西门子模块6ES7223-1BL22-0XA8大量库存

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造纸在我国已经有二千多年的历史，它广泛应用于人们的日常生活中，晨鸣纸业集团为我国大的造纸集团，其中山东晨鸣纸业集团齐河板纸有限责任公司的碱回收装置采用我公司的SmartPro控制系统，该装置日产235T，是目前国内大的碱回收装置，它包括蒸发、静电除尘、燃烧、制漂、苛化六个工段。

　　该控制系统共有8个操作员站，四个控制器，IO测点数量达到750点，控制监测回路达到540个，控制调节回路38套，其中重要的控制调节回路是燃烧工段的上汽包液位。蒸发工段两台操作员站，一台控制柜，一台扩展柜；燃烧工段两台操作员站、一台控制柜；

　　苛化工段两台操作员站，一台扩展柜；

　　静电除尘一台工程师站；

　　制漂一台操作员站；

　　各控制室之间距离远采用光纤连接，网络、电源、主控器、计算机采用冗余配置，系统通讯采用以太网、Profibus-DP协议。

　　在蒸发工段浓缩黑液，使黑液达到可以燃烧的浓度,送到燃烧工段，在燃烧工段燃烧掉浓黑液中的可燃物质，浓黑液中的不可燃物质等变为燃烧后的红色熔融物，这些熔融物被清水溶解后称为绿液，绿液被送往苛化工段，在苛化工段把绿液与石灰进行反应，使对蒸煮不起作用的碳酸钠转变成氢氧化钠。反应分离出了清液，即蒸煮用的白液，反应后生成的沉淀叫白泥。用澄清或过滤的办法将其分离，经洗涤去残碱后再利用。在该装置中重要的设备为燃烧炉，附属设备有除氧器、燃油管路、黑液喷枪、风及烟气设备，燃烧炉运行的好坏，直接影响到碱回收整套装置的运行。

下图为蒸发工段部分工艺流程图

　　燃烧工段：在燃烧工段燃烧掉浓黑液中的可燃物质如木素，浓黑液中的不可燃物质如Na2CO3等变为燃烧后的灰渣，这些灰渣被清水溶解，这种溶解液被称为绿液，绿液被送往苛化工段。

　　苛化工段：黑液燃烧后的熔融物溶于水或稀白液中，形成黄绿色溶液，称作绿液，其主要成分是碳酸钠。苛化就是把绿液与石灰进行反应，使对蒸煮不起作用的碳酸钠转变成氢氧化钠。反应分离出了清夜（主要成分是氢氧化钠）即蒸煮用的白液，反应后生成的沉淀叫白泥（主要成分有碳酸钙）。用澄清或过滤的办法将其分离，经洗涤去残碱后再利用，或回收石灰石或综合利用。

　　控制方式有三个温度调节为绿液加热器、热水槽、苛化器单回路调节，其余主要为电机、泵的启停控制。保证白液的质量和苛化生产的连续性，对进入消化器的绿液liuliang、石灰liuliang严格控制。

　　整套碱回收系统共有泵、电机等开关控制设备64台，对于这些泵可以由现场启停，也可以由操作员在计算机上来启停。每个电机有一个DI信号，是电机的运行状态信号；有两个DO信号，是电机的启停控制信号；有一个AI信号，经过电流变换器后转变成4—20mA,在DCS上显示电机的运行电流信号。

　　应用该控制系统后可以将碱回收各部分作为一个整体对象来进行控制，按工艺流程的自动化过程由DCS系统协调完成，达到系统的平衡，保证工艺设备安全、可靠、高效运行和启停；实现整个装置控制系统的测点信息、实时数据、历史数据和系统资源的共享，在任一装置的计算机上可以观察整个装置的运行情况；tigao工艺设备运行的技术经济效益，tigao自动化投入率，tigao可靠性，减少误操作，降低事故率；操作方便，有声音报警，可查看操作记录，工艺运行曲线，生成实时和历史报表。

一、 引言

在水泥粉磨控制系统中，由于控制点比较多，所以一般都采用DCS或中型PLC来构建控制系统，系统的整体成本比较高，基于Haiwell（海为）国产PLC的优异性能和强大易用的通信功能，以极低的成本实现了对中型磨机（年产30万吨水泥）的控制。下面就对这一应用作一介绍。

二、 控制规模

1、 DI：112
2、 DO：40
3、 AI：24
4、 AO：4
5、 配料计量秤5台（每台秤的控制信号量：2xDI，1xDO，3xAI，1xAO）

三、 使用设备型号

海为PLC部分：

1、 CPU主机：HW-S32ZS220T 1台
2、 DI扩展模块：HW-S24DI024N 4块
3、 DO扩展模块：HW-S24DO024T 1块
4、 AI扩展模块：HW-S04AI024N 4块
5、 AO扩展模块：HW-S04AO024N 1块
6、 通讯扩展模块：HW-S01RS 2块

