企业信息

    浔之漫智控技术(上海)有限公司

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  • 公司认证: 营业执照已认证
  • 企业性质:私营企业
    成立时间:2017
  • 公司地址: 上海市 松江区 永丰街道 上海市松江区广富林路4855弄52号3楼
  • 姓名: 聂航
  • 认证: 手机已认证 身份证已认证 微信未绑定

    西门子6ES7223-1PL22-0XA8诚信经营

  • 所属行业:电气 工控电器 DCS/PLC系统
  • 发布日期:2024-07-24
  • 阅读量:14
  • 价格:面议
  • 产品规格:模块式
  • 产品数量:1000.00 台
  • 包装说明:全新
  • 发货地址:上海松江永丰  
  • 关键词:西门子代理商,西门子一级代理商

    西门子6ES7223-1PL22-0XA8诚信经营详细内容

    西门子6ES7223-1PL22-0XA8诚信经营


     为了提高企业经济效益,降低能源消耗,文章提出了在化工行业生产过程中,实行计算机辅助控制的思路。阐明了计算机辅助控制的含义,作用和意义。阐明了计算机辅助控制和ERP系统的关系。是企业信息化的底层工作。通过监控这些过程参数和设备单元状态参数,达到控制生产过程中物料和资源消耗,优化工艺的目的。计算机辅助控制的特点是实用性强,投资少,上马快。经济效益明显。

          我们都知道我们国家的工业生产过程中的原材料消耗能源消耗指标比起发达工业国家高很多,这对企业的产品竞争很不利。对整个国家经济国的长期发展很不利。为什么会消耗指标高,有很多原因,其中一个重要的原因是企业管理落后。管理比较粗放,缺乏生产现场的监控,对化工行业来讲,多数中小企业的过程控制比较落后。不少生产过程停留在人工控制阶段,
    实现生产过程的自动化是很理想的选择,但是,对大多数企业来说,实现生产全过程的自动化控制还是比较遥远。这是由于化工行业的产品生产的过程比较复杂,有些控制参数地在线监测还不能实现,有的工艺部分可以实现自动化控制,有的工艺过程实现很困难,而且开发自动控制系统周期长,费用高。针对这种现状,本人提出一种解决方案,采用计算机技术进行生产过程的辅助控制,近而提高工艺水平和管理水平。
       

    计算机辅助控制含义:
         对化工生产系统中的一些工艺中的设备和工艺参数如泵、阀门、温度、压力、流量等数据,通过数据采集装置进行实时,采集的结果通过,动画形式反映在计算机屏幕上,帮助操作人员进行工艺控制判断,具体操作由人工完成。



    我们知道一个自动化控制系统有四部分组成: 1。被控对象 2 数据采集  3。控制部分   4. 执行部分
      计算机辅助控制与自动化控制不同的是控制和执行部分是由人工完成的。
    计算机辅助控制的两层含义,
    一 辅助工艺过程控制
         包括在线设备运行,异常报警2。通过历史纪录,分析曲线报表优化工艺3。联锁机制建立,防止误操作减少损失。
    二 辅助生产管理控制
           监控原材料辅料的消耗,减少能源的消耗;减少生产成本 ,控制工艺纪律的执行。
    计算机辅助控制的功能:
    1.对生产设备的运行实现了在线监控,设备的状态和一些工艺参数以画面和报表的形式反映在计算机的显示器上,并且都记录在数据库中。
    2.通过数据库系统,可以查看采集的适时的数据,历史的数据;可以显示各种图表,如控制曲线,适时曲线,历史曲线,各种报表。建立操作日志,每个生产操作人员都有操作记录。
    3.虚拟设备的联锁功能,操作人员误操作时发出报警,工艺参数异常时报警。提供报警位置说明。
    4.优化工艺控制参数。

