西门子6ES7222-1BF22-0XA8千万库存

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切割金属板开始要打孔时，采用**脉冲可使金属立即被蒸发而形成穿孔；切割时使用门脉冲可减小热影响区，割缝窄，切割面光洁度高；采用脉冲（Hyperpulse）焊接反射性较强的Al、Cu时，脉冲尖峰先将材料表面温度升高甚至熔化，以提高材料对激光能量的吸收，使连续波焊接稳定进行；对于表面镀锌材料，脉冲的尖峰可将其蒸发，以利于连续波激光焊接的进行；切割时采用脉冲，能减少甚至挂渣现象。不同功率范围的激光，用于不同目的时，对光束模式的要求也不同。

2.3　设备的智能化及加工的柔性化

尤其是对YAG激光，由于可用光纤传输，给加工带来了较大的方便。瑞士LASAG公司的FLS 系列YAG固体激光机颇在这方面有代表性。其主要特点是：

⑴一机多用，一台激光机同时具有焊接、切割、打孔和剥离（Laser Ablation）等功能。

⑵采用一台激光机可进行多工位（可达6个）加工。既可进行不同工位的分时加工，也可进行几个（多至6个）工位的同时加工（能量多工位分配）。

⑶光纤长度（从激光加工机到工位的距离）较长可达60m 。

⑷开放式的控制接口，可与CNC、PLC、PC等直接相连。

⑸具有远距离诊断功能。

2.4　束流的复合

较主要的是激光 — 电弧复合（Laser Arc Hybrid）。复合加工时，激光产生的等离子体有利于电弧的稳定；复合加工可提高加工效率；可提高焊接性差的材料诸如铝合金、双相钢等的焊接性；可增加焊接的稳定性和可靠性；通常，激光加丝焊是很敏感的，通过与电弧的复合，则变的容易而可靠。

激光 — 电弧复合主要是激光与TIG、Plasma以及GMA。通过激光与电弧的相互影响，可克服每一种方法自身的不足，进而产生良好的复合效应。

GMA (GAS bbbbl Arc)，使用填丝，适用性强，缺点是熔深浅、焊速低、工件承受热载荷大。激光焊可形成深而窄的焊缝，焊速高、热输入低，但投资高，对工件制备精度要求高，对铝等材料的适应性差。Laser-GMA的复合效应表现在：电弧增加了对间隙的桥接性（Ability of gap bridging），其原因有二：一是填充焊丝，二是电弧加热范围较宽；电弧功率决定焊缝**部宽度；激光产生的等离子体减小了电弧引燃和维持的阻力，使电弧更稳定；激光功率决定了焊缝的深度；更进一步讲，复合导致了效率增加以及焊接适应性的增强。

激光 — 电弧复合在1970年就已提出，然而，稳定的加工直至近几年才出现，这主要得益于激光技术以及弧焊设备的发展，尤其是激光功率和电流控制技术的提高。

激光电弧复合对焊接效率的提高十分显著。这主要基于两种效应，一是较高的能量密度导致了较高的焊接速度，工件对流损失减小；二是两热源相互作用的叠加效应。焊接钢时，激光等离子体使电弧更稳定，同时，电弧也进入熔池小孔，减小了能量的损失；焊接铝时，由于叠加效应几乎与激光波长无关，其物理机制和特性尚待进一步研究。

Laser-TIG Hybrid可显著增加焊速，约为TIG焊接时的2倍；钨极烧损也大大减小，寿命增加；坡口夹角亦减小焊缝面积与激光焊时相近。阿亨大学弗朗和费激光技术学院研制了—种激光双弧复合焊接（HyDRA－Hybrid Welding With Double Rapid Arc），与激光单弧复合焊相比，焊接速度可增加约三分之一，线能量减小25% 。

0　前言

高能束流焊接的功率密度（Power Density）可达到105W/cm2以上。束流可由单一的电子、光子、电子和离子或二种以上的粒子组合而成。目前，用在焊接领域的高能束流主要是等离子弧、电子束和激光束。TIG（Activating—Flux TIG）焊亦具有高能束流焊接的特点。爆炸焊能将相同的、特别是不同的金属组合，简单、迅速、和牢固的焊接在一起，其较大用途是制造大面积的不同形状、不同尺寸、不同用途的双金属及多金属复合材料。

