西门子6ES7212-1BB23-0XB8产品齐全

但是单机自动化这对于纺织厂的生产及管理是远远不够的。中国的纺织产业处于劳动密集型向设备与资本密集型的产业转型阶段。要提高生产效率，协调好各种设备及人员，而目前的状况是虽然单机设备有较高的自动化程度，但工厂综合自动化程度往往都很低，各个工序之间、设备之间包括操作员之间不能相互协调，成为信息孤岛，造成资源的浪费和生产管理的缺失。还是以细纱机为例，一个纺织企业中，根据产量情况一般细纱机的台数可达几十台甚至多，为了应对市场需求的变化，要求调整设备纺纱支数，涉及到相关的工艺参数需要变动，过去通过人工的方式对设备逐台进行调整，而现在可以通过网络快速的换其工艺需求，减少错误，提率和性。随着我国纺织工业持续快速的发展，纺织机械工业将以信息技术为主导，以智能化生产为主要特征进入网络化控制，带来人力成本的节约，生产管理效率和产品品质的提高，通过对设备运行状况的监控和统计也可大大提高设备的开机率，从而提高企业的竞争力。
1.1现场总线
串行通讯：串行通讯是现场总线的物理子集。一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行接口一般包括RS232/422/485，其技术简单成熟，性能，价格低廉，所要求的软硬件环境或条件都很低，广泛应用于计算机及自动化控制相关领域。是串行通讯方式的优势，但他也存在效率低，较易受外部干扰影响等问题，多用于通讯数据量不大，实时控制要求较低的场合。
现场总线：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备和控制装置之间实行双向、多结点的数字通信技术。现场总线技术是控制、计算机、通讯技术的交叉与集成，几乎涵盖了所有连续、离散工业领域，如过程自动化、制造加工自动化、楼半自动化、家庭自动化等等。它的出现和快速发展体现了控制领域对降、提高性、增强可维护性和提高数据采集的智能化要求。
目前市场中主流现场总线包括DeviceNet、F.F、CANopen、ControlNet、Profibus等等，现场总线具有快速响应及高性，支持主/从式、多主式及对等式多种通讯架构，易于连接各分布式控制器。虽然现场总线还没有一种统一的标准，但如CANopen、DeviceNet这样的开放式总线标准受到大家的青睐，越来越多的应用于各种控制场合。
1.2工业以太网
工业以太网是商用信息网络领域衍生的工业网络协议，惯指IEEE 802.3协议。如果进一步采用TCP/IP协议族，则采用“以太网+TCP/IP”来表示，其技术特点主要适息管理、信息处理系统。以太网支持的传输介质为粗同轴电缆、细同轴电缆、双绞线、光纤等，其大优点是简单，经济实用，易为人们所掌握。与现场总线相比，以太网具有以下几个方面的特点:
(1) 兼容性好，有广泛的技术支。基于TCP/IP的以太网是一种标准的开放式网络，适合于解决控制系统中不同厂商设备的兼容和互操作的问题，不同厂商的设备很容易互联，能实现办公自动化网络与工业控制网络的信息无缝集成。
(2) 易于与Internet连接。以太网支持几乎所有流行的网络协议，能够在任何地方通过Internet对企业进行监控，能便捷地访问远程系统，共享/访问多数据库。
(3) 廉。由于以太网的大量应用，因此其硬件成本相对低廉。
(4)可持续发展潜力大。以太网的广泛应用，使它的发展一直受到广泛的重视和吸引大量的技术投入。并且，在信息瞬息万变的时代，企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络，信息技术与通信技术的发展将加，也加成熟，保证了以太网技术的持续发展。