    计算机辅助控制特点:
    1、系统简单 开发周期比较短,
    2、,投资小,收回投资时间短。
    3,侧重对物料和能源的控制,有效的降低了生产成本,提高了经济效益。
    4. 性高,减轻操作人员的劳动,
    5. 适应性强,很容易适应工艺的改变,生产品种的变化。
    6.很容易和企业信息管理系统集成。
           化工生产过程是一个比较复杂的过程,它不像机械加工只发生物理量的变化,尺寸和形状的变化。对这些物理量的检测和控制现在的技术都已很成熟。化工生产过程既有物理的变化,同时往往也有化学的变化,对化学变化有时由于缺乏必要的传感器,在线检测比较困难,需要在化验室检测。所以对有些化工产品的自动化控制很困难。目前仍然以人工控制为主。人工控制往往存在两个问题。
    1,车间管理比较困难,人的操作没有一个准确地记录,例如什么时间打开的某个阀门什么时间关闭,流量是多少,没有及准确地记录。对物料和能源的控制处于粗放的状态,出现问题时,责任有时查不清楚。不好确定责任人。
    2.人的操作有时会失误。人不会的长期没有失误。在八小时工作期间很难一直盯着设备,受人的身体状态和人的思想情绪影响,人的工作有时可能出现失误。但是在生产中,开错一个阀门或忘记关上一个阀门,就可能造成重大经济损失。
          采用计算机辅助控制可以帮助解决以上问题。辅助控制对所有操作都有的纪录,例如某的阀门的打开时间关闭时间操作者姓名等,保存在数据库中,很容易查找和检索。出现问题时,原因和责任容易查清。
         为了防止误操作发生,辅助控制对重要操作建立约束条件,例如,打开上料阀门时下排料阀门的状态,如果下排料阀门没有闭合,发出报警。
          辅助控制的设计的理念是 控制物料和能源的消耗,为人工操作建立约束,避免误操作发生。
    计算机辅助控制系统是对生产过程的数据进行采集和监控。数据内容不仅包括仪表采集的参数如温度、压力、流量等,还包括设备单元的状态参数,如阀门的开启何闭合,泵的工作状态。还可以包括能源消耗的数据(水电气等)。对采集的这些数据,进行实时监控。企业生产管理主要是两个方面,质量和成本。一般的制造业中,物料成本是生产成本中主要部分,很多行业有的要占到百分之五十以上,控制好物料和能源的消耗,就能有效的降低生产成本,提高经济效益,提高企业的竞争能力。计算机辅助控制是企业精细管理的需要。
          制造企业的企业管理的内容很多,从销售管理生产管理库存管务管理等等,但是这些管理的和目的都是围绕一个问题,就是物流,物流的内容包括原辅材料的流动,半成品的流动,成品的流动。物流的速度越快,流量越大,同时消耗的越低,企业的竞争力就越强。企业的经济效益就越好。这实际上是企业管理的真正目的。为了实现企业的信息化管理许多企业花巨资上各种管理系统,例如ERP、SAP\MES 等,但是很多企业的实施效果非常不理想。有的而ERP项目成了,实用不大。其中主要的原因是,缺乏生产制造过程的数据。特别是缺乏实时的动态数据,采用的数据主要是人工编制的以周或月为单位的数据。不能准确地掌握物流的变化和进行成本管理。动态的真实的数据是企业管理的基础。缺乏动态数据的管理系统就是的管理系统。不能真正实现控制和管理,就像发动机没有燃料一样。从以析中,我们可以看出,实施计算机辅助控制的意义,不仅仅是对某一道工艺的管理控制,它可以延伸到整个企业的信息管理。是企业信息化的底层。它所提供的数据是任何企业信息化管理的必要基础。所以我们可以把计算机辅助控制延伸到车间管理层和企业管理层面。通过数据共享报表分析,车间和企业的各级管理人员监控物流状态和生产设备的工作状态。我们可以认为计算机辅助控制是ERP系统的基础,为ERP 系统运转提供能量,使其真正发挥效能。计算机辅助控制不是一个立的管理系统,它是一种数据采集监控的技术,为企业的生产制造工程管理系统提供“燃料和能量”。
          企业实施计算机辅助控制应该采用分部实施,主要是在目前无法实施自动化控制的工艺部分,辅助控制的参数也可以逐步增加。然后数据集中管理的方式。既根据企业的具体情况,在生产工序实施,通过计算机网络技术和工业总线技术,将数据集中到车间和企业层面上。可以直接察看,重要的是和其它管理系统集成。
          计算机辅助控制的造价很低,只是自动化控制工程的几分之一到十几分之一。对原有的设备改动很小,甚至不用改动。实施。所以,对众多的中小企业来说,是一种非常实用的选择。


          测量流量的方法在冶金制造业企业得到广泛应用。流量的检测由于影响因素多,设备种类五花八门,倍受自动化仪表工程人员的关注。
           根据使用目的流量仪表可分为三种情况:⑴、用于物流的核算(准确度是,如贸易核算);⑵、用于检测工控系统的信号源(重复性是,如测锅炉风量调节燃料);⑶、用于监测(了解工况是否正常,性是,如企业某工序干线流量)。建设资源节约型社会、企业已提上我国社会发展日程,而作为资源节约绩效测量工具之一的流量测量装置,其科学配置与优化则是摆在冶金制造业企业面前的新课题。现试就流量计和调节阀的智能化与优化配置做一探讨。

