求，并且精度上也达不到要求。
电气配置：
控制系统采用TRIO MC206，四轴采用伺服轴模式。这样控制系统和伺服系统之间构成位置环，在伺服电机高速转动的过程中减小位置偏差，并且提高轴与轴之间协同运动时的精度。人机界面采用 HITECH 的触摸屏 PWS6600-S，和MC206通过modbus协议连接，在人机界面上可以修改和监控各种工艺参数。驱动部分采用安川SGMGH系列850w电机加APEX 10：1减速器。二次套印的色标传感器采用德国SICK产品。
主要技术点：
1） 保证纸张的张力。纸张的张力也就是对在拉纸辊筒和送纸辊筒之间纸张有一个预紧力，但不能对纸张产生变形，以保证纸张平整，不打褶，并且在工作中不产生跳动。
2） 解决拉纸辊筒和送纸辊筒在回转过程中对纸张张力的影响。
3） 解决高速运转时驱动系统对机械系统的冲击。拉纸辊筒和送纸辊筒运转中完成下列运动，加速-在版筒上的印版接触纸张时同步印版长度-减速-回转，如此往复运动。当电机运转速度比较高时，由于负载惯量比较大，速度曲线的平滑度将对机械的冲击有很大的影响。这样影响机械寿命，并使纸张产生跳动，影响印刷精度。采用TRIO的凸轮曲线功能可以大大提高运转的平滑度。
4） 二次套印。双色印刷机当生产三色或四色的产品时，可以通过对一次印刷的产品进行二次套印的方法实现。这也对控制系统的功能和性能产生了很大的挑战。通过加装色标传感器对一次印刷的产品的色标检测，应用到二次套印时进行自动校正以达到良好的控制精度。
5） 解决变程中对印刷效果的影响。

在工程建设的初期，上海市政污水处理公司选用了基于第三方系统控制和数据获取(SA)技术的中央监控系统。SA系统成为了整个污水处理系统的核心，系统通过中央控制室控制和监测每个抽水站，控制室直接连接到基于分布式网络协议(DNP)3.0的抽水站数据网络。
在水处理/废水处理行业通常使用非专利的公开协议DNP 3.0。该协议专门为设备之间的通信而开发，并且设计用来优化获取的数据和控制指令的传输。

上海市政污水处理公司选择了上海电器研究所(SEARI) 进行系统的集成，完成分布式抽水站控制系统的设计和开发。

SEARI在选择分布式抽水站控制系统解决方案过程中面临着诸多挑战。首先，就是支持远程抽水站和中央SA系统之间的DNP通信所需要的控制技术。

第二(或许是最重要的)，就是实现系统的可靠性。要达到控制系统的绝对可靠性，SEARI试图寻找同时支持硬件和软件冗余的控制体系结构。第三，就是确保控制的精确性，上海市政污水处理公司要求抽水站PLC和中央控制室的反馈时间最好小于20 毫秒。

最后，抽水站出现的腐蚀环境提出了进一步的挑战。气体是废水中微生物自然分解的产物--反过来，就会与氧发生反应产生腐蚀性。

解决方案:
在准备第二阶段的废水处理系统升级方案时，SEARI 找到了罗克韦尔自动化上海公司。在亚太地区合作伙伴ProSoft技术的辅助下，罗克韦尔自动化上海全球制造解决方案工程师展示了公司的Allen-Bradley PLC-5控制器通过集成一个专用的DNP通信模块与DNP协议进行通信的能力。

ProSoft的3800-DNP 模块设计可以直接安装到Allen-Bradley PLC-5 机架上，提供一种无缝集成基础。同时，DNP-3800具有两个通信端口，使得SEARI可以为每个抽水站安装一个冗余的数据通信系统。

罗克韦尔自动化抽水站控制解决方案包括两个具有“热备份”功能的独立PLC-5，以便提供绝对的控制冗余。方案包括两个位于独立支架上的处理器，两个处理器之间通过Allen-Bradley远程I/O (RIO)协议连接。

系统中众多的水泵组由各自相应的水井中的水位和每个抽水站中上游和下游流量来控制。和水位计网络通过远程抽水站控制系统将这些测量数据反馈到中央控制室。

在具有腐蚀性的抽水站环境下，不能使用一般的机械按钮、选择开关指示灯以及量表。Allen-Bradley PanelView 人机界面(HMI)和PowerMonitor II 为此提供了最佳的选择。每个抽水站安装的PanelView HMI可以为现场操作员提供监测和控制界面，而 PowerMonitor II 则监测和记录每个抽水站的电流负载、累计的运行时间和主要电气设备消耗的电能。从PanelView 和 PowerMonitor II中抽取重要的抽水站数据，然后通过DNP网络传输到中央SA系统。

汽机保护系统是一个汽轮机安全监控及辅机联锁系统，它能在汽机正常工作、启动和停止运行方式下，连续监视汽机的运行参数及状态，并且进行逻辑运算和判断，通过联锁装置使设备按照既定的合理程序完成必要的操作或未遂事故，以保证汽轮机的安全。它在防止运行人员操作事故及系统故障情况下引起的安全事故方面起着非常重要的作用。
常规的保护是用继电器用硬接线连接，可靠性较低，信号的改动比较麻烦。PLC是采用积木式结构，以及模块化的软件设计，使得系统安装和现场接线简便，并可按积木方式扩充和删减其系统规模。由于它的逻辑、控制功能是通过软件完成的，因此允许设计人员在没有硬件的情况下进行“软设计”工作，从而缩短了整个设计、生产、调试周期。工厂在1#、2#气轮机的大修改造中对气轮机的保护使用了PLC。

