全国热线电话：
18390808297全国热线电话：
18390808297
 |
|
湖南嘉普云自动化设备有限公司
湖南嘉普云自动化设备有限公司
宁波亚洲浆纸业有限公司隶属金光集团APP工业用纸事业部。作为排名世界前十位的造纸企业，APP近几年在中国发展迅速，目前在中国已拥有20多家全资或控股浆纸企业及20余家林场。宁波亚洲浆纸业有限公司位于浙江省宁波市北仑青峙工业区，于2004年底扩充建成，一期投产后年产能75万吨白纸板，为世界上单机产大的高档工业包装用纸生产企业之一。二期工程目前正在进行，其中4号机采用芬兰美卓公司的纸机，设计车速700~1400米/分，预计建成后年产能25万吨。
西门子与APP从90年代一直有着良好的合作关系，西门子的先进传动产品和技术能够满足APP对于纸机的运行速度和稳定性等严苛的要求。原先由西门子提供传动系统的生产线BM1现改名PM6，已经作为西门子的安装基地。2012年6月，APP再度与西门子*合作，双方达成协议，PM4产线为全部西门子中标，西门子将为其PM4和WM1、WM2提供制浆与造纸技术的涵盖整个传动与电气系统的全集成解决方案。该方案采用先进的SINAMICS S120分部传动技术，全球统一的新SIMATIC S7控制系统，以及专为制浆造纸生产开发的SIPAPER传动系统的标准解决方案。同时，西门子还将提供软硬件设计、现场安装调试以及人员培训服务。
造纸车间透视图
面临挑战
在激烈竞争的造纸行业，企业为了降低成本和获得更多利润，必须要进行规模化的、连续的生产。随着造纸机械工艺的不断改进，纸机向宽幅、高速化方向发展已成为趋势，因此，对纸机传动系统的性能也提出了更高的要求。传动控制系统性能的好坏是决定一台造纸机能否高效率、高质量进行连续生产的前提。传动控制系统要求在运行期间保持速度恒定、负荷均衡，以保证纸张品质的*。除了对于系统稳定性好和可靠性高的要求之外，对于大型纸机来说，在发生故障时供货商的及时响应、日常维护简单、维护成本低、备件充分等，也显得非常重要。一家优秀的供应商不仅仅是提供先进的技术和产品，更是需要想客户之所需，而西门子凭借其在造纸行业众多大型项目的经验积累，能够为中国客户量身定制基于全生命周期的纸机电气传动控制系统的全集成解决方案，这也是西门子能在强大的竞争对手中脱颖而出，获得APP认可的原因。
西门子传动解决方案
西门子将为宁波亚洲浆纸业4号纸机和两台复卷机提供包括214台电机、220个逆变器、整流单元、整理回馈单元、自动化控制站以及变压器等产品，采用基于SIMATIC S7-400 PLC的PCS 7过程控制系统和SIPAPER传动系统的全集成传动解决方案，并将负责所供设备的安装指导和调试。
传动系统
造纸机传动控制是一个控制点多、结构非常庞大的系统。需要控制的部件包括饰面辊、真空伏辊、驱网辊、导网辊、真空反压辊、光压辊、烘缸、卷纸机、匀浆辊、唇板、损纸搅拌器、张紧器、冲水管、输油泵、刮刀和副臂等。由于造纸机生产过程是由网部、压榨部、干燥部、压光部、卷纸部等连续复杂过程组成的多变量、多参数系统，影响传动系统的因素很多，例如张力、速度、电流、电压等，还需考虑负载的不确定性，多电机间性能的不匹配，多电机之间存在藕合等情况。因此，造纸机的传动控制要求系统能够实现速度链控制和负荷分配控制。例如网部真空伏辊、驱动辊、*导网辊和光压上、下辊这两组之间要求速度同步的同时要求负载均衡，否则会影响正常抄纸。当负荷不能均匀分布时，有可能撕坏毛布或造成断纸，所以在这个传动组合中的各自传动点之间实施负荷分配自动控制功能。
现代化的生产需要以较低的成本输出更大的生产率，西门子的新一代高性能驱动产品SINAMIC S S120变频器可以帮助企业实现目标。它易于组态，有助于缩短项目完工时间；出色的动态响应和精度允许大生产率的更高循环速率。同时，S120是集V/F控制、 矢量控制、伺服控制为一体的多轴驱动器，具有模块化的设计。所有 SINAMICS S120 部件（包括电机和编码器）均通过一个被称为 DRIVE-CLiQ 的串行连接接口进行相互连接。采用标准化电缆和连接器，降低了不同部件的种类，并削减了库存成本。与其他同类产品相比，S120变频器具有如下优势：