    一、流量计与调节阀的应用思考
    1、流量计的应用思考
          随着测量介质种类增多的需求、材料科学的进步和制造技术的发展,各种测量原理的流量计应运而生。流量计的基础应用就是节流装置本身的原理测量与准确度;后来,随着长期大量的实验研究和现场实践的总结,发现流量测量的准确度不但与节流装置本身的原理测量与准确度有关,而且与节流装置上游直管段的长度密切相关,随之根据不同的节流装置而增加了节流装置前的直管段安装时大于x D的约束条件。孔板是应用比较广泛的基本流量计,优点是能适应各种流体,有标准可通过干标确定流量系数,缺点是不适应介质相对不洁的介质测量。大多数新一代节流式计都是针对孔板的缺点而改良或进步的。如涡街流量计、质量流量计、锥流量计、电磁流量计、声波流量计、测管/弯管流量计等。
           结构日趋简洁、功能日趋完善的智能化仪表的发展目标受如下需求驱动:1)准确度提高。以适应物流的贸易核算,如气体声波流量计。2)直管段减小。现场无法保证大多数流量仪表要求的20~30倍D直管段,而环形通道节流装置则要求较短。3)压损小。由于工程的大型化、管径日益增大,如其压损太大运行费十分可观,插入式优势明显。4)安装、维修简便。
    2、调节阀的应用思考
          随着工业门类工艺需求日益多样化,各种调节阀也相继涌现。由手动调节阀为基础应用,改进变型相继出现满足多种需求的调节阀,由“粗、笨、大、高阻”转向“轻、小、精、低阻”,由直行程阀转向旋转阀,由手动阀转向电、气、电磁、智能控制阀。
    3、流量计与调节阀的智能化
          智能化仪表应用微电子、计算机技术,将许多一次表的缺陷由二次表(即电子线路)来,如节流装置量程比仅3:1,而采用智能式差压变送器的量程比可达几十比一。智能化仪表和装置一般具有如下特征:⑴采用‘人工智能’的理论、方法和技术;⑵具有‘拟人智能’的特性或功能;⑶能自动完成某些测量任务或在程序指导下完成预定动作;⑷具有进行各种复杂计算和修正误差的数据处理能力;⑸具有自校准、自检测、自诊断功能;⑹便于通过标准总线组成个多种仪表的复杂系统,实现复杂的控制功能,并能灵活地改变和扩展功能。
           而智能阀门定位器则是实现新一代智能化调节阀的关键产品。其气动执行机构具有提高输出力、动作速度和调节度(小行程分辩力可达±0.05%),实现正确定位等特点,能实现分程控制、速度调节、线性、快开等功能,以及自校正、自诊断功能、故障报警及故障处理功能、多种通信支持功能等,它与智能变送器一起将促使过程控制向现场总线控制系统(FCS)进展。
      

    二、流量计、调节阀的优化配置
          在建设资源节约型企业过程中,作为流量资源消耗绩效测量手段的流量计和调节阀,本身还应优化配置,以减少资源损耗、提升资源利用效率。
    1、流量计的选择原则
    据资料介绍,美国对一千台流量仪表进行调查,选择不当占40%以上;选择合适,安装不当又约40% 。由于影响流量检测的因素较多(工艺要求,流体特性,安装维修,价格……),计选型时一般考虑如下需求:⑴、本单位的测量度需求;⑵、测量过程允许的压力损失;⑶、输送流体测量管道管径、直径比和雷诺数范围的限制条件;⑷、测量要求的短直管段长度;⑸、现场安装及其维护的方便性;⑹、流量计的性、稳定性;⑺、对被测介质洁净程度的要求及其抗侵蚀、磨损性能;⑻、溯源的可行性及经济性。
          其选型时可依据GB/T 2624-93(或标准ISO 5167-1)的规定,了解有关应用管径、直径比和雷诺数范围相关的限制。也可根据用途而有不同侧重进行选型(如果用于计量数据目的则可选用准确度较高的;若用于工控系统检测目的则可选用重复性好、安装维修简便、节能的)。
    2、调节阀的选择原则
          在价格适宜且满足计量需求条件下选择:⑴、结构相对简化、重量较轻便、安装所需空间小、方便现场安装的;⑵、采用流路设计和定量设计的;⑶、结构组合化、功能较完善的;⑷、旋转型、阻力小、结构简单、重量轻、体积小且密封性严密的。⑸、智能化调节阀,以利于测量过程控制;⑹、系统要选择满足其特殊需求的(如耐腐蚀/损/低噪声/速动型/小型等)。
    3、流量计的优化配置
          实践中,厂商仅仅重视插入式仪表本身的生产与校验,而忽视了它的应用条件;企业使用者往往注意到理论上的需求符合,而忽视了具体的优化配置。
    ⑴流量计前直线段的优化配置
          节流件上下游直管段,包括节流件夹持环及使用时的流动调整器,可依GB/T 2624-93的规定,确定直管段管道内径、直管段的直度和圆度、直管段的必要长度、节流件夹持环、流动调整器。
    ⑵流量计的压力损失优化配置
          在满足计量需求的前提下,选取节流件前后压差小的流量计,以减少流体在通过流量计时的压力损失和流量损失。这一点,在现实应用中往往被忽略。济钢计量处在高炉冷风输送管道优化配置气体流量计,减少了气体通过流量计的压损、提高了单位时间供风量,促进炉况顺行,可观经济效益。
    4、调节阀的优化配置
           对流量计而言,调节阀是管道的一部分。管道的影响表现在它的直管段长度及内径,前者体现在流速分布上节已讨论,而内径的测量误差对流量准确度的影响将数倍于输出差压的测量误差。
    调节阀的优化配置是在满足流量计流畅的前提下,通过各种调节阀的对比、计算,选取调节、灵活、开量大的调节阀,验管道内流体速度变化带来的压力波动,以寻求流体通过调节阀时的少压力损失和流量损失。

