SIEMENS浔之漫智控技术有限公司西门子模块6ES7515-2TN03-0AB0型号规格
飞剪作为热连轧轧机机组的重要设备,使用频率很高,每一块钢板都要切头和切尾。所以飞剪的润滑系统就非常重要,原润滑系统油泵的控制系统是随设备一起的欧姆龙的CQM1 CPU 41-V1,使用多年,精度达不到现在的工艺要求,备品备件已很难找到,原有的图纸及程序已经不存在,岗位工人对控制及连锁都不是很清楚,日常维护困难,以后还要与主传动连网通讯,因此,此次选用西门子S7-200系列PLC替代原有控制系统。
2、系统组成及原理
2.1 系统组成
热连轧飞剪润滑系统包括PLC一套,2台稀油泵,1台加热器,1个电磁水阀,相应的管道、油箱。如图1所示。整个系统是由西门子S7-200可编程控制器来控制,完成整个系统的连锁控制和保护,主控2台稀油泵,2台稀油泵的运行方式为一用一备。当飞剪运行前的准备好信号送来时,启动稀油泵。
图1 系统组成2.2 控制方式
系统分为手动和自动控制两种方式,在手动方式下为操作人员根据实际运行情况按照操作规程中的先后顺序来启动,在自动方式下1#泵、2#泵互为备用,全自动运行,当一台泵发生故障,另一台泵自动启动。下面详细介绍自动控制方式:
在操作台上把控制方式的选择开关选到自动方式,当飞剪运行前的准备好信号送来,1#泵或者2#泵启动,如果在2分钟内油压力到达0.4Mpa,则油泵正常运行,如果2分钟后油压达不到0.4MPa,则跳闸,并报故障,油压低指示灯亮。
正常运行过程中,且1#泵主用,2#泵备用,若压力信号**0.4Mpa时,则自动启动2#泵,30秒内压力信号还达不到0.4MPa,则跳闸,油压低指示灯亮;30秒内压力信号达到0.4MPa,则1#泵停止,2#泵继续运行。
同理,正常运行过程中,且2#泵主用,1#泵备用,若压力信号**0.4Mpa时,则自动启动2#泵,30秒内压力信号还达不到0.4MPa,则跳闸,油压低指示灯亮;30秒内压力信号达到0.4MPa,则2#泵停止,1#泵继续运行。
油箱液位控制,当油箱内的液位**下**,自动打开进油管的电磁阀加油,液位到达上**自动关闭电磁阀。
油箱温度控制,油箱的温度**10℃,自动加热,油箱的温度**40℃,打开冷却水进行降温。3、软件设计
程序流程主要由连锁关系约束逻辑构成,如图2所示。
因为原有设备的有关资料的丢失,欧姆龙PLC的程序又被加密,只能从工艺要求出发制定连锁关系和顺序控制,并同时结合工艺人员新的控制要求,重新编写程序。
程序包括:主程序、工作油泵及系统的压力控制、油箱油温(加热器)的控制、电磁水阀的控制、油箱液位控制、故障及报警。
图2 程序流程4、调试心得
欧姆龙可编程序控制器是以微机技术为**的通用工业控制装置,它是将传统的继电器-接触器控制技术与计算机技术和通信技术融于一体,具有功能强大、环境适应性好、编程简单、使用方便等优点。但是欧姆龙程序的代号太繁琐(如:输入端子1的代号是0.01,输出端子1是100.01,而内部的继电器却有40.00什么的),再次, 欧姆龙编程器结构太大(带24V变压),像个箱子一样,远没有西门子的小巧;
西门子 S7-200系列PLC适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有较高的性能/价格比。S7-200系列出色表现在以下几个方面:较高的可靠性、较丰富的指令集、易于掌握、便捷的操作、丰富的内置集成功能、实时特性、强劲的通讯能力、丰富的扩展模块。但是西门子软件没有自带的监控和模拟运行,需要器(选件),调试程序不太方便。欧姆龙PLC和西门子 S7-200系列PLC,各有各的优点和不足之处
如今,中国PLC市场占有情况大致为小型PLC市场以欧系及日系为主,中型PLC则是西门子一枝*秀,大型PLC则西门子、罗克韦尔、施耐德三家产品为主。大家可以看到,PLC产品的主流还是外资品牌为主,国内虽然已有和利时、台达公司等推出各自PLC系列产品,但是竞争情况而言,暂还居于劣势,不利于产品市场的开拓。
