西门子模块6ES7510-1DJ01-0AB0参数详细
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作为世界闻名的轧钢厂,位于奥地利林茨的奥钢联股份有限公司极为关心他们产品的质量。这包括这家奥地利公司的供应商和合作伙伴的突出表现和奉献。一个突出的例子就是在连铸厂用贝加莱提供的成套解决方法成功更换了原有的控制系统,证明其出色的合作和在共享知识时对合作伙伴所作的承诺。再次提醒您,这是在正在运行的系统上完成的。
合作关系 坚如磐石
在连铸厂,钢水连续地铸成厚钢锭,作为轧钢厂的预制品。在这个过程的开始阶段,金属铸造在固定的模子里。固定的模子由围成长方形的铜板组成。钢水在这些铜板上凝固,固体在仍为液态的核心周围形成。这个外壳下移到模子下面的滚轮上,然后利用侧部安装的喷孔急剧冷却,同时有更多的钢水在上面成形。在连铸厂后一道工序,固化的钢棒被切断成不同的长度(钢锭)。
奥钢联股份有限公司CC4铸造厂技术现代化主管奥特弗莱德·克赖兹玛尔说:“在我们连铸厂内,在各种的独立区域常常使用多个控制系统,以此连续监视过程,如果需要,还可以有交互作用。,我们也可以从单一的中央控制站评估和控制整个过程。整个生产过程可以用监视器跟踪。我们的目标是要实现可以从主控站只由一个人进行操作。更换系统另外的目的是要得到的额外信息和为我们客户提供文档。”
生产记录
位于奥地利林茨的切姆雪夫工业服务公司是一家MCE公司,受委托应在CC4连铸厂应用过程控制系统的项目中承担主要任务。所有工作都在按计划的停机期间以及运行时间完成。这样可以防止额外的生产中断。作为一个特殊的优点,在完成更换之后马上就能实现生产记录。这是由贝加莱提供的过程控制系统才能实现的。
负责切姆雪夫项目的赫尔穆特·丹纳尔说:“我们的工作是使现有的控制系统来适应由奥钢联计划要求的改进和更换,同时保证在整个更换期间完整的运行能力。”
这个控制系统设计的任务是使操作员在连铸厂能完全自动化调节、控制和监视所有功能。工厂每天四班24小时运行,但是更换是在没有危险而且是短的时间内完成的。
因此,奥钢联有限公司和切姆雪夫每家公司都利用了8-16小时停运中的一次,这样的机会每两个月才有一次,还有计划中的5天停机,在此时间完成新系统对老系统的更换。
丹纳尔说:“这些总体条件对我们是一个挑战。如果在更换时,某个部件不工作,我们必须保证在需要的情况下我们能在16小时内回到老系统上工作。”
贝加莱是必然的选择
贝加莱和切姆雪夫的合作,正如合作集团MCE内部工业服务专家所说,已经进行了几十年。他们互相支持,相互欣赏对方专家的意见和经验。丹纳尔说:“专也性的一个特别体现是B&R的同事反应如此之快。产生的问题总是马上得到回答。我们长期的强有力的合作是建立在友谊和回报的基础上的。”
复杂的项目
贝加莱过程控制系统销售部的负责人路得维希·哈夫纳尔能够调动大量的资源,来实现奥钢联连铸厂控制系统的更换。他说:“我们能够在林茨项目上应用整个贝加莱的产品系列,这包括高性能的CPU,超大的应用内存和极快的运算周期,过程控制技术,可靠的工业PC以及在驱动和控制技术领域中现代的解决方法——ACOPOS!”
