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西門子全新安全集成助力鍛壓設備更具市場競爭力
2015-8-5  來源:西門子 揚州鍛壓  作者:李佳 尤愛香

   
      摘 要:揚州鍛壓機股份有限公司日前在儀征凌云汽車覆蓋件成型設備生產線上使用了西門子全新安全集成解決方案S7-1500F+ET200SPF。通過這種方案替代了原來的施耐德安全解決方案,在此過程中,體會到了西門子安全理念和全新產品帶來的巨大優勢。


     

     

     

 

      江蘇省揚州鍛壓機股份有限公司(以下簡稱揚鍛)始創于1958年,總部位于揚州市邗江經濟開發區。公司系原機械部壓力機的定點專業生產廠家,國家重點高新技術企業,主要生產不同系列和功能的鍛壓鍛造設備,如機械壓力機、高速沖床、肘桿壓力機、精沖機、熱模鍛、粉末成形壓力機、冷鍛壓力機、多工位壓力機、單機/多機/級進模等各類精密沖壓生產線等。產品遍布中國市場,并出口國外市場,廣泛用于國際國內的大型整車廠等沖壓加工企業。


      目前,揚鍛主要生產各種類型的鍛壓機設備,每年生產小型鍛壓機床2000-3000臺,大型機床幾百臺。由于機床的危險系數較高,根據國內的鍛壓機械的安全要求GB 27607,需要對控制系統進行安全防護,其中必須的安全功能至少包括1個雙手按鈕、8個緊急停車功能、1個扶梯防護互鎖、2對安全光幕和2個安全栓聯鎖裝置。對于中型和大型壓機設備安全的控制回路,目前采用的解決方案是一種是通過S7-300F+ET200 S F安全集成解決方案構成;另一種是通過三菱標準控制器MELSEC系列的L02SCPU和施耐德Telemecanique系列的XPS安全控制器構成;通過標準控制器來控制普通信號,安全控制器控制安全信號。

  
     


    當揚鍛了解到西門子所提供全新控制器家族S7-1500系列以及基于S7-1500F的西門子安全集成解決方案,其更快速的性能,更具競爭力的性價比以及工程軟件TIA博途直觀高效可靠的巨大優點為用戶提供了更具優勢的選擇。并且,輔以西門子全新 SIMATIC S7-1500F的安全集成概念,西門子安全PLC S7-1500F作為TIA全集成自動化控制系統的一部分,安全集成并非單獨的安全系統,而是對現有自動化解決方案標準應用和安全應用的完美集成。并且,它不需要獨立的安全總線,通過一個安全控制器S7-1515F PLC就在TIA博途應用平臺下用STEP7語言編寫標準程序和安全程序,故障安全數據和標準數據都可通過標準PROFINET網絡進行傳輸,安全信號在傳輸過程中會自動加載安全通信協議PROFIsafe,這就意味著采用統一的自動化系統就能夠實現標準操作和故障安全操作。與之前采用標準PLC來進行標準控制并輔以安全PLC來實現安全的系統相比,配有S7-1500F +ET 200 SP F的西門子安全解決方案更靈活高效和經濟,性價比更優;從硬件、工程、備品備件的成本,到控制柜空間的節省,以及診斷報告故障的準確性,無一不彰顯出該解決方案的優勢。基于此,業主毫不猶豫地在日前的一個大型項目——儀征凌云汽車覆蓋件成型設備生產線上使用了該方案。


     


            圖1 配S7-1500F +ET 200 SP F的西門子安全解決方案


     精簡的揚州鍛壓機重型壓力機配置如下圖所示:


    

      

      

    目前,該項目已經運行在了業主儀征凌云汽車覆蓋件成型設備生產線上,揚鍛的電氣工程師給予了該方案很高的評價:首先,S7-1500F系列帶來了更高的性價比。無論和三菱+施耐德安全的方案還是傳統S7-300F的解決方案相比,S7-1500F有天然的價格優勢,也為我們帶來了更大的競爭力。對比三菱+施耐德安全的解決方案,S7-1500F價格降低了幾乎40%,并且控制柜更緊湊,備件更少,診斷信息更豐富;對比傳統S7-300F解決方案,S7-1500F在同等性能的基礎上提供了更優惠的價格。并且,由于基于相同的編程語言,經過簡單的培訓,1500F編程上手速度快,程序完全可以自己實現。


     其次,編程工具提供了更高效的編程環境。全新的編程平臺TIA 博途非常好用,原來硬件初始化單獨編程,現在設定好之后可以進行統一的下載。工程效率和數據的統一也是我們在實現設備制造中非常重視的一個方面,它不僅僅是物理層面生產線和設備的統一,更重要的是實現信息和數據層面的統一,從現場設備、到控制、再到管理整個信息鏈的統一。”揚鍛的電氣工程師總結了TIA博途工程工具帶來的好處,“TIA博途工程工具提供了一個統一的平臺,通過一個軟件進行系統性編程和調試。


     這樣的統一框架可以使我們在進行組合和編程時更快速地配置上位機和控制系統的變量,并且開始逐漸為將來的集成,數據管理和后續技術采用制定標準,實現更為優質的業務連貫性。”除了提供更高效的工程組態方式,TIA 博途的數據統一管理還帶來了一些超出預期的效益,除了改善操作的安全性,加強了鍛壓機處理突發事件的恢復能力,減少為了改善設計而使系統變得更為復雜的情況。最后,安全西門子故障安全解決方案充分實現了揚鍛的多種需求,系統上線之后,運行良好,沒有遇到任何問題,張工非常認同揚鍛目前的成功很大程度上得益于對西門子產品的選用:“揚鍛的企業文化一向比較保守,對西門子的選擇是基于前期的鋪墊和經驗的積累,擁有扎實的基礎。”使用西門子全新SIMATIC S7-1500F安全集成概念,揚鍛通過簡單的硬件配置和接線和簡單的軟件配置,便可以實現和滿足汽車生產車間不同區域的安全等級要求,最高等級可以達到SIL3/ AK6/ Category4。


    揚鍛的電氣工程師還提到,西門子作為長期的合作伙伴,對于新產品的使用,在技術方面給予了他們充分的支持。除此之外,他還表達了對西門子新一代產品的信心和后續與西門子合作的期待,談到未來的發展,他表示,有西門子全新系列安全系統作保障,他會將該配置作為一個標準構架,并且在未來的其他項目中推薦最終用戶選用S7-1500F的方案。

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