舟山西门子PLC总代理商

更新时间：2024-05-08 07:10:00

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详细介绍

舟山西门子PLC总代理商

一、概述

某塑胶企业配料设备采用失重称重的方式，为了确保每种产品配料中的主料和各种辅料实现准确的配料，整个配料系统由多台失重秤构成，同时称重配料，采用螺旋给料方式进行物料输送。所有主料和辅料终被送入一个容量约为200Kg的称重式料斗进行混合，由于设备故障维修昂贵且性能不能满足要求，客户决定对失重秤系统进行升级改造。本文阐述了该系统采用西门子专用称重模块SIWAREX FTC改造过程及效果分析。

二、原有设备

用户原有失重秤主要由称重传感器、称重仪表、秤体等部分构成，该系统人机交互接口少，维护相当困难，而且板卡备件价格昂贵。由于称重控制器的设计专一性，该控制器在本设备的控制过程zhonggong能比较单一，只有重量称量功能，在整个流程中没有其他控制功能，也不能实现方报表输出等功能。用户为了提供生产效率，减少现场维护量，需要将原有的失重秤改造成具有称重、控制和管理功能，能够实时jingque控制该称重过程，

图1 失重秤现场

同时人机交互快速方便，信息输出方式多样的称重控制系统。同时要求称重控制设备具有通用性，称重传感器精度稳定性，人机操作界面友好。

三、改造过程

我们针对用户的要求，选用了西门子SIWAREX FTC称重控制模块（图2）。FTC模块是一种高精度、高速的动态称重控制模块，直接集成于西门子S7-300PLC控制系统，可通过编程方便的实现失重式给料设备的称重控制功能。SWAREX FTC可以jingque的控制生产过程中粉末、颗

图2西门子 SIWAREX FTC控制系统

粒、片状、条状和块状固体物料瞬时给料流量和累计量。在生产过程中，给料流量的jingque控制对保证产品质量起到了重要的作用。

该系统包括一台主控PLC CPU 315-2DP，外接两只FTC模块，同时控制两台失重秤。称重传感器采用西门子的RN系列单传感器，上位人机界面采用了新的MP277 10寸彩色触摸屏，较大的显示面积有利于重量参数的设定和显示，以及称重工作状态的记录显示（图3）。给料配方的功能，增强了系统使用的灵活性，配方设定值可以直接在触摸屏上通过密码设定。所有配方数据都保存在存储卡里，以防止意外丢失。FTC模块自带特定功能的输出点，可以控制加料的一些专用功能，比如加料阀的开关，螺杆加料机的速度控制，以及其他保护功能。

图3 SIWAREX FTC失重秤设备控制流程示意图

失重秤连续对整个给料系统包括称重斗、给料机构进行称重，相当于一台静态秤；同时通过变频调速来控制给料机构的下料流量。失重秤料斗内每单位时间内物料重量的减少Δd/ Δt对应失重秤的给料流量。FTC将dv/dt与预设的给料流量进行比较，并通过调节给料机的速度来自动修正，因此可以保持jingque的给料流量。

当料斗内的物料重量低于预设值，FTC称重控制模块将锁定给料机速度，保持下料机构以容积方式给料。同时打开加料阀进行快速加料。当料斗内物料重量达到高位预设值，加料阀自动关闭。同时FTC控制器自动将下料机构切换到称重方式加料。

性能特点

• 给料累计量精度优于±0.2﹪～±0.5﹪；

• 给料流量控制精度优于±1－2﹪；

• 给料速率为0.05～100 000㎏/h ；

• 性能可靠，几乎不需要维护，特别适用于条件恶劣的工业领域；

• 多种标定方式，标定简单；

• 结构紧凑，占用空间小；

• 整体式安装，降低安装成本；

• 全封闭式物料输送，防止粉尘飞扬、环境污染。

四结论

由于西门子SIWAREX FTC称重技术的使用，使得：

• 提高批量加料计量精度，不受外部因素（例如机械振动等）的干扰；

• 可适用于不同种类、不同密度的物料计量控制；

• 分别获取和显示料位和物料重量值；

西门子SIWAREX FTC称重模块和S7-300系统的可编程和集成的特点，使我们在实施失重秤改造项目中，能够借助SIMATIC强大的平台，充分满足了用户的称重、控制和管理需求。确保工厂高效运行并保证产品质量，实现了生产流程优化和高度自动化。西门子SIWAREX FTC优异的性能和可靠的品质使失重秤称重控制系统的稳定性和可控性都大大提升，减少了用户的维护量。

西门子将为Invapah 太阳能电厂——美国家商用太阳能热电厂，安装蒸汽轮机。该电厂采用塔式太阳能热发电技术。蒸汽由数千面镜子加热水产生。这座位于加利福尼亚莫哈韦沙漠的电厂由BrightSource 能源公司建造。

