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西门子6ES7231-7PB22-0XA8实体经营
CP1E有着简化的编程操作和一眼即知的I/O接线状态,这使得它很受紧凑设备制造商的青睐。CP1E将设备制造商从繁重的控制系统设计、调试和维护中解放出来,令其可以加专注于设备本身的制造。
大浪淘沙,历经中国市场十数载风风雨雨的考验,欧姆龙的小型PLC产品线再一次完成了新换代,形成了分别以CP1H/CP1L和CP1E为代表的高功能小型PLC和高性价比小型PLC的两大产品群,覆盖了各种中小型设备的需求。而且,以PLC为打造出“Compact Solution”完整的自动化解决方案。欧姆龙通过集成来帮助中国工业企业降低系统集成成本、提升自动化技术含量,凸显竞争优势,促进中国制造业的快速重振!
关于CP1E CPU单元
CP1E的CPU有两种类型。E型是基本型CPU单元,提供了和的基本功能。N型是应用型CPU单元,内置了一个串口以连接触摸屏,提供了脉冲的输入和输出功能用于定位控制。能够对紧凑型设备实行有效的控制。
主要特性:
经济性:
◆ CP1E回应了小型PLC基本的要求:降。通过修正了元器件的成本而非牺牲性能来实现。
简单性:
◆ 全系列内置USB口,可使用市售的USB电缆与计算机连接,进行编程,方便,经济。
◆ I/O状态一目了然。I/O的指示灯放置在I/O端子接线的位置,非常方便观察I/O的ON/OFF状态。
◆ 编程软件新增“智能输入”功能。当输入个字符时出现指令提示和操作数地址自动输入;指令增加或删除时,连接线也会自动的增加或删除。有了这些体贴的细节,相对使用原来的编程软件,编程工作量减少30%。
◆ 串口内置的Modbus RTU主站功能,几乎不用编程,可完成与Modbus从站设备如变频器等的各种通信。
◆ PLC链接功能实现9台CP1H/CP1L和CP1E之间的无程序联网。
性:
◆ N型内置一个RS232口以连接触摸屏,30点和40点型还可扩展一个RS232或RS485/422串口以连接变频器等其他器件。
◆ 6点单相高速计数,2点100KHz,4点10KHz。
◆ 2轴高达100KHz的脉冲输出。适合小型高速包装机械、印刷机械、纺织机械等应用。
高炉煤气是高炉炼铁过程中产生的气体,含量很高,是一种毒性很强的低热值气体,也是钢铁企业内部生产使用的重要二次能源。吨铁煤气热量相当于170Kg~180Kg标准煤,充分利用高炉煤气是钢厂节能降耗的重要工作之一。
高炉煤气中夹带着很多粉尘,称之为荒煤气,不进行除尘净化将无法使用。因此,荒煤气的净化是高炉煤气利用不可缺少的环节。这要经过粗除尘,除掉大颗粒粉尘,然后进行精除尘,精除尘后的煤气称之为净煤气。一般情况下,煤气用户要求净煤气含尘量小于10mg/m3,经过净化的高炉煤气不仅可以用于余压发电,还可以提供给热风炉等用户进行再利用。
干法布袋除尘技术的发展
干法布袋除尘器在我国发展较早,20世纪70年代初期就用于中小型高炉,了很好的效果。干法布袋除尘器于1974年11月在涉县铁厂13m3高炉上建成;1981年5月在临钢3号高炉上建成座100m3高炉煤气干法布袋除尘器,效果显著。到了20世纪90年代末期,电磁脉冲阀的采用,使得布袋清灰方式由反吹风改为脉冲喷吹清灰,过滤方式由内滤式改为外滤式,并采用玻纤针刺毡等新滤料,使高炉煤气干法布袋除尘工艺由大布袋反吹风方式发展为固定列管式喷吹清灰方式。干法除尘技术获得了新生,进入了新的发展阶段。
近年来,冶金行业无论是新建或者是旧高炉的扩建,中小型高炉相继改为新型高炉煤气干法布袋除尘工艺系统。经过持续的应用和改进,干法布袋除尘技术在中小高炉除尘上已趋近成熟。