1　高能束流焊接当前被关注的领域特点

当前高能束流焊接被关注的主要领域是：

⑴高能束流设备的大型化 — 功率大型化及可加工零件（乃至零件集成）的大型化。

⑵新型设备的研制，诸如，脉冲工作方式以及短波长激光器等。

⑶设备的智能化以及加工的柔性化。

⑷束流品质的提高及诊断。

⑸束流、工件、工艺介质相互作用机制的研究。

⑹束流的复合。

⑺新材料的焊接

⑻应用领域的扩展。

2　激光焊接的较新进展

2.1　新型激光器

1) 直流板条式（DC　Slab）CO2激光器，这种激光器被誉为CO2激光器新的里程碑，光束质量较好（k > 0.8）,消耗气体少（0.3L / h），运行可靠、免维修，运行费用低，商品型的已达3500W 。

2）二极管泵浦的YAG激光器，
    二极管泵浦可以使用近20000小时，而LAMP泵浦时，500小时左右就要更换泵浦灯，该类激光器商品型的已达5000W。

3）CO激光器， 波长5.3μm ，是CO2激光的一半，发散角也为CO2激光的一半，同样的条件下，PD 为CO2的4倍 。

4）半导体激光器， 波长0.85～1.65μm ，可用光纤传输，体积小，输出功率已达3 kW。

5) 准分子激光器， 波长处于紫外波段，范围193～351nm ，约是YAG激光器的1/5和CO2激光的1/50，单光子能量比大部分分子的化学键能都高，能深入材料分子内部进行加工，加工基理是基于光化学作用，在非放热效应下进行，因此，材料变形较小。准分子激光器还可调谐，功率水平在实验室已达千瓦级。

2.2　激光器功率的大型化、脉冲方式以及高质量的光束模式

以美国PRC(Penn Rebbbbbb Corporation)公司（北美较大的快速轴流CO2激光器制造厂家）为例，几年前，用于切割的CO2激光器功率主要是1500～2000W，而近期的主导产品是4000～6000W，6000W可切割的不锈钢厚度、碳钢厚度分别为35mm和40mm。

PRC激光器有三种脉冲方式。

四、系统改造的特点和经验

32号机组DCS改造是对ALSTOM公司330MW机组整套控制系统进行改造，在国内同类电厂中尚属**，没有成功经验可借鉴；同时32号机组DCS改造工期短、改造范围大，加之，2002年四川电网出现新一轮缺电形势，32号机组大修工期及DCS控制系统改造工期从计划的90天压缩至69天，使得DCS改造难度更大。但是，在60余天的时间内，保质保量地完成DCS安装、调试工作，并提前计划7天投入生产。

DCS选用了代表当代控制系统较高水平的Sym－phonyInfi90分散控制系统。该系统控制精度高，具有丰富实用的功能算法块。面向对象组态方式，编程简单又容易掌握。系统结构合理，I／O卡件种类少，易于储备备品配件。中文bbbbbbsNT平台，人机界面友好。系统只保留8个必要的手动操作按钮，未设计任何后备手动操作装置和常规仪表，提高了机组自动化水平。设备选型以人为本，选择高清晰度、环保型的液晶显示装置。充分吸收现代DCS先进技术，增加了机组性能计算、设备运行时间统计和用电量累计等功能，为分析机组经济运行状况提供准确数据。预留与MIS、ERP等系统的接口，为系统扩展为具有决策管理功能的新型系统提供了条件。

五、系统的不足和完善

经过DCS改造32号机组现已投入运行，进入系统性能考核阶段，取得了初步成果。然而，改造中依然存在着一些不如人意的地方，如系统的报警功能还不完善，没有充分考虑到运行人员的原有习惯和适应能力。运行人员能不能及时了解机组运行状况尤其是异常情况下的报警提示，从而采取较有力措施保障机组安全，这是现系统存在的较大问题，将积极寻找机会进行不断完善。