    三、流量计和调节阀测量系统的优化配置
           应用流量计和调节阀的目的是趋近于真实地反映某生产工序消耗流体的数量,但该测量手段在完成计量任务的同时,受其结构原理的影响不可避免地也带来被输送流体的压力损失和流量损失。按照系统的观点,在流量计和调节阀组成的测量系统中,仅有流量计的优化配置或仅有调节阀的优化配置,还不能说该测量系统已是优化配置了;还进行流量计与调节阀的系统寻优。如何将测量过程中的系统压力损失和流体流量损失减少到限度,正是我们在以往工作中所欠缺而在创建资源节约型企业过程中加以思考和实践的新课题。可逐次深入:
    1、在工程设计阶段,企业的计量技术人员应在联合审核工程设计图纸时,根据生产工艺需求参数,对设备和管道选型进行理论推导与计算。
    2、在日常测量设备的安装维护中,注意技术资料特别是实际安装技术记录资料和维护技术资料的保存和梳理。
    3、注意学术交流、讲座、报刊杂志相关技术资料的收集和梳理。
    4、分别建立流量计的压损和流量损的数学模型、调节阀的压损和流量损的数学模型,进而进行整合建立流量计与调节阀组成系统压损合流量损的模拟数学模型。
    5、创建流量计与调节阀流体测量系统寻优软件,以寻求流量计与调节阀的组合配置。


    近十年来,钢铁企业面临的市场竞争环境发生了的改变,客户对钢材的品种、规格(如板材的宽度、厚度、镀层和机械性能指标等)需求越来越多样化,对产品的质量和交货期要求也 越来越高。而传统钢铁企业工艺过程的“惯性”较大,因此如何适应对产品需求的多样化,是这些企业面临的十分严峻的挑战。为此,大多数钢铁冶金企业为适应竞争的需要,在生产制造集成化和信息化的潮流推动下,开始实施的生产与经营管理模式和系统,在企业乃至整个行业的技术改造和管理中起到了很好的 效果,并造就了一批具有较强竞争力的钢铁企业,比如韩国的浦项、加拿大的Dofasco和中国的宝钢等。

    1.济南钢铁现行生产管理模式

    济南钢铁集团公司生产组织执行目前采用的是粗放式人工管理,1级生产主计划(生产部下达钢坯+钢板任务)+2级分厂作业计划(分厂进行组炉/组浇/组轧计划编制)相结合的两级生产计划模式。这种两级人工生产计划模式对于过去小炉生产、品种结构单一的产品生产还能应付。但是,随着三炼钢大炉生产的投产,随着多品种、小批量要求的逐步提升,这种人工两级生产计划管理模式就难以适应。济钢是以板材为主的钢铁企业,板材特点是品种、规格多,而且生产面向定单生产。每个定单,虽然订货来源渠道可能是代理经销商,但是其品种、规格都有终使用者确定。济钢板材市场特点是终使用客户分散,批量小,大客户很少。这就造成济钢所 吃定单特点是品种规格多,批量小(几十吨到几百吨)。这些细化定单每3-4天由销售公司传给生产部。生产部计划员人工处理这些定单。目前只能先根据钢种归并一下,组出钢坯需求;三炼钢经努力可以勉强组出浇次。对于轧次,由于规格太多,基本上无法组成轧次,计划兑现率低。

    以中厚板为例,每天轧制量波动从4000t-5600t不等;数量/性能/偏差造成板从几千吨月到几万吨/月波动;日计划兑现率在60%到95%之间波动。这些自然致使客户交货期/发货安排也经常无法保证。另外,由于没有一条线统一考虑,炼钢/轧钢各自为战,使得生产节奏匹配不合,造成钢坯下线(每下线一次,成本增加5)以及冷热混装(三炼钢热坯不到,只有装一炼钢冷坯)很多,也会提高生产成本。目前,由于三炼钢/中厚板基本上是生产普碳钢(Q235/每月7万吨)和低合金钢(Q345/每月4万吨),其他品种钢7-8种,月累计产量不到2万吨,因此,矛盾尚可以承受。但是,这些品种钢不是没有市场,而是我们生产组织有困难。作为钢铁公司,能吃多品种、小批量是发展趋势,尤其是将来市场不好的时候。谁能赢得广泛的细份市场,同时又能实现生产大规模定制,即很好解决产销矛盾,谁就会立于不败之地。由此可见,济钢现行生产管理模式存在种种不足,有待进一步改进。