大型PLC的目标用户在选用PLC时一般不会把价格作为首要考虑因素,而是较关注产品性能、质量和品牌,对价格不是十分敏感,故日本产品很难进入该领域。韩国和中国的产品从一开始就是模日本产品,基本沿袭日本产品的技术路线,其在中国的市场策略、行业影响基本是步日本厂商的后尘,要比日本产品滞后一段时间。这也导致在市场拓展上稍落于人后。
对中、小型PLC的目标用户而言,市场上主要厂商的PLC产品均能满足其要求,所以在产品选型时价格是十分重要的因素。因此,日本产品在该领域占有**优势。Siemens在推出新一代小型PLC产品S7200后其价格与日本产品相差不大,较近几年其小型PLC的市场增长迅速,已经与日本主要产品(Mitsubishi和Omron)在小型PLC领域**了类似的市场地位。近年来,由于具有明显的价格优势,中国的部分PLC厂商在小型PLC领域发展势头十分强劲,抢占了原来日本产品的一部分低端市场。
我国PLC技术在中小型产品方面已**较不不错的成绩,但是在**产品领域则面临严重的不足,这也是我国装备制造业的通病。数据显示,2012年中国PLC市场规模及增长变化趋势增速下滑原因分析受OEM低迷影响,小型PLC下滑非常明显,大型厂商甚至出现30%以上的下滑。今年PLC的销售量虽与去年持平,但是由于价格的下跌致使销售额明显下降,PLC的单品价格现在只有去年的1/4-1/3。根据相关数据显示,初步估计目前在我国本土销售的PLC总量为30~40亿元人民币(不含随进口主设备配套的PLC),年增长率为15~20%。
什么时候国产PLC的市场才能成熟?等到国内的用户都只会从价格、性能、质量、服务来考量PLC、而不会看什么品牌的时候;等到国产的PLC制造商都能够从产品、价格、推广、渠道等方面来策划PLC的营销的时候;等到国内的工控网站不再出现国产PLC这个字眼,而是说,南大傲拓PLC、德维森PLC、和利时PLC、西门子PLC、欧姆龙PLC的时候;等到我们的PLC价格比AB都要昂贵却还有人*要我们的PLC的时候;国产的PLC市场就成熟了。
**PLC市场发展趋势变化
从上个世纪九十年代以来,世界PLC市场就形成了三大成员,在欧洲是西门子,在北美是罗克韦尔(RockwellAutomation),在亚洲是三菱。他们三家从九十年代一直到现在,地位都是无法撼动的,所谓“无法撼动”就是在排名上他们三家永远是**名。当然较近这些年也有一些小的内部变化,例如西门子逐渐会有一些下滑,但是罗克韦尔(RockwellAutomation)的势头在上升,三菱基本上能够保持原状。除此三家之外,其它的排名就是在不断变化的,还有施耐德、欧姆龙、GE等一些品牌也****。
整个工业界对这些控制系统的需求也在不断地变化,现在是**一体化的经济,中国逐渐成为世界工厂,而2008年以后的金融危机,现在又有欧债危机,**的经济都不太景气,但是我想大家也注意到了,美国现在认为不能把所有实体的生产都外包到中国等一些地方去,他们一直在说要再工业化,或者说是工业实体回归,他们已经把这个作为他们的一种国策,所以美国开始重新重视制造业了。
过去,他们的制造业都是迁到国外特别是亚洲来,现在他们要回迁,但是回迁并不是要照搬原来的状态。例如与中国相比,在用人方面,中国的成本是很低的,而他们要用机器人来参与制造业,要求就不一样了。从世界范围内来看,这种趋势是很明显的。我们讨论一家公司PLC的发展,就是看它能不能适应现在全世界制造业发展的潮流,也就是能不能适应智能制造的要求,要尽可能地把过去由人来判断和决策转变为控制系统的行为。
如果能够很快地适应这些要求,那么发展可能就会快一些,如果适应得比较慢的话,可能在一段时间内业绩就会有所下滑,这是非常动态的。所以从这些角度来看,技术是一直都在向前发展的,尽管它的形态和名称没有改变,还是叫PLC或者DCS,但是它的很多内容,它自身所具有的很多功能性的要求都在不断地变化、不断地进步