(5) 通信速。目前以太网的通信速率为10M或100M，其速率比目前的现场总线为高，可以满足大数据量通讯要求

Centinel燃油管理系统(AOS)是一种可延长电控柴油发动机燃油添加间隔的嵌入式系统，它可周期性地从发动机的曲柄轴箱中去除少量旧油，并用新油替代之。旧油被送到发动机的燃料箱，在那里与燃料混合，并在正常燃烧条件下燃烧。
Centinel可拓展柴油卡车、拖拉机、发电机及其它设备的工作时间，缩短燃油换和其它常规维护方面花费的时间。Centinel将旧油作为燃料，这样不但废油处理，而且还可减少成本并控制环境污染。
实际上，具有类似功能的机械系统已问世多年，但是，由于目前业界提出了复杂的发动机控制器和严格的空气质量标准，全机械方案已不能满足要求。Centinel在维持燃油质量方面要机械系统，因为它包含一种灵巧的算法，能根据发动机工作负荷的大小来替换燃油，而且它配备了机械设备无法实现的故障检测逻辑。
Centinel设计者从一开始就要求这种装置要具备高性。如果燃油质量恶化或油位下降，发动机都可能受到大的损害。由于Centinel要从发动机中除油，它采取必要的预防措施以确保油位和质量始终保持稳定，要解决这个问题很麻烦，因为目前尚未出现能够在柴油发动机内部恶劣条件下正常工作的、廉价的油位传感器。
Centinel是一种机电设备，它包括TMS370微控制器、SAE J1587汽车数据链接口、控制油进出发动机的机械活门组件、油位测量传感器，以及容纳新油的油箱。
在正常工作情况下，微控制器从J1587数据链接口读取发动机信息，以确定发动机的当前工作负荷，并检测是否发生与发动机和燃油相关的各种系统故障。这一信息可用于计算燃油燃烧率，并将之转换为一系列的电子控制脉冲，以便让燃油输送活门组件将旧油从发动机曲柄轴箱输送到燃料箱。
燃油输送活门的设计将旧油和新油活塞集成在同一装置，因此可将固定数量的旧油输送到燃料箱，并用同样数量的新油替换之。活门及相关铅管经过发动机加热，因此即便在寒冷天气燃油也能正常流动。
当新油箱空时，传感器就会报警，这时Centinel便延迟脉冲，直到加满油为止。发动机操作员仍需监视发动机曲柄轴箱的量油计，如果必要还得手工加油以替换发动机在正常工作期间内部燃烧的少量燃油。
TMS370微控制器构成了该设计的基础。所选TMS370的型号包括256B板上RAM、8KB OTPROM、256B EEPROM、一个串行通信接口(SCI)、两个16位计数器、23个数字输入、一个8通道模拟-数字转换器，以及一个12MHz系统时钟。Centinel设计所用的其它器件还包括电源调节及电源故障检测电路，以及一个用于连接发动机通信数据链路的SAE J1587数据链接口(类似于RS-485)。
为提高性和性，所有Centinel数据输入的值在使用之前都要通过软件和硬件两方面的验证。硬件输入和输出上的开路和短路，而所有输入值范围的则可阻止机械或电气故障情况下的不正确操作。
控制算法以固定的20ms间隔运行，并结合发动机工作负荷、气候及其它从发动机数据链路接收到的信息来计算正确的燃油率。因此，燃油换频率是实时变化的，无论发动机的实际工作周期如何都可维持一定的燃油质量，一般是2万英里换一次。
一旦计算出正确的燃油率，为了燃烧和替换所要求的燃油量，该值被传送到二个算法以计算脉冲被传送到燃油输送活门组件的速度。这时控制逻辑是个难题，因为当新油油箱空、油冷或系统出现故障时，控制脉冲将被延迟。如果操作员将油箱加满新油、油热或系统故障得到时，控制脉冲就被加快传送，从而控制新油替换的量。
为尽量减少空气污染，EPA限定了柴油发动机的燃油量。为防止Centinel出这一限定值，设计者采用了三个算法以限制在所有情况下传送到燃油输送活门的大脉冲频率。由于这一限制，在一些端情况下延迟脉冲的恢复可能要花费几个小时，甚至几天才能完成。

一、节能原理

    一般使用的风机，选用的设备额定的风量，通常都过实际需要的风量，又因为工艺需要在运行中变风量，而目前采用档板调节风量的调节方式较为变普遍，虽然方法简单，便实际上是通过人为增加阻力的办法达到调节的目的，这种节流调节方法浪费了大量的电能，回收这部分电能损耗会收到很大的节能效果。

