6ES7216-2BD23-0XB8型号规格

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1 引言

    根据国家“十一五”规划的要求，对各个行业，特别是能源消耗型企业提出了更高更新的要求：清洁化生产、零排放。钢铁企业“以企业信息化带动工业自动化”的步伐已经迈出了坚实的脚步，对建成ERP（企业资源计划）、MES（制造执行系统）、PCS（过程控制系统）这样一套以数据流、资金流、物资流有机互动的信息化模式进行了多次有益尝试，发现ERP、MES要能正常工作，离不开外部环境的支持，特别是数据支持体系，而其中尤以生产数据为重中之重。因此，强化企业内部的数据综合利用与挖掘，建立自己的实时数据库平台，是实现钢铁企业信息化的关键，是满足企业资本和决策支持的根本需要。

    2 实时数据库技术概况

    为了获得对更新与查询较快的响应，满足实时应用的需要，将数据库和实时系统两者的概念、技术、方法和机制的无缝结合，产生了实时数据库RTDB（RealTimeDatabase）。实时数据库就是其数据和事务都有显式定时限制的数据库，在时间的约束的条件下保共享数据的一致性，数据的正确性不仅依赖于逻辑结果，而且依赖于逻辑结果的产生时间和导出所使用数据的时间一致性。

    与传统的关系数据库相比，实时数据系统除了在重视数据一致性之外，还**地强调了整个系统的实时性。在传统应用领域上，关系型数据库以严格的数学基础，简单清概念，便于理解和使用的操作获得了巨大的成功，然而在现代工程（尤其是在工业控制领域）和时间关键型的应用领域面前，却显得束手无策。一方面企业希望该数据平台能够提供高速、及时的实时数据服务，能够有效地集成异构控制系统，提供分布式的数据服务。另一方面希望它可以在工厂控制层（现场总线、DCS、PLC等）与MES系统之间建立了实时的数据连接，使企业全生产过程控制和业务管理相结合。同时它也是流程模拟、先进控制、实时在线优化、生产全过程管理系统的数据平台。而这些仅靠采制系统（DCS）和关系数据库技术并不能完全解决。

    3 分布式实时数据库

    ESP-iSYS实时数据库系统是浙江中控软件技术有限公司针对流程工业企业实现企业综合自动化而开发的分布式实时数据集成与过程监控平台。它为流程工业企业提供了统一而完整的实时数据采集、存储、监视和Web浏览功能，提供了API、OPC、ODBC等多种数据服务方式。该系统采用了COM/DCOM、系统容错、任务调度、压缩算法和位号映射等多项先进技术，保证了系统在企业局域网环境下能、稳定、安全地运行。部分关键技术如下：

    Ø基于COM/DCOM的组件技术实现软件的组件化，实现动态链接；

    Ø客户端管理模块管理客户端软件的调度；

化纤生产是长流程连续化生产，一般要求一年内无故障连续运转8000h以上，即化纤设备运转的可靠性要求高于一般纺织机械设备。化纤一般分为人造纤维和合成纤维两大类。我国化纤以合成纤维为主，而合成纤维中又以涤纶纤维为重点发展，其生产规模越来越大，年产3万吨至10万吨的涤纶短纤维生产设备已趋成熟。本文以年产3万吨涤纶短纤维生产设备为例。涤纶短纤维生产设备包括纺织联合机和后处理联合机。

    纺织联合机包括纺丝机(主要有纺丝箱体、纺丝组件、纺丝泵、计量泵、冷却吹风和上油、联苯加热等)，卷绕机(主要有上油、牵引机、喂入机等)和丝桶往复装置(主要包括进桶输送、台车、纵向和横向运动装置，丝束出捅输送装置等)。

    后处理联合机包括集束架、导丝机、浸油槽、一道牵伸机、水浴槽、二道牵伸机、蒸汽加热管、紧张热定型机、冷却喷淋机、三道牵引机、叠丝机、三辊牵引机、张力架、蒸汽预热槽、卷曲机、铺丝机、输送机、松弛热定型机、曳引张力架、曳引机、切断机和打包机等。

