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从0到1.28%再到2.09%
西门子以创新理念实现对GC100压缩机的升级改造
为应对两万空分市场的激烈竞争,西门子对GC100压缩机进行了升级改造。升级版GC100压缩机的流量提高13.4%,效率提高2.09%,不仅满足了市场需求,还在价格优势与高效率两方面实现了高度优化。
“这个新产品将帮我们进一步打开市场!”
在西门子大厦的一间会议室里,张陈慧和王慧秀正站在贴满各种图表和幻灯片的墙边与同伴热烈地讨论着。
张陈慧和王慧秀是西门子中国研究院发电与天然气集团德莱赛兰业务部门压缩机研发小组的**工程师与产品线经理。围在她们身边的有研发工程师、工程部技术人员、采购、销售、业务拓展和市场经理,每个人眼中都闪烁着热切的光芒。
点亮他们眼中光芒的正是这个团队刚刚共同研发完成的一款全新压缩机——升级版GC100。西门子GC100压缩机作为空气分离(空分)设备的**,可对空气进行压缩,并与其它后续工艺流程相配套,终从空气中分离出氧气、氮气及稀有气体等。这些气体将被广泛应用于生产和生活的方方面面,如钢铁冶炼、石油化工、医疗制药、精密仪器等。
升级版GC100正是张陈慧和同事们为两万空分(每小时压缩氧气量为20000标准立方米)市场量身打造的新产品。
从2015年8月立项,到2017年3月15日正式销售,这款产品经历了500多个日夜的精心打磨。“升级版GC100是一款经过千锤百炼的产品。”张陈慧无不自豪地说,“也正因如此,无论是它的效率、质量、灵活性,还是价格,都非常有竞争力。”
源于蛋糕的创新思考
升级版GC100的诞生源于一个与蛋糕相关的问题。
“多年来,两万空分市场这块‘蛋糕’一直摆在我们面前,但就是很难啃下来。”西门子发电与天然气集团德莱赛兰业务部门销售经理周俊文说道。
作为齿轮压缩机的*,西门子的产品以**技术和可靠的性能**业内,但同时也面临着愈发激烈的市场竞争。针对两万空分市场,西门子有多款压缩机产品可以选择,其中以GC100和GC165两款标准化产品为主。然而,经过深入市场调研,周俊文和同事们发现这两款产品在价格和效率的平衡方面都很难**契合市场需求。
“那我们能不能研发一款具有竞争力的新品呢?”这是周俊文反复思考的问题。
“其实,西门子不仅有专业的研发团队和经验丰富的工程团队,还拥有生产制造能力较强的西门子工业透平机械(葫芦岛)有限公司。我们相信啃下这块蛋糕并非不可能。”他笑着说。
带着这个想法,周俊文和同事们与张陈慧等压缩机研发小组的*合作,决定分两阶段对现有的GC100进行升级改造,让新产品在价格优势和高效率两方面达到高度平衡。
别出心裁的1.28%
**阶段的主要任务是以小的成本代价提升效率。
为找到效率损失点,张陈慧变身“挖宝小能手”。她与在德国总部负责GC100产品线的同事密切联系,从浩瀚的西门子资料库中找到了详细的产品资料,并通过仔细分析与计算,提出了一系列提高效率的解决方案,包括改变压缩机蜗壳形状、升级叶轮、使用形状较复杂的前导叶等等。然而,GC100是一款标准化产品,**部件很难进行改动,这可怎么办呢?