二、节能方式

   从流体力学原理知道，风机风量与电机转速及电机功率有如下关系：

        Q1/Q2=N1/N 2H 1/H2=（N1/N2）2P1/P2=（N1/N2）3

其中Q——————————风量
    H——————————风压
    P——————————-电机轴功率
    N——————————-电机转速

    当需要小风量时，用变频控制装置降低风机转速，其电动机的输入功率也相应的减少，如风量减少到80%，速速N也下降到80%。其轴功率则下降额定功率的51%，若风量下降到50%轴功率将下降到额定功率的13%，其节能潜力非常大，因此对风量调节范围较大的风机，采用变频调速节能控制装置来代替风门调节，是实现节能的有效途径。

三、变频器的优点

    驱动风机，大多数为三相交流异步电动机，也有的是三相交流同步电机。电机的转速与电源的频率F成正比，改变电机定子的供电频率就改变了电机的转速，变频调速节能控制装置就是把电网的50Hz的工频交流电，变成频率可调，电压可调的交流电源去驱动电机而实现风机调节风量的。

    变频调速节能控制装置的特点是效，没有因调速带来的附加转差损耗，调速范围大，精度高可实现无级调速，而且容易实现协调控制和闭环控制。由于可以利用原鼠式电动机，所以特别适合对旧设备的技术改造，它既保持了原电动机结构简单，，维修方便的优点，又能达到节电显著效果，是风机交流调速节能的理想方ā?lt;br/> 变频器调速后的效果预测

    1 利用变频器作为风量的调节器，2 直接的效益就是节能降耗。用户可根据自己的改造对象进行初步分析计算，3 以了解改造后节能的率及风机运行的一些基本参数。4 采用变频调速的主要特点是或减少档板的节流损失，5 节能的效果与风机的性能、运行工况、档板的开度有关。

    针对于贵风机实际运行情况，我们运用SAP500P系列变频器为其改造，其主要特点有：

    SAP500P系列交流变频器采用磁通矢量PWM控制技术使低速负载能力可达到200%的额定转矩输出： RS-485计算机网络接口功能；多种控制、操作方式、齐全的保护功能；有的电压失速和电流失速自动调整保护功能。

    在保留原控制系统的情况下，我们所应用的SAP500P系列变频器可通过在控制柜门“远控/本控”开关的切换实现“本机控制”与“远方控制”。变频器的控制调节还通过送风系统的反馈信号，经过PLC综合运算向变频器控制端输出4-20mA的电流信号，调节变频器输出频率，从而改变电动机的转速，改变风量，达到稳定风量的目的

    目前国内制药行业的发酵过程大多还处在传统阶段，手工操作，经验控制，不仅操作者劳动强度大，工作效率低，能耗大，而且生产缺少科学性，受人为因素影响大，容易出现失误，且会造成严重的经济损失。本文介绍集散控制系统（DCS）在制药企业发酵过程中的应用。

    集散控制系统（DistributedControlSystem—DCS）是一项综合计算机技术、网络技术、自动控制技术、冗余及自诊断技术等技术的分散型综合控制系统。其界面友好，功能强大，性高，操作方便，组态灵活，具有很强的适用性。

    发酵过程是一个十分复杂的过程，在发酵过程中保持一定的培养温度，提供合适的氧份，并及时菌种生长所需的营养。故要求对进罐空气的温度和湿度、发酵液的温度及溶解氧含量进行有效控制，并在必要的时候进行补料。