    2.POSDATA的生产组织模式

          随着计算机技术应用于钢铁生产管理的发展,近些年国外出现了专门应用于生产执行的生产执行系统(MES),也称产销一体化系统,使得钢铁企业生产管理可以实现1级计划管理,即生产部计划可以集中作到炉次、浇次、轧次,分厂只须作业执行。目前,国内宝钢、武钢引进国外MES,实现了一级生产计划管理,了明显经济效益。鞍钢也正在开发产销系统。沙钢、酒钢进行机构改革,撤消分厂,现场只设作业长,也是为了引进的一级生产管理模式。不管是行机构改革,还是先上产销系统,其发展方向是确定的,即终实现一级生产计划管理模式。

    POSDATA可以说是一级生产计划管理模式的代表。下面将POSDATA的生产管理模式进行简要说明。归纳起来,POSDATA的生产管理特点是:

    (1) 一级生产计划模式:

    POSDATA是标准一级生产计划管理模式。定单经过处理,按照炼钢/轧钢整体优化的思想,集中先排出详细炉次/浇次/轧次计划,时间到分钟,再下达产线执行。产线只设作业长监控执行,并与L1、L2级 自动化系统无缝集成。如有异常,立即快速反应(分钟级),从新优化排产。这种一级集中管理模式,使得生产排产能在整个产线(炼钢轧钢一体化)乃至整个钢区范围内进行优化,生产管理加精细化,从而使得生产产能大,生产成本。由于一级集中控制,也了各级人为因数影响。

    (2) 标准生产管理模式:

    POSDATA的生产组织是按照设计好的标准模式来组织的,即先有生产月计划(NNING),根据生产计划确定铁前生产计划和大宗原料需求;再有生产排程(SHCEDULING),来设计好每天/班的炉次、浇次、轧次标准模板;这种模板是考虑产线产能大/成本/设备保养周期/能源分配多种因数的标准生产排程模板。这种模板是考虑炼钢中包使用周期大化、考虑轧钢轧辊使用周期大化、考虑热装率大化,考虑物流平衡、热能平蘅、生产节奏平衡的模板。客户定单可以随时接,并随时录入系统(什么小单子都可以接),定单经过系统处理插入标准炉次、浇次、轧次模板的空档,从而组成真正生产的炉次、浇次、轧次(滚动式),并在签单当时就告诉用户生产日期、交货日期。用户交单后,可以随时查询定单进程。这样标准化生产管理模式,一来保证产线生产稳定均衡,产能得到大发挥;二来客户可以确切知道交货时间,客户服务也非常好。实践证明,这种标准化生产管理模式生产成本。浦项生产在世界是的,曾经有管线钢比宝钢低千元而导致倾销嫌疑的的报道。

    (3) 精细成本的生产管理模式

    由于生产一级计划到炉次/浇次/轧次,且同现场L1、L2自动化系统集成,因此作业实绩也是以炉次、浇次、轧次为单位收集。这样与ERP系统结合,可以实现工序成本管理核算(工序成本可以顺利建立,核算到炉次、浇次、轧次)。有了炉次、浇次、轧次成本,就可以进行如品种/规格成本核算的各种精细化成本管理,为成本分析和决策提供好支持。

    济钢引进了POSDATA的MES系统平台,实际上意义在于引进了这种标准化的一级生产管理模式(与ERP的一级财务管理、一级库存管理相一致),我们目前生产管理将由人工粗放式管理转变为系统精细化管理,有助于存在问题的解决,生产管理水平可向水平迈进,生产效率可进一步提高,生产成本可进一步降低。初步估算,按照三炼钢/中厚板一条线估计,如果采用标准化管理,产能可以提高3%-5%,成本可以降低1%-3%(保守估计),年经济效益在3000万以上