    2 控制系统

    涤纶短纤维生产设备的控制系统方框图如图1所示，系统采用工业计算机作为上位机、PLC为各分系统的控制核心。各分系统的PLC与各变频器、伺服控制器、现场I/O等通过现场总线(Profibus-DP)进行通讯，构成现场总线控制系统，而各分系统的PLC与操作员站和工程师站通过工业以太网(IndustrialEthernet)进行通讯，实现车间级和厂级信息管控，提供实时数据。为实现管控一体化提供了条件。   

    2.1纺丝联合机控制纺丝联合机主要技术特征:日产量:100t/d;纺丝位数:32或36位;机械速度:500~1500m/min;丝桶纵向速度:5~10m/min;丝桶横向速度:0.5~3.5m/min;全机总功率460kW(其中传动功率160kW，联合加热300kW)。控制系统方框图如图1，控制系统包括工程师站、操作员站、纺丝控制、卷绕喂入控制、丝桶往复控制分站。

    操作员站完成对生产流程画面显示，可对工艺参数，PID调节参数进行设定、修改、、查询、打印以及报警信息的纪录、查询和打印等。工程师站除具有操作员站主要功能外，还具有对多条生产线(如纺丝及后处理联合机)的编程、组态、调试和修改等功能，还具有故障诊断功能。操作员站和工程师站均由工控机实现。人机界面采用触摸屏，可方便地在触摸屏上设定纺丝工艺参数、运行控制、工况显示、故障报警显示以及数据纪录和查询等纪录。(1)纺丝机控制系统方框图如图2所示。纺丝PLC(1PLC)对32台纺丝泵，1台上油泵的变频对调速，对4台纺丝箱体温度压力进行监控，系统设有4个现场I/O，通过人机界面实现工艺参数的设定、修改、各有关数据采集，并控制上述设备的运行。(2)卷绕喂入控制系统方框图如图3所示，卷绕PLC(2PLC)出控制1~6牵引辊、导丝辊、喂入轮、上油泵(轮)电机的调速外，还控制纺丝吹风装置，设有5个现场I/O，通过触摸屏完成工艺参数的设定、修改和数据采集等。    

    牵引辊1至牵引辊6之间各辊在牵引丝束时可能出现发电运行状态，即倒拖现象，这将导致牵引比不稳定。为此，采用共直流母线供电方式，将牵引辊1~6共6台逆变器由1台整流单元供电，即可保证处于发电运行的电机所产生的回馈能量消耗在处于电动状态运行的电机中，这样，负功率能量通过直流母线可自动平衡，加之各逆变器端直流电压并联连接，滤波电容容量增大，因而，直流母线的电压不致升高，牵伸比的稳定得到保证。(3)盛丝桶往复装置控制系统如图4所示，丝桶往复PLC(3PLC)控制丝桶往复装置的纵向、横向伺服电机的精确传动，并通过触摸屏实现有关参数的设定、修改和采集，同时设有定长装置，对每桶丝的长度进行精确定长，使各丝桶的尾丝浪费降到较低。    

    直接纺的纺丝联合机还应包括熔体配管增压泵PLC站(4PLC)，该PLC站主要是控制熔体配管的温度和熔体压力，增压泵采用交流异步电机传动，选用矢量控制型变频器精确调速，调控配管内熔体压力。

三、国内数控平磨的发展

我国从80年代开始生产数控平面磨床，各开发厂家分别走过了自行研制，与大学及科研单位合作开发至直接引进成熟数控系统的发展道路。例如：杭州机床厂是一家具有五十年历史，专业生产平面磨床的制造厂，它从80年代中期开始生产数控平磨，先后开发生产了MGK7132卧轴矩台高精度平磨，MK7130系列普通数控平磨，MLK7140数控缓进给成型磨，MGK7120、MK7163、MK7150卧轴矩台数控平磨，MKY7760立轴数控双端面磨，MKY7660、MKY7650/101卧轴数控双端面磨，以及HZ-K1610，HZ-K2010，HZ-050 CNC，HZ-KD2010、HZ-K3015、HZ-K3020、HZ-K4020等专用数控龙门式平面与导轨磨床。数控系统的开发应用，有与大专院校及科研单位合作研制的单板机系统，也有自行开发的以单片机为主机的简易控制系统，及采用数控主机厂生产的成熟数控系统等。