2 系统方案设计指导思想

(1) 高可靠性 系统采用西门子S7系列PLC为核心，硬件集成度和系统可靠性极高。
(2) 电源冗余化
l 直流电源 24V DC电源采用双套高频开关型直流电源，其过流等保护功能齐全，允许输入电压波动范围大，输出稳定性好;各单元单独供电，进一步提高供电可靠性，一旦工作电源出现故障，另一路电源立即无间断自动投入运行，不会对系统正常工作产生影响。
l 交流电源 系统允许输入两路交流电源，一路来自厂用UPS电源，一路来自厂用电(保安段)。
(3) 冗余化设计 系统采用冗余化设计，用户可以在不更改系统任何配线的情况下增加功能:采用双PLC配置，实现自动切换。
(4) 系统的基本功能 开关量输入/输出、内部中间继电器、锁存继电器、计时/计数器、移位寄存器、四则运算、比较运算、二进制与十进制转换、跳转和强制I/O等。
(5) 应用灵活 其标准的积木式结构，以及模块化的软件设计，使得系统安装和现场接线简便，并可按积木方式扩充和删减其系统规模。由于它的逻辑、控制功能是通过软件完成的，因此允许设计人员在没有硬件的情况下进行“软设计”工作，从而缩短了整个设计、生产、调试周期。
(6) 外围支持设备完善 具有完善的外围支持设备，如编程器、计算机和打印机等。
(7) 操作方便，维修容易 系统采用电气操作人员习惯的梯形图编程，使用户能够方便的读懂程序，操作人员经过短期培训就可以通过操作面板实现对系统的全部操作。
(8) 缓冲隔离 系统各种设备的I/O接口均采用光电隔离技术进行缓冲隔离。
(9) 高开放性 系统可扩展上位机进行事故追忆，逻辑图、模拟图、棒图、趋势图及相关控制参数的显示，键盘、鼠标、触摸屏操作等。

3 系统结构

系统采用管理层—控制层—设备层的递阶控制网络结构，如附图所示。设置有:
(1) 管理层:工程师站
(2) 控制层:汽机控制站
(3) 设备层:汽机仪表检测设备及执行机构。
管理层是基于bbbbbbs环境下开发的开放式、模块化、可扩展的系统，选用控制主机/服务器，提供管理软、硬件平台，通过接收来自控制层的信息，汇集和检测汽机的各种实时数据，并对它们进行相应计算，实现专家控制策略，发布命令下达到控制层对现场设备进行控制。
控制层主控设备采用西门子S7系列PLC，实现回路控制，通过I/O模块独立完成包括保护、监测、控制和事故纪录等多项功能，在系统内按要求整理“情报”，实现系统的“上传下达”。
管理层、控制层以及设备层之间除通讯外，各自独立，无电气上的连接，实现的各种功能独立。因此，即使系统中的某一部分出现故障，也不会影响系统其它部分的工作，从而使整个系统具有高可靠性，真正实现分层分布式优化控制。

4 系统功能

以往的继电器连锁方式无法提供形象的信息给操作人员，只能在出现故障后把相关的连锁点都检查一遍，处理时间长，影响生产进程，对隐含故障点无法判断。现采用PLC控制则避免了上述问题，还可同时增加打印功能，完善系统，为经后的系统扩展做好充分的准备。具体功能如下所述:
(1) 控制保护功能
· 当汽轮机转速超过10%时，同时操作面板提示汽机超速，并提醒操作人员进行检查超速原因;当汽轮机转速超过12%时，操作面板再次提示汽机超速，并提示操作人员通知技术人员进行检修维护，技术人员可根据实际情况确定是否停机或超速运行;当转速超过15%时，汽轮机自行逐步减速，同时提示减速原因，1小时后汽轮机停机，同时操作面板上显示汽机超速停机，打印机打印出停机原因:汽机超速停机。

 当汽轮机轴向位移大于Ⅰ值(安全临界值)时，报警并提醒操作人员与同技术人员进行检查超速原因;当汽轮机轴向位移大于Ⅱ值(安全隐患发生临界值)时，1小时后停机。同时操作面板上显示原因，打印机打出停机原因:轴向位移大停机。
· 当润滑油压低于Ⅰ值时，报警并提醒操作人员与同技术人员进行检查超速原因;当润滑油压低于Ⅱ值时，启动交流油泵;当润滑油压低于Ⅲ值(绝对危险临界值)时，停机。同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:润滑油压低停机。当润滑油压低于Ⅵ值(设备损坏临界值)时，停盘车。
· 当轴承油温高于Ⅰ值时，报警并启动油温冷却系统;当轴承油温高于Ⅱ值时，1小时后停机;同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:轴承回油温度高停机。
· 当轴承轴瓦温度高于Ⅰ值时，报警并启动油温冷却系统;当轴承轴瓦温度高于Ⅱ值时警报连续提示，停机;同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:轴承轴瓦温度高停机。
· 当电气送来发电机故障信号时，停机;同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:发电机故障停机。
· 当主汽温度低于Ⅰ值时，报警;当主汽温度低于Ⅱ值时停机，同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:主汽温度低停机。
(2) 记忆功能 在自动主汽门跳闸后，由操作面板显示出导致首次动作原因，以便于进行事故分析。
(3) 保护投退功能 在操作盘上设置保护投退开关，以便运行人员和检修人员试验和维修，防止在试验或维修过程中，以及汽轮机启动过程中，由于某个条件不满足而引起的系统误动作。
(4) 打印功能 系统能够实时打印保护投退开关的投退时间及内容、所有保护动作的时间和内容。