    一、系统的硬件配置

    （一）系统配置（主要设备）

    1．集散控制系统（DCS）一套，包括：DCS控制站，DCS操作站及系统控制软件。

    2．输入、输出机构，包括：温度变送器、压力变送器、流量变送器、压差变送器、溶氧仪、气动调节阀、电磁阀、转速控制器、智能控制框等。

    （二）系统主要部分功能简介

    1．输入部分

    输入部分主要由温度变送器、压力变送器、流量变送器、压差变送器和溶氧仪等组成，完成对现场信号的采样和转换，形成标准信号送控制站进行分析处理。

    2．控制站

    控制站由电源箱和机笼组成，机笼上装有各种型号的输入、输出及主控卡件，完成对输入部分送来的信号处理和运算，形成显示信息通过Scnet网络送操作站，同时按照组态的控制方案进行运算处理，发出控制数据到执行机构。控制站还可以接收操作站发出的操作指令，转化为控制数据输出到执行机构。

    3．执行机构

    执行机构主要由气动调节阀、电动阀、转速控制器和智能控制柜组成，用于接收控制站发出的操作数据，执行现场操作，完成自动控制过程。

    4．操作站

    操作站由工业用PC机、显示器和Scnet网卡组成，通过Scnet网络实现与控制站的实时通讯，完成系统组态、控制组态、控制方案及操作信息的下载，同时接受控制站传回的现场数据进行实时显示，并进行记录形成历史数据，以供查询。

    二、系统的软件配置

    （一）系统要求在bbbbbbs95/98下运行

    （二）集散控制软件

    包括：组态软件、流程图设计软件、实时软件和/.用户自定义语言。

    三、工艺流程和控制方案

    发酵过程菌种依此在小罐、中罐、大罐中进行培养，发酵过程为放热反应，在发酵过程中要求保持一定的温度，及时养分，并要求控制好溶解氧。

    进罐空气的温度和湿度通过对空气冷却器的降温情况和空气加热器的升温情况来实现控制。

    发酵液的溶解氧含量通过改变空气进气量和改变发酵罐搅拌转速来实现控制。

    大罐和中罐采用调节冷媒水量来控制温度，小罐采用调节冷媒水阀和蒸汽阀来控制温度。

    四、系统运行及控制效果的评价

    通过前期摸索和技术准备工作，我们投资了70余万元采用浙大中控的JX-300DCS系统对本公司卡那霉素发酵工段进行了为期一个月的改造、安装和调试工作，经过六个月的试运行表明，该系统运行、控制灵活、操作方便，自动控制系统达到了预期的效果，满足发酵工艺的要求。整个系统运行稳定。并了良好的经济效益和社会效益。

    五、效益分析

    （一）节约能源

    发酵车间能耗大，且长周期连续运转，故节能有十分重大的意义。

    1．减少了冷媒水用量，使冷媒水制作的实际功率从原来的40kw降低到34kw，年可节约用电量52500kwh，年可节约费用3150。

    2．减少了压缩空气的用量，使离心空压机的实际消耗功率从原来的612kw降低到586kw，年节约用电量22770kwh，年可节约费用13662

    （二）生产水平的提高

    通过这次自动控制改造后，通过工艺能数优化，发酵生产水平有了一定的提高，平均发酵单位提高1.8%，每年可产25272的经济效益。两项合计每年可产生31500+136620+252720=42084的经济效益。按以析，投资回收期约为17个月，由此看出，该项目是很有投资的。

    这次改造不仅给企业带来良好的经济效益，而且提高了我公司的工业自动化水平，此项改造完成后我公司获得了浙江省CIMS应用工程企业，同时减少了传统生产中的人为因素，使生产科学化，降低了操作者的劳动强度，提高了生产效率。同时也为我公司以后的工业自动化进一步的发展奠定了良好的基础。

随着垃圾焚烧发电技术的发展，控制系统性能的不断提高，可以预见，STEC2000控制系统在垃圾焚烧机组控制领域具有广阔的应用前景。随着对现场总线控制系统(FCS)的了解和研究的深入，智能化现场仪表和设备将应用到电厂，构成完整的FCS，会进一步提高垃圾焚烧发电机组的自动化和管理水平。