仪表部分：

1、 多路巡检仪：AI-704M 3台
2、 计量秤控制器 5台

四、 解决方案

在一般情况下，单台小型PLC无法实现这样规模的控制，海为PLC能够实现这一控制是基于以下特性：

1、 足够大的程序空间：16K
2、 可以扩展7个扩展模块
3、 支持5个通讯口，5个端口可以并行工作
4、 海为PLC的AI/AO模拟量扩展模块支持并行总线和串行总线二种扩展方式，采用串行总线扩展时不受AI/AO点数限制
5、 通讯效率高，通讯程序与扫描周期无关，无须人工控制时序来避免通讯端口的冲突，能完全满足实时性和可靠性要求

在本控制系统中PLC的CPU主机通过并行总线扩展了7个模块：4个DI扩展模块+1个DO扩展模块+2个通讯扩展模块，这样PLC共有4个通讯口：CPU自带2个+2个扩展的通讯口，系统网络图如下：

如上图所示，COM1用于与上位机通讯，实现对这个控制系统的实时监控；COM2用于与4个AI模块和1个AO模块通讯，实现对标准模拟量信号的采集和控制；COM3用于与3台多路巡检仪表通讯，实现对热电阻温度信号的采集；COM4用于与5台计量秤控制器通讯，实现对计量秤的综合控制。

由于将需要通讯的设备按高低速进行了合理的分配组网，把通讯量分散到不同的通讯口，充分满足了系统对实时性的要求。

五、 上位机实时监控系统

由于监控和控制的数据量比较多，上位机实时监控系统采用海为公司自主开发的监控系统，部分画面如下。

六、 总结

Haiwell PLC虽然只是小型PLC，但基于Haiwell PLC的优异性能和强大易用的通信功能，利用通讯方式扩展了控制的范围，完全可以实现对中等规模系统的控制，为用户大大地节约了成本。

一、改造设备简介：
　　定厚机是石材加工过程中不可缺少的设备，用途是采用铣削方式将石材按工艺要求加工成所需的厚度。主要由床身、皮带滚筒、固定导轨、活动横梁、动力头（铣刀）、电气控制系统等部分组成。铣削方式又可细分为平面铣刀和圆筒滚刀两种。
　　本文介绍的改造设备是采用三个圆筒滚刀，通过粗加工、半精加工、精加工三个加工层次，将板材一次加工成型。该设备的皮带采用气压缸拖动，实施板材水平方向输送；横梁上安装了三个动力头，前后运动；每个动力头上均装有滚刀，实施板材铣削。工作原理如下所述：
　　首先按照工艺要求，调整好三个滚刀的垂直高度；启动三个动力头，开启横梁和皮带；板材在皮带的带动下，作断续运动；皮带移动一次到位后，横梁带动滚刀由后向前铣削，然后快速退回，周而复始，直至板材加工完成。

二、目前设备存在的问题：
　　1、设备的横梁拖动采用液压伺服调速系统，横梁电动机拖动液压泵，通过液压伺服系统，由液压马达实现横梁的无级调速。目前，我国的机械设备极少采用液压伺服系统进行调速，设备出现故障后，国内无法采购到相同的故障元器件。控制系统PLC用的是老式西门子产品，体积大、耗能多且老化严重，故障频发；同样由于国内无法采购此元器件，因此维修费用较高，维修周期较长，给企业的生产带来不便。
　　2、加工方式单调，生产效率低下。其加工过程如下图所示：

　　由上图可看出该设备的自动加工流程仅有：“单向进刀、空刀退回”一种工作方式，造成了加工板材的局限性，效率无法tigao。

三、改造方案：
　　1、经过研究和反复论证，我们决定采用艾默生EV1000-4T0022G的变频器替代液压伺服系统，用艾默生EC20-2012BRA的PLC替代原西门子产品。因艾默生产品的性能优越、质量可靠、价格适中且较易采购，所以我们作为配套产品。
　　2、在设备原工作流程的基础上，增加两种自动加工方式，即后端进刀和前后进刀。在单端进刀方式下，增加高速退刀、中速退刀和慢速退刀三种退刀方式。工作流程如下图所示：

3、改造系统的硬件连线图：

4、改造后的效果：
　　改造完成后的横梁运行平稳，换向无冲击，调速方便。在自动加工方式下，由于增加了：⑴前端进刀，⑵后端进刀，⑶前后进刀三种加工方式选择，tigao了工作效率，尤其是“前后进刀”功能，使工效tigao了两倍。本次改造，大大减少了故障停机率，节约了维修费用。

四、结论：
　　通过此次改造，达到了我们的预期目的，即增加了设备的多种工作方式，大大tigao了工作效率，并且由于艾默生产品具有的多种保护功能，使得维护维修更加方便简捷。目前我国的许多石材加工企业在上世纪90年代引进的国外先进设备都已经老化，维修改造设备成为企业的一项重要任务。此次定厚机改造的成功，是艾默生产品成功应用于石材加工企业的典型案例，也为艾默生产品今后在石材加工领域的应用奠定了良好的基础。