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        流程工业主要是指化工、炼油、冶金、造纸、电力等原材料加工和能源工业行业,其特点是对生产原料伴有化学、物理、相变等反应、变化过程的连续加工。作为描述构成CIMS的宏观框架MES/PCS已成为国外流程工业CIMS理论和产品的主流框架,大有替代五层结构(决策 管理 调度 监控 直接控制)的趋势。流程工业CIMS中,PCS层的信息集成技术已相当成熟,ERP层的理论与技术与离散工业大同小异,下层生产过程的实时信息和上层企业资源管理等的各类信息都在MES层中融合与贯通,并通过信息集成形成优化控制、优化调度和优化决策等的判断或指令。可以说,流程工业企业生产过程的、稳定、均衡、、高产、低耗和少污染目标的实现,企业内部物流的控制与管理、生产过程成本的控制与管理等生产管理活动都在MES层完成,因此MES层的信息集成至关重要,它是流程工业CIMS研究与发展的关键,而实施MES的关键又在于体系结构和关键技术的解决。针对流程工业的特点和目前CIMS技术的发展,MES可采用开放性的、柔性的、可扩展的、模块化的、面向对象和应用的基于知识的体系结构。
         常用五层架构如图1所示:
    2、体系结构的完善思想:
    (1)    MES作为ERP/MES/PCS框架的流程工业CIMS体系中的关键层,其本身的体系体现它在CIMS中的重要性和纽带作用,包括与上下层的关系。
    (2)    MES的体系结构是合理性的模块化结构,如对象分布式模型,并体现出具有开放性、柔性以及能够与应用方便联接的集成平台的新思想,各模块通过信息集成形成优化控制、优化调度、优化决策等判断或指令。
    (3)    MES的体系结构以知识为主线,采用数据或信息驱动或执行驱动的思想,实现生产和管理等不同信息集成的功能,并可通过集成的数据提取提高生产效益的竞争能力所需的知识。
    (4)    MES的体系结构应适当与参考模型相联系,以指导设计与实施,建议采用CIMOSA的分解思想和PURDUE的阶段性设计思想,同时应适当体现管理环和控制环,并在不同的层次和模块上体现不同的时间尺度。
    (5)    MES的体系结构应采用面向对象的思想, 并考虑到人为因素的集成。
    (6)    MES的体系结构应体现流程工业的特色,如模块的设置、数据流、接口的设置与关键技术的呼应等。
    3、流程工业MES的关键技术
        MES是以知识为主线,对不同类型和属性的信息进行融合和贯通,为了实现上述MES体系结构中的各功能模块,下列关键技术的解决尤为重要。
    (1)    生产过程数据挖掘与知识技术:包括统计分析方法、基于规则和决策树算法、基于人工神经元网络方法、基于ROUGHSET理论的方法、遗传算法、模糊逻辑方法等。
    (2)    复杂工业系统的智能建模技术。
    (3)    控制技术:包括多变量APC、状态推断控制、非定常状态控制等。
    (4)    生产过程成本控制技术:包括成本指标与分解、监控、模型、预报等。
    (5)    生产过程计划、调度、调优的流程模拟技术。
    (6)    物流、控制与管理技术。
    (7)    基于知识的生产过程支持技术。
    (8)    异常生产过程运行智能体技术:包括生产过程运行智能体、故障诊断与预报智能体、异常工况过程重组智能体等。
    (9)    基于工艺目标和经济指标的在线智能优化技术。
    (10)重大设备在线故障诊断、预报与维护支持技术。
    (11)统计过程/质量控制(SPC/SQC)技术。
    (12)基于事例的推理技术。
    (13)智能实时调度技术。
    (14)演化计算技术。
    4、MES的主要功能结构
    (1)    资源配置与状态(Resource Albbbbbbbb and Ssttus):管理机器、工具、劳工技能、材料、设备和其它实体,使其在操作前按顺序可得,同时提供资源的具体历史信息,保设备正确安装并提供实时状态。
    (2)    操作/详细调度(Operations Detailed Scheduling):提供基于权、属性、特性、工艺等的合适顺序,从而缩短安装过程。
    (3)    派遣生产单元(Dispatching Production Untis):管理以工件、订单、批量、时序等为形式的生产单元流程,提供派遣信息,并可改变预先的调度方案和通过缓冲区管理来控制加工数量。
    (4)    文档控制(Document Control):控制与生产单元相关的记录,具有编辑和指令下达等功能。
    (5)    数据收集/(Data Collection Acquisition):提供的接口,构成相应的表格和记录,数据的收集可以是自动或手动方式。
    (6)    劳工管理(Labor Management):提供职员有关状态,并与资源配置关联来决定优分配。
    (7)    质量管理(Quality Management):提供度量的实时分析来保证产品质量控制并鉴定需注意的问题,建议正的建议,也包括SPC/SQC的跟踪和离线检查操作的管理。
    (8)    过程管理(Process Management):监视生产或自动纠正或提供决策支持来改善操作中的活动,也包括报警管理,提供智能设备和MES的接口等。
    (9)    维护管理(Maintenance Management):跟踪和指导设备和工具维护的活动来保证生产和调度的进程,也提供紧急问题的反应,如报警,并维护历史信息来支持问题的诊断。
    (10)产品跟踪和记录(Product Tracking and Genealogy):提供工作的可见度和相关的状态信息,在线跟踪功能可产生历史记录。
    (11)性能分析(PERbbbbANCE anlysis):通过分析不同功能的汇总信息,提供实际生产操作与历史记录和期望结果的报告。