西门子将为Invapah 太阳能电厂——美国家商用太阳能热电厂，安装蒸汽轮机。该电厂采用塔式太阳能热发电技术。蒸汽由数千面镜子加热水产生。这座位于加利福尼亚莫哈韦沙漠的电厂由BrightSource 能源公司建造。莫哈韦沙漠还包括死谷，这里夏季的温度高达45摄氏度。太阳能技术是西门子与环保相关业务组合的重要组成部分，该项业务2008财年为西门子带来了190亿欧元的销售额。

西门子将为该电厂提供一套输出功率达123MW的蒸汽轮机发电机。该电厂预计将于2011年年底投入运营，将为35,000户家庭提供对环境友好的太阳能。西门子能源的专家采用重新加热技术对SST-900工业蒸汽轮机进行了改进，使其能够满足太阳能发电应用的特殊要求。

该太阳能电站将安装独立的导向镜（日光反射装置），这些导向镜能够直接将太阳光反射到塔顶部的锅炉。该日光反射装置以一种不对称的弧形排列在塔的四周。塔顶部的锅炉在550摄氏度的高温下产生蒸汽。这些蒸汽被加以高压驱动轮机运转。蒸汽冷却后，流回锅炉，被重新加热，产生的蒸汽重新流入低压力的轮机。这种重新加热工艺提高了不同工作条件下的电站效率。除快速启动这一特性之外，该轮机还能灵活运行，解决了负荷波动的问题。

1 引言
焦炉煤气回收系统主要由煤气柜和减压站组成，在实现了焦炉煤气的回收再利用的同时，还对节能环保及稳定用户管网压力起到了重要作用。基于西门子plc的回收控制系统主要包括气柜的油泵控制、柜内压力控制、柜容控制、活塞速度控制、减压站的自动减压、工艺参数显示等功能。

2 硬件配置
2.1 控制站
        气柜控制站选用siemens s7-400h plc冗余控制系统。包括两个414-4h cpu，2块冗余电源模板，2块冗余cp443网卡。正常运行时一台cpu(主)参与控制，另一台cpu(备)通过同步模块与之同步，当检测到主cpu、机架、电源、通讯等故障发生时，备cpu立即投入控制而不影响生产控制的连续性。
        气柜控制站采用了远程i/o模式，根据i/o点的实际数量配置了2个et200m智能远程i/o站，远程智能i/o站与控制器采用冗余profibus总线通讯。减压控制站选用siemens s7-200 plc控制系统，并安装人机界面用于本地操作和设置相关参数。减压控制站使用em277与气柜控制站实现网络通讯，气柜控制站为系统主站。
2.2 系统网络
        整个系统网络分为现场级、控制级、监控级三级，系统网络结构如图1。现场级使用profibus dp冗余现场总线进行通讯，主要实现s7-400h主站和远程智能从站之间的数据传输，采用西门子双绞线传输速率高达12mbps。控制级实现s7-400 plc和s7-200plc之间数据交换，使用profibus dp总线进行通信，s7-400 plc冗余profibus dp总线与s7-200plc单总线使用y-bbbb转换模块进行总线自动转换，总线使用光纤介质传输，通讯速率快。监控级采用西门子sclancs交换机构成冗余的工业以太网环网，实现工程师站(es)、操作员站(os)与现场控制站(as)的连接通讯，通讯速率可达100mbps，2台操作站与as站共形成4条冗余iso协议连接，提高了系统网络可靠性。

图1 系统网络图

2.3 hmi
hmi(人机接口)是生产操作人员对生产过程实施监控的窗口。本例使用两台热备方式的操作员站，其中一台同时作为工程师站，操作员站的热备提高了系统的可靠性。hmi硬件系统采用研华工控机并配置了具有数据冗余功能的cp1613网卡，软件使用西门子wincc组态软件。hmi实现了对工艺参数的集中显示、故障报警、数据记录、设备操作。

3 控制系统原理
3.1 设计方案
        本系统采用step7 v5.3和micro -win step7软件在bbbbbbs 2000平台下开发，编程灵活方便。软件采用模块化编程结构，整个控制系统包括煤气柜控制和减压站控制两大部分。煤气柜控制部分分别完成油泵、煤气管道电动蝶阀与煤气放散阀、煤气调节阀等设备的控制与联锁保护、工艺参数检测与报警功能。受控设备设计为现场手动和集中控制两种控制方式。集中控制包括设备单动和设备联动自动两种控制方式，在集中控制方式下操作人员在hmi画面上进行单动操作和联动自动方式选择。减压站控制通过调节三台压力调节阀，实现压力降压稳压功能，主要有手动、自动、远控三种操作模式。
3.2 进气调节阀pid控制
        在煤气管道上设有一煤气调节阀，通过调节进气量实现对活塞速度的调节。本例的pid控制逻辑采用step7软件集成的系统块fb41实现。实践中以活塞速度为控制值以阀门开度为控制对象加以适当地调整p、i参数即可。
3.3 油泵控制
        该煤气柜设有8台油泵用于密封油的循环。8台油泵分为4组，每组2台(1主1辅可选)。每台泵控制要求相同。在单动方式下，油泵的启停控制是操作员在hmi画面上完成的。在联动方式下，油泵的启停控制与油箱油位联锁，而无需操作员干预。图2示出在集控方式下油泵的控制逻辑。