大型高炉煤气干法布袋除尘技术
中小高炉上干法布袋除尘器的成功使用,为大型高炉上采用干法布袋除尘器奠定了基础。同时,大型高炉设备完善,炉料条件比较好且稳定,冶炼操作过程平稳,煤气温度、压力、含湿量等波动较小,煤气含灰量也比小型高炉低,理论上比中小高炉具备采用干法布袋除尘的条件。
但是,由于大型高炉煤气发生量多,势必要成倍增加箱体数量,而每个箱体上均有阀门、补偿器、一次仪表等,这使得整个干法除尘器的故障点大量增多,同时占地面积也大大增加。为解决大高炉干法除尘器箱体数量多、性低的缺点,瑞帆企业在干法除尘工艺、设备、关键配套件、输灰系统等方面做了系统深入的研究。通过大量的论证,瑞帆企业对小型高炉干法除尘进行了大量的技术改进,并通过包钢6座高炉、宝钢2500m3、唐钢3200m3高炉干法除尘应用实践证明,在大高炉上采用干法除尘是可行的。
在大型高炉煤气干法布袋除尘技术中有这样几个关键技术:一是荒煤气高低温对策,采用高炉炉喷雾打水和荒煤气放散系统相结合的工艺方式。二是采用大直径箱体,减少占地面积,降低配套阀门、仪表电器等设备的一次投资及维护成本,以便维护。三是双向电磁脉冲喷吹技术。四是采用压力可调式正压气力输送装置,具有投资小、运行、故障少、密封性好、输灰过程次污染等优点。
五是除尘内部结构优化,在气流分布和方面做了大量工作。六是滤料选择合理,选用了耐高温、抗折性、抗拉性较好的P84复合针刺毡滤料。七是在选用的阀门内喷涂了的涂层,密封圈选用了耐高温、高强度的材料。八是补偿器的不锈钢材质选用耐氯、硫、耐酸腐蚀强的材质。就是系统采用了PLC或DCS自动控制,工艺控制加。
大型高炉煤气干法除尘推广任重而道远
高炉煤气干法布袋具有除尘基本不用水、、能耗小、运行费低等优点,能产生很大的经济效益,位于国家钢铁行业当前要推广的“三干一电”(高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、干熄焦和高炉煤气余压发电),是一项有效的重大综合节能环保技术,它在全国高炉上的推广应用,对我国钢铁工业可持续发展和提高竞争力具有重要意义。
但是,在推动大型高炉煤气干式除尘的具体实施过程中,以科学态度认真对待。不同钢铁厂原料不同,冶炼强度不同;各地气侯条件不同,产生的高炉煤气含灰含尘性质不同,对干式除尘工艺要求也不尽相同,不能生搬硬套,工艺设计人员按不同条件认真区别对待,针对性设计才能使工艺逐步完善。目前高炉煤气干式除尘技术尚存在一些薄弱环节,有待各方面技术人员去研究、逐步完善。



1 引言
切纸机械是印刷和包装行业常用的设备之一。切纸机完成的基本动作是把待裁切的材料送到位置,然后进行裁切。其控制的是一个单轴控制。我公司引进欧洲一家公司的两台切纸设备,其推进系统的实现是利用单片机控制,当接收编码器的脉冲信号达到设定值后,单片机系统输出信号,断开进给电机的接触器,同时电磁离合制动器的离合分离,刹车制动推进系统的惯性,从而实现。由于设备的单片机控制系统老化,造成定位不准,切纸动作紊乱,不能正常生产。但此控制系统是早期产品,没有合适配件可替换,只能采取改造这一途径。目前国内进行切纸设备进给系统改造主要有两种方式,一是利用单片机结合变频器实现,一是利用单片机结合伺服系统实现,不过此两种改造方案成本都在两万元以上。并且单片机系统是由开发公司设计,技术保守,一旦出现故障只能交还原公司维修或换,维修周期长且成本高,不利于改造后设备的维护和使用。我们结合自己设备的特点提出了新的改造方案,就是用plc的高速计数器功能结合变频器的多段速功能实现定位控制,并利用hmi(人机界面humanmachineinterface)进行裁切参数设定和完成手动操控。