张陈慧说:“在挖宝过程中,如果往深处挖行不通的话,就向周围拓展吧。”于是,她将目光转向了压缩机的外围设备——冷却器。
为准确了解冷却器大小与压缩机效率之间的关系,研究小组通过改变环境变量,以创新的思路巧妙地破解了计算压缩机效率的方程,终发现只要稍微增加冷却器的大小,就能保证在总机组大小不变的情况下,提升压缩机的效率。
破解效率计算“黑箱”的过程虽然辛苦,但张陈慧和同事们却乐在其中。“GC100系列的产品就像乐高模型,每个部分都是一个标准化的‘积木’。要想搭出好的模型,就要使用合适的积木。而在破解效率方程后,我们调整每一块‘积木’时,心里都是踏实的。”张陈慧说。
2016年3月,**阶段研发结束。新的GC100效率提升了1.28%,而成本仅增加了0.8%。这款产品一经推出就很快得到了市场的认可,并在2016年10月获得了**个订单。
颠覆常规的2.09%
研发小组并没有就此停下脚步,而是计划在*二阶段进一步研发出一款在流量、价格和效率上都契合两万空分市场的产品,即升级版GC100。
为达成这一目标,张陈慧和同事们首先为升级版GC100重新选取了流量范围。在GC100涵盖的应用市场中,每个客户的需求都不一样。如何保证西门子的产品适合大部分客户呢?研发小组通过对市场内客户的流量需求进行调研、总结,得到了需求量大的流量范围,并据此对升级版GC100所选用的叶轮基本级进行了*的考量,以在压缩空气能力方面保证升级版GC100能够满足80%以上的市场需求。
而在提高效率方面,研发小组还对目前西门子**的叶轮基本级库进行了深入研究,选取了在两万空分市场流量范围内效率高的几款叶轮,充分利用了叶轮基本级的高性能。而由于研发小组终选取了尺寸较小的叶轮,压缩机整体尺寸减小,这也使成本降低成为可能。
升级版GC100压缩机模型图
为保证升级改造达到优效果,研究小组在项目推进过程中与德国总部的同事进行了反复讨论。仅为优化进口导叶控制方程,张陈慧与德国同事的往来邮件就多达60多封。“讨论到关键处,在班车上要抓着手机发邮件,半夜也要爬起来发邮件。”张陈慧回忆。
在项目进行过程中,研发团队与公司内多个部门通力合作。他们将销售、业务拓展与市场部提供的产品定位、市场现状与前瞻信息转化为具体的关键研发技术指标。基础概念性设计完成后,工程部会将虚拟设计转化为实际产品模型,完成产品制造工艺,并与西门子工业透平机械(葫芦岛)有限公司合作,形成完整的生产制造链。采购部门则根据工程部提出的技术要求,选择合适、成熟的供应商,形成立足于国内的产品原材料、配套设备供应链,再由服务部门提供成熟的用户现场服务规范。终,这款升级版的产品由销售推向市场,接受市场的检验,实现它的真正**。
为了让项目跟紧不断变化的市场需求,产品线经理王慧秀每个月都会组织项目例会,召集所有相关方互相沟通需求,共同探讨解决方案。
“GC100压缩机的研发完成于十几年前。随着技术进步与市场变化,它已无法适应现今的客户需求,而停止研发就等于让这款曾经性能优良的产品逐渐淡出市场,十分可惜。”王慧秀说,“因此,我们直接从市场需求出发,量身打造优产品,保证了产品的竞争力,也**了GC100自身的特色,使它的市场定位较清晰。”
2017年3月15日,升级版GC100正式投入市场。相比未做任何改动的GC100,升级版GC100的流量提高了13.4%,效率提高了2.09%。
项目小组的每个人对这款新产品都充满信心。根据预测,升级版GC100在2017财年将售出1台,在2018财年将售出3台(占市场份额的20%),在2019财年将售出3到4台(占市场份额的25%)。
“这是GC100产品效率提升的一小步,但却是研发模式转型的一大步。”在说起压缩机产品时,已经从业十余年的张陈慧的眼睛总是闪闪发光,“在将来,我们也想针对四万和六万空分市场做类似的升级改造。我们的压缩机会做得越来越好。”
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1.通过对话框
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使用菜单命令视图 > 显示 > 符号表达式在打开块的块窗口中激活符号显示。菜单命令前将出现一个复选标记,表示符号表达式已激活。
确保块窗口中的符号表达式已打开(菜单命令视图 > 显示 > 符号表达式。)
在想要为其分配符号的程序代码段中,选择地址。
选择菜单命令编辑 > 符号。
填写对开框然后将其关闭,单过"确定"确认您的输入并确保输入了一个符号。
所定义的符号将输入到符号表中。如果所作的输入会导致出现非性符号,则会出现出错消息并将其拒绝。
2.通过符号表
1) 可使用多种方法打开符号表:
双击项目窗口中的符号表
选择项目窗口中的符号表,并选择菜单命令编辑 > 打开对象。
2) 要为符号表输入新的符号,可将光标放置在表中的个空白行,并对单元进行填充。可使用菜单命令插入 > 符号,将新的空白行插入到符号表当前行的**。使用编辑菜单中的命令可复制和修改现有的条目。进行保存,然后关闭符号表。也可保存尚未完全定义的符号。
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西门子中国总代理300系列产品概述
功能强大,结构紧凑并且经济