图2 油泵控制逻辑框图

3.4 降压稳压自动调节
        降压稳压自动调节起保证管网煤气压力稳定和将高压煤气转为低压煤气的作用。该功能使用s7-200plc完成，系统使用分程的pid自动调节，系统pid具有自整定功能。分程的pid对三台调节阀进行控制，根据工况三台调节阀按顺序开关。采用分程调节扩大了系统调节范围，提高了调节精度。
3.5 柜高自动调节
        柜高自动调节主要起保障煤气柜在安全高度范围运行。系统采用模糊控制算法通过控制减压站的压力稳定值进行控制。模糊控制根据实际专家经验进行推导算出不同工况下的压力设定值，减压站根据模糊算法结果进行变参数pid调节。煤气柜柜体压力设计为11kpa，气柜高75米，气柜柜高正常控制在50米，此时远程站调压设定压力为11kpa。当煤气用户的煤气用量增大时，气柜柜高就会下降，当气柜高度下降到45米时，主站就会将设定压力改为11.6kpa，此时气柜高度就会随着管网压力的上升而上升。当气柜高度上升到50米时，主站就会将设定压力改为11kpa。当气柜高度继续上升到55米时，主站就会将设定压力改为10.5kpa，此时气柜高度就会随着管网压力的下降而下降。这样，柜高自动调节采用模糊控制既保证了煤气管网压力，使用户得到了基本稳定的煤气压力；又保证了煤气柜的柜高，使煤气气源不充足的时候，短时间缓解管网煤气量。这种控制有效的保证了生产的安全性。
3.6 数据组织与报警
        系统实现了包括co浓度、压力、温度、柜容、柜高、管网压力等模拟量的数据转化与显示；油泵运行、阀位状态、油箱液位开关状态等数字量的采集与显示；与其他控制系统的通讯数据组织；重要参数声光报警；重要数据的历史(实时)趋势。

4 结束语
本控制系统以plc为核心，实现了煤气回收生产工艺的自动控制。该系统经过调试运行证明，系统自动化程度高，控制稳定可靠，操作直观方便，得到了用户的。具有很好的应用前景。

摘要：本文简要描述瑞千源自动化公司在对某科技园区的锅炉进行变频改造采用的方案。采用西门子MM4系列变频器，控制锅炉鼓风与引风，实现手动开环/自动闭环运行。

控制对象: 包括6吨蒸汽锅炉，鼓风电机和引风电机等。

设备参数: 客户现场的电机参数: 鼓风电机功率:5.5 KW 引风电机功率18.5KW

控制目的: 改造并组成良好的燃烧工况，提高锅炉燃烧效率，降低能耗减少排污。

变频控制系统设计工作原理：

　　本系统可实现开/闭环运行：

　　1.引风控制：

　　通过炉膛上的负压变送器将炉膛压力标准电信号送入引风变频器PID 控制器的反馈通道, 经处理后与设定炉膛负压力比较, 经过PID 控制器产生运算信号, 此信号控制引风变频器调节电机转速, 使炉内负压稳定在设定值, 从而达到自动跟踪鼓风保持炉膛负压恒定目的。引风电机速度随着炉膛负压值的变化而变化。即保证锅炉燃烧部分的自动运行。

　　2.鼓风控制：

　　通过蒸汽管道上的压力变送器将所需蒸汽压力标准电信号送入鼓风变频器PID 控制器的反馈通道, 经处理后与设定蒸汽压力值比较, 经过PID 控制器产生运算信号, 此信号控制鼓风变频器调节电机转速, 使蒸汽管道上压力基本稳定在设定值, 从而达到自动跟踪蒸汽管道上压力。

　　3.由于原锅炉为非节能型燃烧方式，控制风量靠人工操作风道挡板，蒸汽压力单靠人工控制燃烧不好。因此电机全速运转产生的风量不能全部使用，采用挡板截流造成约30%的电能损耗。使用变频器可根据生产需求任意调整电机速度，使输出风量可以调节，提高生产工效并且节能降耗。

　　变频器采用西门子MM430系列。控制系统的起动方式为外部远程人工控制。

　　调速方式：

　　1: 为操作工人根据生产情况由外部远程升速/降速按钮实现对电机的速度控制。

　　2：变频器通过端子BICO连接切换为自动PID运行方式。

　　3：系统还可实现全开环运行，通过控制柜或现场操作箱上的启停按钮和电位器实现人工控制和调速。

　　系统的主要连锁：

　　1.鼓风机运行条件：只有当引风机投入运行后，鼓风机才允许启动运行。

　　2.变频和工频连锁。变频运行与原旧工频运行，连锁控制系统。

　　3.当变频系统在运行过程中出现故障时,发出声、光报警信号,提醒值班人员适时处理。

系统构成：