毫无疑问,奥钢联用远方可操作终端代替系统上分散的控制站,在贝加莱也变得可行。
恶劣环境中实现全部功能
钢水作业的地方存在着蒸汽、灰尘和振动,所有系统的工业承受力显然是一个要求。路得维希·哈夫纳尔说:“切姆雪夫作为工厂建造者,富埃斯塔派·斯泰尔股份有限公司作为客户一起制定了可靠的计划。对诸如配电柜、控制器和PC部件的布置进行了详细讨论。例如如何将操作站直接放置在铸造操作台上,那里很容易受到高温影响,而且铁水会时不时地到处飞溅,这些地方配置了一层玻璃。在这种特殊情况下,我们应用了现代化的触摸技术。从根本上讲,我们所有的系统都适合工业应用,甚至能应用到恶劣的环境中。”
人员方面
“在整个项目进行过程中,我们清楚地看到,通过工厂建设方、终用户和系统制造商的紧密合作,使困难的问题都能顺利解决。公司参与此项目的所有员工总数大约有40名技术员,他们日日夜夜为工厂工作证明了其个人承诺。这是使这样一种远景成为现实的唯一办法。” 哈夫纳尔的话表达了他对所有参与员工的感谢。
自然,现已完工的系统在所有方面都能扩展。这里同时预留了服务器资源以及可用接口,这可以用来建立“透明的工厂” 。“这个概念可能成为奥钢联股份有限公司的重要课题,而我觉得一定会完成这个任务。”路得维希·哈夫纳尔乐观地说。
奥钢联股份有限公司是集团公司的主要分公司。该公司拥有6,600名员工,而整个奥钢联集团拥有23,500多个员工。因此,奥钢联股份有限公司是奥钢联集团中大的工业公司。奥钢联在2003/2004财政年(至2004年3月31日止)实现了17.2535亿欧元的年销售额。所有公司的生产系统都在林茨。奥钢联股份有限公司的核心业务是开发、生产和销售高质量的钢制品。
随着规模不断扩大,山东京博控股发展有限公司油品发货系统越显效率低下,经常出现产品积压和油罐车拥挤混乱现象。京博控股通过对整个流程和装油自动化设备进行了详细的调查和分析,发现原有系统存在很多问题,京博控股果断决定更换发油系统。
一 原系统问题 原系统采用PCC集中控制+交易软件的模式。14个鹤位的I/O集中接到控制室的PCC上,上位机采用组态软件开发发油界面,交易软件采用Delph开发。
(1)上位机和PCC的发油系统经常出现通信中断,或者不稳定,经常不得不手动装车; (2)手动装车后,用PCC装车的数据不能自动上传到发油交易系统,经常重复劳动; (3)14个鹤位所有数据量采用集中式控制,在中控室采用一个PCC来控制,使布线复杂; (4)温度信号不能采集,或不准确,导致装车用PCC的计数脉冲不能**计算测量; (5)不能灵活地改变鹤位及油泵的对应关系,使鹤位利用效率低。
二 新系统方案介绍 京博集团发油系统承担着年吞吐量300万吨成品油的发送任务,根据各种油品的数量和往年的发油情况,设计规模定为600万吨。控制系统的设计规模一期按14个鹤位的容量进行配置,紧接着二期增加14个鹤位。 经过一段时间的认真考察,终选择PCC分布式自动化装油方案。该方案采用贝加莱(B&R)的X20分布式PCC作为下位机;每个鹤位和泵站采用一个X20CP0292紧凑型CPU及分布I/O,采集和控制现场的可燃气体报警、接地报警、流量计等各种控制信号,并通过RS-232和显示屏及键盘相连,完成当地的人机交互。中控室的X20CP1484标准CPU,通过CAN总线或者以太网和14个鹤位及泵站相连,构成一个分布式的控制系统。采用贝加莱的APC620工控机为上位机服务器,采用贝加莱APROL系统为上位机组态,通过OPC和交易系统通信。系统拓扑图如图所示。
1. PCC简介 贝加莱的X20是分布式PCC系统,各种模块之间可进行组合。 X20PCC的大量功能支持可帮助用户进行编程、启动、维护,它主要有高速的指令处理、浮点数运算、方便用户的参数赋值、人机界面、诊断功能、口令保护等功能。
X20PCC具有多种不同的通信接口,可用来连接各种工业现场总线和工业以太网总线系统,方便用户的数据交换。B&R独有的INA通信,更是让编程者省去了通信编程调试的烦恼和工作量。
2. 发货控制系统简介 罐区油罐的油品通过10条母管输送到发油台,各装车口采用多泵对多鹤位的结构,各管线都有回油装置。