2 改造的可行性分析
现在的大多plc都具有高速计数器功能,不需增加特殊功能单元就可以处理频达几十或上百khz的脉冲信号。切纸机对进给系统的精度和响应速度要求不是很高,可以通过对切纸机进给系统相关参数的计算,合理的选用编码器,让脉冲频率即能在plc处理的范围内又可以满足进给的精度要求。在进给过程中,plc对所接收的脉冲数与设定数值进行比较,根据比较驱动相应的输出点对变频器进行输出频率的控制,实现接近设定值时进给速度变慢,从而减小系统惯性,达到定位的目的。另外当今变频器技术了长足的发展,使电机在低速时的转矩大幅度提升,从而也保证了进给定位时低速推进的可行性。
每个模件的I/O点数有8点和16点,很少使用32点模件。
DCS的这种结构源于其使用领域主要在大型控制对象,19英寸标准机箱便于密集布置,较少的I/O点数则是由于对分散度的要求。PLC的大底版式机架,封闭式模件结构在管理和配置上加灵活,单个设备的性高。因此,不少DCS也吸收了PLC在结构上的优点,采用了和PLC相似的封装结构,如I/A采用金属外壳,NETWORK-6000+采用导电塑料外壳。
2.5、人机交互装置在早期,DCS作为一个系统,其人机交互装置是DCS厂家提供的装置。而PLC厂家一般不提供人机交互装置,往往由工程商自主采用通用的软件来完成(如ifix、iuch、组态王)。DCS集成的人机交互装置往往有着功能较、稳定性较好的特点,但是其价格也很高。随着PC技术的快速发展,一些通用软件发展很快,功能和性能逐渐过了DCS厂家提供的装置。因此不少DCS厂家逐步放弃了的人机交互装置,转而和PLC一样也使用了通用的软件。DCS厂家使用通用软件并不是简单地拼装,而是在通用软件的基础上,通过合作开发,将自已多年积累的网络通讯技术、系统自诊断技术以软件包的形式保留和继承下来了。<br/>例如,NT6000早期曾经使用过基于操作系统的T1000人机交互系统,而目前主要使用基于FIX/IFIX或IUCH的T3500人机交互系统。其中的LINPOLL网络通讯包是开发集成的。
3、DCS和PLC的市场情况和发展方向
在热工自动化领域,主厂房控制系统基本上毫无例外地使用DCS。而在辅助车间才使用PLC。其主要原因是早期的DCS系统非常昂贵,人们认为辅助车间的运行可以间断,性要求不是很高,且模拟量控制要求较少,从降的角度出发,往往选择PLC来构建控制系统。而锅炉、汽机和发电机的控制系统,要求长期稳定地运行,信号中含有相当比例的模拟量,从系统的性能出发,人们不得不选择了昂贵的DCS。
另外,分析一下主厂房DCS和辅助车间控制系统的市场竞争情况,我们会发现一个有趣的现象。主厂房DCS的竞争往往在不同的供应商或代理商之间展开,竞争激烈,DCS的价格不断下调。而辅助车间控制系统的竞争往往在同一PLC的各个工程商之间进行,门槛较低,竞争加激烈,但是PLC的价格下调幅度却并不如DCS明显。主要原因是DCS的生产商直接参与竞争,在的市场压力下,不断下调设备制造费用和工程实施费用。而PLC的生产商不直接参与竞争,各个工程商只能下调自身有限的工程费用,空间有限。从现在情况看来,DCS与PLC的价格差距已不明显,辅助车间仍然较多地采用PLC,是市场的惯性使然。
随着国内电厂装机容量的不断扩大及电力系统改革的推进,对辅助车间控制的要求也不断提高,在这个大环境,DCS系统进入辅助车间控制已成为趋势。NT6000DCS因其综合的技术经济优势,已经并将继续在辅助车间控制方面发挥越来越大的作用。