    1、引言
    全国性的供热计量改革正成就,特别是在近年来能源日益短缺的情况下,今年对于供热能耗的控制,各级乃至全社会是出乎寻常地重视,当前正是大量生产、安装和应用供热热量表的时节,对于各种类、各型号热量表的需求之大也是的,同时对热量表的性能、质量的要求也越来越高。

    2、行业现状分析
    目前国内大量流行的热量表仍有相当多的“有磁热量表”,所谓有磁热量表,就是在流量信号的采集上,选用的是有磁传感器,如“韦根”、“霍尔”、“干簧管”等等。目前干簧管热量表已淘汰。
    2.1关于有磁和无磁概念的理论分析
    理论上没有定义“有磁”和“无磁”,在实际应用中,是根据信号采集器件是否通过磁场变化采样来加以区分有磁和无磁的,这要看应用场合的选择。严格的说在热量表基表和智能水表上使用有磁采样器件的,由于磁采样器件的特点,会产生额外的磁力而降低传动部件(在基表中指叶轮)的灵敏度,还增加了一些不稳定的因素和潜在的问题,带来一系列不应有的麻烦,如抗干扰能力低下,精度差,易堵塞,吸附铁质后磨损增加,降低使用寿命,和长时间在热水中浸泡发生磁铁退磁现象等等。
    有磁热量表,就是选用了有磁流量信号采样器件或有磁传感器才成为了“有磁热量表”。在热量表和智能水表上就不建议采用以有磁传感器从叶轮上采样的器件!采用有磁传感器在多数情况下是因为找不到合适的传感器不得已而为之。
    2.2 关于微功耗和“零功耗”概念的理论分析
    一般的定义是把工作电流30μA的电路称为微功耗电路。
    关于“零功耗”。实际上,零功耗的器件是不存在的。干簧管和有磁的韦根、霍尔传感器都不是零功耗的器件。特别是干簧管和有磁的韦根,尽管不需要耗费电能产生信号,但是实质上它是通过水流推动叶轮转动时提取能量的,它消耗了水流的能量,叶轮是基表中的关键,精密,并且是指标要求高的部件,在它上面消耗了能量产生了阻力就等于降低了叶轮的灵敏度。干簧管和有磁的韦根、霍尔传感器等原本就不是用在热量表基表和智能水表上的,另外这种传感器还配加电路对信号加以整形。请朋友们在应用中,要正确理解微功耗,正确认识“零功耗”。
    2.3 关于流量传感器基表(以下简称基表)的选型分析
    以DN20的基表为例说明,常用流量为2500L/h;量程比为50,则小流量点流量为50L/h。
    机械式基表分为单流束基表和多流束基表两种:
    单流束基表水流是从一侧流入表体计量腔以单水柱推动叶轮旋转的,在大流量点时叶轮高速旋转,单边受力较大对叶轮的磨损不利,影响了基表的使用寿命,在小流量时叶轮旋转速度比较低相对叶轮转动较稳定,由于此结构简单紧凑,成本较低,因此也有一定的市场。
    多流束基表与单流束基表相比,多流束基表水流进入基表内的计量腔后通过在切线方向均匀分布的多个进水口的叶轮盒从多个方向推动叶轮旋转,叶轮受水流的冲击较均匀稳定,相对于单流束基表来说,计量精度和使用寿命等各项指标均单流束基表,但结构较复杂,成本较高,维护费用较高,但对于热量表来说计量精度的稳定和的使用寿命是至关重要的。
    连云港水表有限公司具有多年的研发和生产流量传感器的经验,规格型号有单流、多流和螺翼式,口径DN15~300mm,已经过了多年来的使用验证,在此使用,我们的传感器也是在互利合作的基础上同期配套研发的。其他公司的基表也有比较好的,用户可根据自己的实际应用情况选择。
    关于“窜量”。不论国产单流束表还是多流束表都存在叶轮沿轴向上下窜动的位移量,这个量,业内称之为“窜量”。它对于保证传感器的正常工作是的。我们自己研发的流量传感器具有流通能力大,性能稳定,抗污染能力强,廉等优点,比较好的适应了我国的国情,随着流量传感器的不断完善技术日益成熟,在国内实际应用中效果相当明显。在设计和使用中要求流量传感器应不受“窜量”的影响而的输出信号。进口基表由于是同轴式计量腔,进入计量腔的多流束水流是高进低出,在运行时紧紧吸住叶轮,使叶轮不上下窜动,由于加工精细,制造复杂且成本高,同时由于设计的计量腔的进出水孔较小而容易受到水质的污染产生堵塞现象,导致维护费增加,很难适应我国国情,从实际应用效果来看,国产基表有一定的市场优势和发展前途。
    到目前为止,国内的无磁流量传感器,无磁采样的性都不同程度的受到“窜量” 的影响。有的产品上带有SCAN靶点扫描式流量传感器,一般都要求两到三只电感,也难以克服“窜量”的影响,每一只成表几乎都要针对不同流量点进行校正,而且采样难度大,编程难度也大,所以在国产基表上很难应用。
    对于大口径国产基表而言,目前仅有我们的LCT-9723D型可以应用于各类大口径基表上,而且适应于温度比较高的工作环境。
    2.4 国内目前热量表应用现状分析
    目前干簧管热量表已淘汰,在此只对其他有磁传感器进行应用分析。
    2.4.1 由于供暖管道的生锈和水质比较差,叶轮上的磁铁很容易吸附水中的铁屑、铁锈等,并形成堆积,从而阻碍了叶轮的转动和增加了磨损,尤其是在停止供热以后,大量的杂质硬化,使叶轮在二年供热时转动很慢,严重的甚至不能转动,大大影响热量表的使用寿命。
    2.4.2 由于磁铁长时间在高温水流中工作,其磁力会逐渐的减弱,从而影响采样的性。
    2.4.3 有磁传感器的另一个致命弱点是容易受到外部磁场的干扰,使采样信号发生紊乱。
    总之,有磁传感器的这些缺点导致它在热量表上的应用将逐渐被“无磁热量表”所取代。