其生产的MGK7120高精度平磨，采用了日本FANUC公司的POWER MATE-D双轴数控系统，控制磨头进给，较小进给量0.1μm，具有自动完成磨削循环功能。

MKY7650/101全自动数控双端面磨床是与意大利VIOTTO公司技术合作产品，采用西门子SIMATIC S5-115U可编程控制器控制，CRT显示，机床的左、右磨头由二轴直流伺服电机驱动，机床能进行手动调整和自动磨削循环选择。配有意大利马尔波斯E9型测量系统，二个测量头，一个测量砂轮，将砂轮磨损量反馈给控制系统，进行砂轮补偿；另一个测量头测量磨削后的工件，并将测量结果输入控制系统，由伺服电机进行补偿进给；左、右磨头用VIOTTO光栅作位置测量控制，实现了整机从工件上料到磨削完毕的全闭环和全自动加工。

HZ-050CNC数控直线滚动导轨专用磨床，是为上海市科技结合生产重点工业项目*三次科技攻关项目而开发的专用磨床。既具有平面磨削功能又有成型磨削功能，它采用了美国A-B公司生产的8400MP数控系统，机床有7根数控轴，X、Y、Z三根磨头进给轴和U、V、W三根砂轮修整轴由系统直接控制，另一轴Q为卧式砂轮横向进给（磨削平面用）通过SLC可编程控制器加IMC定位模块，由系统I/O口输入8400MP主机，控制其位置，具有在磨削中连续修整砂轮或间隙式砂轮修整补偿进给等自动加工能力。

HZ-KD2010六轴数控龙门式双磨头平面磨床，采用FANUC-0MC数控系统，用四根CNC轴分别控制两个磨头的横向和垂直进给，用一根PMC轴控制周边磨头的砂轮修整器金刚笔进给，另一根PMC轴控制**磨头的分度旋转。充分利用了系统性能，降低生产成本，提高了机床的性价比。

四、杭州机床厂数控磨床的发展展望

杭州机床厂数控磨床发展到现在，已经具有了相当的实力，作为主机生产厂，杭州机床厂的数控系统应有开发，已经走过了从完全依赖系统供应商到自己初步具有一般开发能力的过程，但数控系统的应用尚在提高机械传动链性能、替代机械手轮、简单加工循环阶段，与先进水平相比，还有着许多差距，在机床的精度、自动化功能、加工效率、可用性等方面都有许多需要提高、突破的问题，有待解决。我认为应该对厂目前生产的各类产品的各种结构、产品的使用工艺加以总结，分析其长短得失，产品究竞要实现怎样的自动功能，如何逐步发展有个规划，以利学习和工作；重视数控软件的开发，有条件引进技术或外派学习，跟上发展潮流，硬件上结合市场需要，在产品制造中将新技术、新功能逐项实践应用，以缩小与世界先进水平的差距。

随着数控系统性能与可*性的提高，价格更趋合理，使数控磨床与普通磨床的比价为广大用户所接受，同时随着先进制造与自动化技术在生产中的要求提高，数控磨床的使用也将越来越广泛。数控平磨及其它磨床将向加工柔性更好的高档磨加工中心和更加的专用数控磨床方向发展。我们相信伴随着计算机、信息技术的深入，数控磨床在其智能化、系统信息控制等方面，将会有很大的进步。如何紧跟历史前进的步伐，找到适合于我们自己特点的发展道路，寻找技术进步的突破点，是我们工作的重点，因为这是关系到企业未来发展及生存的关键问题