 随着变频技术的成熟，变频器在电气传动领域中应用越来越广泛。其控制方式的多样性、完善的电机保护功能以及其特有的优点是目前在工控领域其它无可比拟的。

一：改造原理
    由流体搅拌机的工作原理可知：搅拌机的流量（风量）与其转速成正比；搅拌机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而搅拌机的轴功率等于流量与压力的乘积，故搅拌机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）根据上述原理可知：降低搅拌机的转速，那么其功率可以下降得多。例如:将供电频率由50Hz降为45Hz，则P45/P50=(45/50)3=0.729，即P45=0.729P50（P为电机轴功率）；将供电频率由50Hz降为40Hz，则P40/P50=(40/50)3=0.512，即P40=0.512P50（P为电机轴功率）。
    搅拌机消耗功率与转速的三次方成正比。即N=KN3 N：为搅拌机消耗功率；n：为搅拌机运行时的转速；K为比例系数。而搅拌机设计是按工频运行时设计的，但搅拌时除高速外，大部分时间流量较小，由于采用了变频技术及微机技术有微机控制，因此可以使搅拌机运行的转速随流量的变化而变化，终达到节能的目的。实践证明，使用变频设备可使搅拌机运行平均转速比工频转速降低20%，从而大大降低能耗，节能率可达20%-40%。
    因搅拌机属于典型的平方转矩负载类型，所以其功率（轴功率），转矩（压力），速（风量）满足以下关系（相似定理）：
  P电=P轴=QH
  Q’/Q=N’/N   则Q’=QN’/N
  P’/P=(N’/N)3   则P’=P(N’/N)3
  异步电机的转速公式 n=60f(1-s)/p
式中：N、Q、H、P——搅拌机的额定转速，风量，轴功率
N’、Q’、H’、P’——调速后搅拌机的额定转速，水量，轴功率
    在一定范围满足生产要求的前提下，可以通过改变转速来灵活的调节搅拌的速度，以方便均匀搅拌，并且不改变工作周期。这种特性表明，调节搅拌机转速，改变电动机出力，使搅拌速度始终满足工艺要求。
    综上所述：利用变频技术改变电机转速来调节流量和速度的变化用来取代传统工频电路的控制，能明显的节能效果

二：改造方案
原系统工况存在的问题
1、主电机虽然星-角减压起动，但起动时的电流仍然很大，会影响      电网的稳定及其它用电设备的运行。
2、主电机工频运行，属非经济运行，电能浪费严重。
3、主电机工频运行致使搅拌机运行时噪音很大。
4、主电机工频起动设备的冲击大，电机轴承的磨损大，所以设备维护工作繁琐。
根据以上特点，我公司采用以下系统方案：
采用德力西CDI9000通用型系列变频器
该产品的主要特点有：
1．空间电压矢量控制技术。
2. 转矩自动提升功能，低频大转矩输出。
3. 载波频率可调，运行。
4. 控制方式多样化，通用性强，多段速和程序运行功能。
5. 内置刹车单元，快速停车。
6. 内置PID调节功能，闭环控制简单。
7. 内置RS-485接口，可计算机联网控制，也可以与DCS组成闭环控制系统。
8. 具有时间累计功能，可以显示单次通电运行
   时间，累计运行时间。
9. 32位电机控制微处理器，频率解析度
   高达0.01HZ。
    在实际工作的过程中，可以根据搅拌物料的特性以及加入其它化学物质的时间不同，设定多段速度，多可以达到八段不同速度。同时也可以采用变频器的程序运行功能，多可以设定七段不同速度，不同时间的自动程序运行模式，大大减轻工人的劳动强度，提高生产效率。
    利用CDI9000系列变频器强大的通讯功能，配合工控机和组态软件等，还可实现与主控室进行联网控制，便于监控人员自动化管理。如果用户希望采用DCS或者是FCS，那么则可以由D/FCS负责采集模拟量、开关量等信号，变频器输出的模拟量、开关量信号全部进入DCS系统，形成闭环控制，同时实现相关辅机联锁功能等。为确保系统性，建议在变频系统上增加工频软启动旁路装置。 
    由此可见，德力西变频器具有强大的功能，能满足生产过程中的各种控制方案。若外接PLC等，就组成全自动化的监控和控制系统、可以满足复杂的工艺要求。