    3、改造方案
    3.1 流量传感器LCT-9723简介
    山东力创赢芯集成电路有限公司推出的无磁流量传感器LCT-9723,就是为解决上述问题而研发生产的新产品,具有微功耗(5~6μA),,不受叶轮上下窜动影响,性高,抗干扰能力强,耐大温差等特点,并具有相当好的远传能力,详细指标请参考有关应用说明书。
    3.2 LCT-9723基本原理
    LCT-9723通过探头向外发射声频率的电磁波,遇到基表叶轮上安装的无磁性金属片后会发生频率、幅度、相角的变化,通过对这些信号的整理输出稳幅方波,该信号可以由单片机直接接收。



    3.3 LCT-9723技术特点
    LCT-9723性能、应用简单,尤其是在有磁热量表的改造上具有非常明显的优势。
    3.3.1 应用简单:只需将信号线接到原来“韦根”流量传感器在热量表主板的流量输入端口上,将热量表换成无磁基表,热量积分仪程序中的流量系数改成无磁基表的流量系数,就完成了从有磁热量表到无磁热量表的改造,成为了一块真正的无磁热量表。
    3.3.2 节省成本:这种无磁基表安装尺寸、管道接口、表头连接基表接口都与原来一模一样,其他的做任何改造即可直接安装。原来的有磁热量表的所有元件、程序基本上都可以继续使用,仅是换成无磁基表,基本上不需重新开发、开模、改电路板,一旦有磁热量表退出市场也不用担心原有物资与产品的浪费,只需做稍许改动,即可成为一款全新的无磁热量表。
    3.3.3 性能好:LCT-9723的抗干扰能力非常强,可以有效防静电、防电磁干扰、防止叶轮上下窜动产生的影响,耐高温可达130℃,输出信号可远传,远传距离可达30M,适用于分体式热量表,且电源范围非常宽,DC2~12V都可使用。LCT-9723的输出信号可直接由单片机接收识别,可省去有磁传感器输出的调理电路,基表计量精度大为提高,而且省掉了有磁基表上的防磁环等一些多余部件,开发简单,易于组织生产,不仅节省了经费,制造成本与有磁热量表大体相当。
    3.3.4 :使用LCT-9723流量传感器进行对有磁热量表的改造,直接见效,省去冗长的调研、开发周期,在当前热量表市场逐步成熟,热量表进入大量应用的时期,早一步推出适应市场的新产品就早一步了市场。
    3.3.5 应用LCT-9723热量表,可以有效解决当前流行的进口热量表或进口热量表容易堵塞的难题,,而且适应我国供暖设备与管道的实际环境,应用效果也相当不错。

    4、结束语
    使用LCT-9723无磁流量传感器是把原来的有磁热量表改造成无磁热量表,省资金,省人力、物力,,也是容易做到的方法。LCT-9723是系列化产品,有多种型号,以满足不同口径、不同结构的热量表的需要,可以解决热量表无磁化问题,是对热量表行业以及供暖计量事业的一大贡献。

    备注:
    关于LCT-9723型号的来历,LC是代表山东力创科技,T是代表耐高温,9723是力创无磁流量传感器模块的产品序列号,力创产品序列号均是以9打头,具有自主知识产权。




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