SIMATIC S7- 300通用控制器可以节省安装空间并且具有模块化设计的特点。
大量的模块可根据手头的任务被用于扩展集中系统或创建分散结构的系统,并促进备件成本效益的经济性。凭借其令人印象深刻的创新系列,SIMATIC S7 -300通用控制器成为了一个可以有效节省用户额外投资和维护成本的综合系统。
特别提示:SIMATIC S7-400H控制器已全面升级为V6版-5H PN/DP控制器!
SIMATIC家族内强大的自动化系统
高**的通讯能力和强大的集成接口使SIMATIC S7-400成为较适合诸如对整个系统进行协调的较大任务过程控制器的理想选择。CPU的分级使得性能的可扩展成为可能。 濮阳西门子PLC模块总代理
同时,对外设I/ O能力的扩展几乎是无限的。而且,程序控制器信号模块可以在系统运行中(热插拔)进行插入和删除操作,很容易进行系统扩展或模块更换。
西门子中国总代理 西门子PLC模块6ES7222-1HD22-0A01200系列产品概述
新的模块化 SIMATIC S7-1200 控制器是我们新推出产品的**,可实现简单却高度精确的自动化任务。SIMATIC S7-1200 控制器实现了模块化和紧凑型设计,功能强大、投资安全并且完全适合各种应用。
本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块,大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出,具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统,具有更多的输入/输出点,较强的模块扩展能力,较快的运行速度和功能较强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。
SIMATIC 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
S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到较复杂的自动化控制。应用领域较为广泛,覆盖所有与自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域,包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如:冲压机床,磨床,印刷机械,橡胶化工机械,中央空调,电梯控制,运动系统。
S7-200系列PLC可提供5个不同的基本型号的8种CPU供您使用。
S7-200SMART CPU 订货号
表1. S7-200SMART CPU 订货号
CPU型号 规格 订货号
CPU SR20 AC/DC/继电器 6E37 288-1SR20-0AA0
CPU ST40 DC/DC/DC 6E37 288-1ST40-0AA0
CPU SR40 AC/DC/继电器 6E37 288-1SR40-0AA0
CPU CR40 AC/DC/继电器 6E37 288-1CR40-0AA0
CPU SR60 AC/DC/继电器 6E37 288-1SR60-0AA0
CPU ST60 DC/DC/DC 6E37 288-1ST60-0AA0
S7-200SMART EM 订货号
表2. S7-200SMART EM 订货号
EM型号 规格 订货号
EM DE08 8点数字量输入 6E37 288-2DE08-0AA0
EM DT08 8点数字量输出 6E37 288-2DT08-0AA0
EM DR08 8点继电器型数字量输出 6E37 288-2DR08-0AA0
EM DT16 8点数字量输入/8点数字量输出 6E37 288-2DT16-0AA0
EM DR16 8点数字量输入/8点继电器输出 6E37 288-2DR16-0AA0
EM DT32 16点数字量输入/16点数字量输出 6E37 288-2DT32-0AA0
EM DR32 16点数字量输入/16点继电器输出 6E37 288-2DR32-0AA0
EM AE04 4点模拟量输入 6E37 288-3AE04-0AA0
EM AQ02 2点模拟量输出 6E37 288-3AQ02-0AA0
EM AM06 4点模拟量输入/2点模拟量输出 6E37 288-3AM06-0AA0
EM AR02 2点16位RTD 6E37 288-3AR02-0AA0
S7-200 SMART 信号板 订货号
表3. S7-200SMART 信号板 订货号
SB型号 规格 订货号
SB DT04 2点数字量输入/2点数字量输出 6E37 288-5DT04-0AA0
SB AQ01 1点模拟量输出 6E37 288-5AQ01-0AA0
SB CM01 RS485/RS232 6E37 288-5CM01-0AA0
S7-200 SMART 前连接器订货号
表6. S7-200 SMART 前连接器订货号
连接器/连接器板 规格 订货号
前连接器 镀锡:7个端子,4个/包 6ES7 292-1AG30-0xA0
前连接器 镀锡:8个端子,4个/包 6ES7 292-1AH30-0xA0
前连接器 镀锡:11个端子,4个/包 6ES7 292-1AL30-0xA0