3. 自动控制系统 结构和功能 发油自动控制系统由业务工作站、监控工作站、定量控制系统和现场仪表设备组成。 a.工作站 业务管理系统由接入局域网的计算机、打印机和UPS电源组成,分别设在业务室、磅房等相关业务科室内。 功能:完成领油预约;车辆自动调度、鹤位自动分配;完成用户指标管理,包括注册开户、各种查询、信息修改;完成发油结算、自动制表功能;具有油操作员权限管理及口令设置修改等;通过局域网构建完整的控制管理系统;通过连接局域网实现信息共享。
b.监控工作站 监控工作站由连接PCC和交易软件的APC工控机和APROL组成,设在发油控制室内。
功能:发油通道的管理和控制,如通道的开关、屏蔽、发油继续或暂停等;监控发油站台工况,实时、动态反映设备运行状态和数据;多画面切换监控功能。系统功能组态(参数设置)功能:如通道油品定义、标密设定等;工作状态设置功能:如鹤位的泵输/自流选择;弹出式报警窗口,所有故障点的监测报警显示,报警声提示;设备调校平台,用于设备的调试、维护和参数测试;下位机控制系统操作运行记录,历史故障辑录通过局域网实现信息共享。
c.定量控制系统 发油控制系统由控制柜、现场控制设备和现场工艺设备组成。采用以X20系列PCC作为控制系统的核心。 功能:鹤管发油自动定量控制;油每200L自动暂停/启动功能;启停与阀的开关的智能化控制:如实现电液阀的开度调节、泵-阀的时序控制;现场发油的人工干预;现场的操作提示和实时流量显示;实现静电接地的信号联锁,不可忽视鹤管在位联锁保护;控制系统对通道的人工干预、系统运行状态和故障的指示;实现离线自动定量发油:在上位机监控工作站和业务工作站故障的情况下,或者在紧急情况下,以控制柜为核心的发油控制系统可实现无需预约的离线自动定量发油。 d.现场控制设备 现场控制检测设备有:电液阀、质量流量计,操作终端、悬挂式大屏幕显示器(可选)、鹤管在位开关、静电接地装置、急停按钮。 用电液阀作为鹤管付油控制开关阀门;用质量流量计(0.2级)作为汽车发油流量计;汽车付油现场使用LCD作为操作终端,用于完成用户身份识别、定量输入、流量显示、启停操作、状态指示并带有操作回音功能;每个鹤位设LCD大屏幕显示器,为用户提供直观的付油过程数据和操作状态;每个鹤位安装接地一体化检测装置,作为发油静电接地安全保护联锁信号;每个鹤管安装鹤管防溢油传感器,作为油罐车液位安全保护联锁信号;每个付油平台安装一只急停按钮开关,作为危险情况时实施急停操作手段;每条主管线设温度变送器检测油品温度;每个鹤管安装鹤管在位开关,作为发油联锁保护信号。
e.软件环境 (1)开发工具:贝加莱AS编程软件和贝加莱APROL系统软件; (2)运行环境:监控工作站为Linux,业务工作站为WinXP; (3)软件功能:报表查询管理功能,该软件的功能能满足用户提出的要求,能对发油的数据管理、查询、制表。能在网络的客户端运行,访问现场的发油情况以及现场各个设备的当前工作状态。
4.几个控制功能 a. 流速控制 对于鹤管和加油枪要求保持一定的流量(流速)范围,以保证加油作业的安全和效率。由于下列情况可能造成发油流量的变化:大罐液位的高低不同;管线长短不同;同种油品同时发油车位多少不同;使用鹤管和加油枪不同。 采用开关阀的二次调速,从而调节发油流速。
b.**定量控制 可在发油结束前的定量关闭过程中提前关闭电液阀,当达到定量数量(有一微小的提前量)时快速关断电液阀并停泵,实现定量控制。
c.车位自动分配 领油用户在业务工作站进行预约。油库工作人员依次将前来领油用户的预约信息输入业务工作站。当一个用户的预约被接受时,打印机自动为该用户打印预约单。该用户持预约单将油罐车驶入付油区指定车位排队等待。
三 新系统优势 (1)系统分全自动装车、APROL独立装车、PCC独立装车3个等级的装车状态,有效地预防了在不明故障下问题的解决。并且,待交易系统恢复后,APROL独立装车、PCC独立装车时的数据能自动上传,减少了工作人员的工作量;
(2)系统采用分布式结构,使结构清晰,维护和施工非常方便,增加了安全性、可靠性; |
(3)系统可按照生产和销售计划,随时调整泵站和鹤位的对应关系;
(4)系统扩展方便,随着规模扩大,鹤位逐步增加,每增加一个鹤位就增加一个紧凑的鹤位PCC,通过以太网或者CAN总线直接挂在现场总线上即可;
(5)该系统采用X20系统,具备高的I/O密度、扩展方便、可热插拔;
(6)随着技术不断进步,如果工艺流程的改变,需要更改鹤位CPU的程序,可以在中控室通过以太网,利用B&R的INA通信技术,直接将改动的程序下载到鹤位PCC上。