在辅助车间应用广泛的PLC也并不会就此退出热工自动化的历史舞台,的竞争压力,将会促使PLC厂商在技术上向DCS标准靠拢,在价格上作出大的努力。市场竞争的结果,将使用户获获得大的利益。
4、结论
DCS和PLC作为计算机技术和控制技术结合的产物,为火电厂热工自动化水平的提高都作出了各自的贡献。由于两者在应用上有较大的相通性,在不同的时期,其各自的技术或价格优势,都会直接影响到其市场地位。而市场的反应也会或快或慢地反映到各自的技术发展和价格调整上。从总的趋势来看,DCS和PLC在技术上的融合和促进将会是竞争的主流,而在性价比方面,你来我往地不断攀升,也将是发展的主旋律。
而DCS呢,以NT6000的ELIN网为例,虽然也是基于工业以太网的,但其应用层协议是积累了近30年的无主令牌LIN网协议,在1M的OLIN,2.5M和20M的ARCNET上都有长期成功的应用。ELIN网上,各站平等,不存在主要管理站。而且数据通讯是以模块为单位的结构化数据,数据管理能力非数据表方式可比。
以PID模块为例,其中的基本数据有PV、SP、OP,采用数据表的传输方式,你先定义PV、SP、OP的数据地址为01、02、03,其它的站也以数据表的方式接收数据,但是01是什么数据?02是什么数据?通过数据定义表才能还原。数据表的管理方式烦琐易错,一个大型系统的上万点数据采用这个方式,平铺在数据表中进行管理,是非常可怕的。而NT6000DCS以模块为单位的结构化管理,将一个PID作为一个模块进行处理,要访问其PV值,访问其模块,以PID.PV的形式来管理。这就将所有平铺的数据,分类归属集中到一个个小盒子中,按模块.分量的方式进行管理,管理的效率大大提高。PLC数据通讯交换的问题,主要源于PLC长期以来做为一个立装置在发展,没有系统概念;而且主要应用在小型控制系统中,问题暴露得并不明显,所以发展较慢。目前也有一些大型PLC在这个方面有所提高,但是要达到DCS的水平还需要一个相当长的过程。
2.3、组态维护功能组态维护功能包括逻辑组态、下载修改、运行调试、远程诊断等。
早期,PLC以梯形图为主,DCS以模块功能图为主。经过多年的发展,电工通过IEC1131-3标准规定了五种编程语言,目前主流的DCS和PLC都表示符合这个标准,支持其中的几种或全部编程语言。从开发效率和程序可读性来考虑,模块功能图和顺序功能图越来越成为主要的编程方式,梯形逻辑和结构化文本成为了自定义模块的开发工具。大型PLC在组态方式上越来越像DCS,差距在逐渐缩小,而小型PLC仍然以梯形图为主。
DCS经过多年的发展,积累了大量的算法模块。例如NT6000具有的设备级模块,在一个模块中集中完成了面向设备的基本控制和故障报警功能,在网络通讯中也已此模块为单位进行传递,大大提高了软件开发的效率。一个设备模块相当于0.5K的梯形图逻辑量,PLC要完成同样的功能,就要烦琐得多了。
在下载修改、运行调试、远程诊断方面,PLC缺乏解决方案。而DCS从一设计之初就是从系统需要的角度出发的,有着多年积累的完善的解决方案。以NT6000DCS为例,系统既可以在线修改控制策略,也可以在线下载控制策略,修改和下载过程中,对系统的正常运行没有影响。NT6000DCS有完善的虚拟DCS功能,不但可以用于组态逻辑的验证,而且能够构建成完整的虚拟DCS与模型相连,完成系统的调试。NT6000DCS具有完善的措施,提供基于广域网的远程调试方案。
2.4、硬件封装结构
PLC一般为大底版式机架,封闭式I/O模件,封闭式结构有利与提高I/O模件的性,抗射频、抗静电、抗损伤。PLC模件的I/O点数有8点、16点、32点。
DCS大部分为19英寸标准机箱加插件式I/O模件,I/O模件为裸露式结构。