前连接器 镀锡:12个端子,4个/包 6ES7 292-1AM30-0xA0
前连接器 镀锡:20个端子,4个/包 6ES7 292-1AV30-0xA0
前连接器 镀金:7个端子,4个/包 6ES7 292-1BG30-0xA0
S7-200 SMART 中继器 订货号
表7.S7-200 SMART 网络总线连接器订货号
中继器 规格 订货号
RS485 网络总线连接器 带编程端口,垂直电缆出口 6ES7 972-0BB12-0xA0
RS485 网络总线连接器 不带编程端口,垂直电缆出口 6ES7 972-0BA12-0xA0
RS485 网络总线连接器 带35°电缆出口,不带编程端口连接器 6ES7 972-0BA42-0xA0
RS485 网络总线连接器 带35°电缆出口,带编程端口连接器 6ES7 972-0BB42-0xA0
机型丰富,更多选择
提供不同类型、I/O点数丰富的CPU模块,单体I/O点数高可达60点,可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外,CPU模块配备标准型和经济型供用户选择,对于不同的应用需求,产品配置较加灵活,大限度的控制成本。
选件扩展,精确定制
新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道、在不额外占用电控柜空间的前提下,信号板扩展能较加贴合用户的实际配置,提升产品的利用率,同时降低用户的扩展成本。
高速芯片,性能**
配备西门子高速处理器芯片,基本指令执行时间可达0.15μs,在同级别
一、过流(OC)
过流是变频器报警为频繁的现象。
1.1现象
(1) 重新启动时,一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有:负载短路,机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。
(2) 上电就跳,这种现象一般不能复位,主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。
(3) 重新启动时并不立即跳闸而是在加速时,主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。
1.2 实例
(1) 一台LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳“OC”
分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象,在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题,为进一步判断问题,把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别,经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路,更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。
(2) 一台BELTRO-VERT 2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。
分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象,估计问题不在这一块,可能出在过流信号处理这一部位,将其电路传感器拆掉后上电,显示一切正常,故认为传感器已坏,找一新品换上后带负载实验一切正常。
上海赞国 主要产品有“PLC,变频器,触摸屏,模块,传感器,低压器,伺服电机,工控机”。全新原装,质量保证,保修一年,价格合理,支持技术服务!SIEMENS 可编程控制器 1、 SIMATIC S7 系列PLC:S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200 2、 逻辑控制模块 LOGO!230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等 3、 SITOP直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并联. 4、HMI 触摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377, SIEMENS 交、直流传动装置 1、 交流变频器 MICROMASTER系列:MM420、MM430、MM440、G110、G120. MIDASTER系列:MDV 2、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列 SIEMENS 数控 伺服 SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120 “信誉,客户至上”是公司成立之初所确立的宗旨,在公司的严格要求和员工们不折不扣地贯彻执行下发展延续至今。“假一罚十”一直是我公司的主动承诺。