六、结束语

经过DCS改造后32号机组主辅设备的自动保护装置投入率达到100％，主要自动调节系统投运率达到100％，进入系统性能考核阶段。Symphony系统物理位置分散、控制控能分散、管理功能集中等优点，以及世界先进的多种技术如：微处理器技术、高速通讯技术、先进和现代控制技术的运用，使得该控制系统代表了国内完善的、先进的、可靠的、开放的新型控制系统的发展方向，所采用的先进的控制策略和思路为国内发电设备控制系统改造提供宝贵经验，具有广泛的推广价值

    可编程控制器（programmable logical controller，简称PLC）已经越来越多地应用于工业控制系统中，并且在自动控制系统中起着非常重要的作用。所以，对PLC的正确选择是非常重要的。
    面对众多生产厂家的各种类型PLC，它们各有优缺点，能够满足用户的各种需求，但在形态、组成、功能、网络、编程等方面各不相容，没有一个统一的标准，无法进行横向比较。下面提出在自动控制系统设计中对PLC选型的一些看法，可以在挑选PLC时作为参考。
     可以通过以下几方面的比较，挑选到适合的产品。
    一、工作量
    这一点尤为重要。在自动控制系统设计之初，就应该对控制点数（数字量及模拟量）有一个准确的统计，这往往是选择PLC的首要条件，一般选择比控制点数多10%~30%的PLC。这有几方面的考虑：
    1、可以弥补设计过程中遗漏的点；
    2、能够保证在运行过程中个别点有故障时，可以有替代点；
    3、将来增加点数的需要。
    二、工作环境
    工作环境是PLC工作的硬性指标。自控系统将人们从繁忙的工作和恶劣的环境中解脱出来，就要求自控系统能够适应复杂的环境，诸如温度、湿度、噪音、信号屏蔽、工作电压等，各款PLC不尽相同。一定要选择适应实际工作环境的产品。
    三、通信网络
    现在PLC已不是简单的现场控制，PLC远端通信已成为控制系统必须解决的问题，但各厂家制定的通信协议千差万别，兼容性差。在这一点上主要考虑以下方面：
    1、同一厂家产品间的通信。各厂家都有自己的通信协议，并且不止一种。这在大、中型机上表现明显，而在小、微型机上不尽相同，一些厂家出于容量、价格、功能等方面考虑，往往没有或者有与其它协议不同，而且比较简单的通信。所以，在这方面主要考虑的是同一厂家不同类型PLC之间的通信；
    2、不同厂家产品间的通信。若所进行的自动控制系统设计属于对已有的自控系统进行部分改造控制工程网版权所有，而所选择的是与原系统不同的PLC，或者设计中需要2个或2个以上的PLC，而选用了不同厂家的产品，这就需考虑不同厂家产品之间的通信问题；
    3、是否有利于将来。由于各厂家制定的通信协议各不相同，国际上也无统一标准，所以在PLC选型上受到很大限制。就要考虑影响面大、有发展的、功能完备、接近通用的通信协议。
    四、编程
    程序是整个自动控制系统的“心脏”，程序编制的好坏直接影响到整个自动控制系统的运作。编程器及编程软件有些厂家要求额外购买，并且价格不菲，这一点也需考虑在内。
    1、编程方法
    一种是使用厂家提供的专用编程器。也分各种规格型号，大型编程器功能完备控制工程网版权所有，适合各型号PLC，价格高；小型编程器结构小巧，便于携带，价格低，但功能简单，适用性差；另一种是使用依托个人电脑应用平台的编程软件，现已被大多数生产厂家采用。各生产厂家由于各自的产品不同，往往只研制出适合于自己产品的编程软件，而编程软件的风格、界面、应用平台、灵活性、适应性、易于编程等都只有在用户亲自操作之后才能给予评价。
    2、编程语言
        编程语言较为复杂，多种多样，看似相同，但不通用。较常用的可以划分为以下5类编程语言：
    （1）梯形图
    这是PLC厂家采用较多的编程语言，较初是由继电器控制图演变过来的，比较简单，对离散控制和互锁逻辑较为有用；
    （2）顺序功能图
    它提供了总的结构，并与状态定位处理或机器控制应用相互协调；
    （3）功能块图
    它提供了一个有效的开发环境，并且特别适用于过程控制应用；
    （4）结构化文本
    这是一种类似用于计算机的编程语言，它适用于对复杂算法及数据处理；
    （5）指令表
    它为优化编码性能提供了一个环境，与汇编语言非常相似。
    厂家提供的编程软件中一般包括一种或几种编程语言，如TE公司的Xbbb编程软件可以使用梯形图（Ladder）、顺序功能图（Grafcet）、结构化文本（Literal）3 种编程语言；Siemens公司的Step7编程软件可以使用梯形图（Ladder）、指令表（STL）两种编程语言；Modicon公司的Modsoft编程软件只使用梯形图（984 梯形）一种编程语言，而另一个Concept编程软件可以使用5种编程语言，依次为梯形图（LD）、顺序功能图（SFC）、功能块图（FBD）、结构化文本（ST）、指令表（IL）。同一编程软件下的编程语言大多数可以互换，一般选择自己比较熟悉的编程语言。
    3、存储器
    PLC存储器是保存程序和数据的地方，分内制式和外插式两种，存储器容量在512~128M字节之间，一定要根据实际情况选取足够大的存储器，并且要求有一部分空余作为缓存。
    PLC存储器按照类型可分随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除只读存储器（EPROM）等。RAM可以任意读写，在掉电后程序只能保持一段时间，较适合于在自控系统调试时使用。ROM只能读不能写，程序是由厂家或开发商事先固化的，不能更改，即使失电也不丢失。EPROM与ROM只是EPROM通过特殊的方式（如紫外线）可以擦除再写，适合于应用在长时间工作而改动不大的系统中。
    4、易于更改
    PLC较继电器控制的另一个优势在于它可以根据实际需要任意更改控制结构（或控制过程），这就要求更改程序方便快捷。
    5、是否有专用模块
    部分生产厂家的PLC产品提供一些专用模块，如通信模块、PID控制模块、计数器模块、模拟输入/输出模块等。在软件上也提供了与此相对应的程序块，往往只是简单的输入一些参数就能实现，便于用户编程。
    五、与监控系统的通信
    1、人机对话操作台。这是监控系统的早期产品类型，是生产厂家专为自己的PLC产品设计的，较适合于点对点控制。结构简单，功能少，面板控制控制工程网版权所有，操作较易，现仍然广泛地应用于现场控制系统中。其优点是在远端控制失效的时候，仍能很好地控制现场。
    2、随着计算机的不断发展，依靠PC（包括工控机）的监控系统越来越多地应用在自控系统中，这种监控系统一种是PLC开发商专为自己的（或特定的）产品量身定做的；另一种是软件开发公司开发的适合大多数PLC产品的监控系统。**种与PLC产品的相容性强，能够根据PLC产品的特点制定相应的控制方案，应该说仍以PLC为中心；后一种则抛开了PLC产品，注重计算机在图像、动画、声音、网络、数据等方面的优势，给二次开发提供了较宽松的开发条件，往往可以制作出优秀的监控系统，只要有相应的通信协议（目前已拥有了绝大多数生产厂家的通信协议），就可以与各种类型PLC相连，是当今自控系统可以选择。所以，在这方面应考虑所选的PLC与监控系统的通信方式是否可行。
    六、可延性
    这里包括三个方面含义：
    1、产品寿命。大致可以保证所选择的PLC的使用年限，尽量购买生产日期较近的产品；
    2、产品连续性。生产厂家对PLC产品的不断开发升级是否向下兼容，这决定是否有利于现系统对将来新增加功能的应用；
    3、产品的更新周期。当某一种型号PLC（或PLC模块）被淘汰后，生产厂家是否能够保证有足够的备品（或备件）。这时应考虑选择当时比较新型的PLC。
    七、售后服务与技术支持
    1、选择好的公司产品；
    2、选择信誉好的代理商；
    3、是否有较强的售后服务与技术支持。
    八、性价比
    相对于自控系统性能的好坏优先于价格的选择。只是在几项比较接近，又不易选择时，才考虑价格因数，选择性价比比较高的产品。
    在实际选型过程中，往往受到多方面的制约，不一定要考虑以上全部方面，但其中有些项是必须考虑的，而存在的问题也必须通过其它替代方式加以解决。
    一般来说通过前5项的比较，已可确定2~3种产品，再考虑到后几项，便可选中较满意的PLC。随着科学技术的不断发展，PLC产品也一定会有一个统一的标准。那时，挑选PLC将不再是困难的事情。