? 采用新一代的传动技术，功能更强大，更高效节能；
? 结构紧凑，大大减小了电柜数量，减少了成本；
? 标准化设计，模块化设计，更易于替换和维护；
? 计算机辅助设计并优化的的柜内散热布置；
? 同级产品小噪音，低发热量，降低空调设计投入；
? 传动精度高、响应速度快，保证纸幅平稳运行。
传动系统图
控制系统
纸机控制系统采用基于SIMATIC S7-400 PLC的PCS 7过程控制系统，配以具有*的处理速度、强大的通讯性能和的CPU资源裕量的SIMATIC S7-400作为中央控制单元。利用PROFIBUS-DP现场总线协议通信格式实现PLC与变频器的通信功能，提高系统抗干扰的能力并减少接线；采用稳定可靠、带有PROFIBUS-DP接口的OP277操作屏进行现场操作，可以直接接入DP网络中。
系统配置图
SIPAPER传动解决方案
为满足造纸行业对于可用性高、能源效率高、操作和维护简便以及投资安全保障的要求，西门子为客户量身定制了SIPAPER传动解决方案。它采用了针对系统摄动优化的能源效率系统设计，减少不必要的能源消耗。在纸机高速运转时需要避免纸张断裂，SIPAPER方案通过优化级联控制和加速受控的起动技术，可以有效减少断纸的发生，提高产能。由于采用统一的传动系统、电源和处理电路技术，有助于减少生产关停情况。
SIPAPER传动系统解决方案是基于模块化和服务友好的图形用户界面软件架构。它能与西门子的其他自动化解决方案——SIPAPER CIS DCS（分布式控制系统）、SIPAPER CIS的QCS（质量控制系统）和SIPAPER CIS电源系统（能源供应），实现*融合。所有驱动器的功能都具有可扩展性，为日后的修改和扩展提供便捷。具有强大的在线帮助功能，为工程系统、操作和监控系统提供有力的支持。SIPAPER传动解决方案软件标准，包括设定值级联、负荷分配调节器、纸幅自动接头、端部张紧、波动很小。
项目总结
作为制浆与造纸业解决方案、系统、产品和服务的全球提供商，西门子通过全面优化的产品组合及符合成本效益的解决方案，为造纸业客户带来成功。独有的全集成自动化理念，使得西门子能为客户提供造纸厂生产全周期的解决方案。西门子制浆造纸部中国团队基于对客户的深入沟通和了解，为其提供定制化的产品和服务，为客户提高产能、降低能耗和维护成本提供了强大的支持。对于客户棘手的维护难问题，西门子提供了故障及时响应服务，并提供备件共享，在*时间提供故障分析报告，尽大努力缩短延误工期。正是基于先进技术理念和对本地化服务的重视，西门子与客户建立了良好的长期合作关系。
1. CP342-5 作从站与FC1(DP_SEND),FC2(DP_RECV)的应用
CP342-5 作为主站需要调用FC1，FC2 建立通讯接口区，作为从站同样需要调用FC1，FC2 建立通讯接口区，下面将以S7-400 CPU416-2DP 作为主站，CP342-5 作为从站举例说明CP342-5 作为从站的应用。主站发送16 个字节给从站，同样从站发送16 个字节给主站。
2. 硬件和软件需求
软件：STEP 7 V5.2
硬件：
1.PROFIBUS-DP 主站S7-400 CPU416-2DP
2.从站选用S7-300，CP342-5
3.MPI 网卡CP5611太原西门子一级代理商
4.PROFIBUS 电缆及接头
3. 网络配置图
PG S7-400 S7-300 带DP 342－5
PROFIBUS
硬件连接：在该实例中，S7-400 CPU416-2DP 做主站，CP342-5 作从站。先将S7-400 和S7-300 ， CP342 －5 分别进行初始化。然后将用PROFIBUS 电缆将S7-400 的DP 口与CP342-5 的PROFIBUS 接口按上图连接好。修改CP5611 的参数使之与PROFIBUS 网络*，并将其连接到PROFIBUS 网络上，下面介绍组态详细步骤。
4.组态
打开SIMATIC MANAGER 软件，在FILE 菜单的下拉菜单下选择“NEW” 新建一个项目，在NAME 栏中输入项目名称，将其命名为“CP342-5_SLAVE ”，在下方的Storage Location 中设置其存储位置，如下图：
组态从站：
在项目窗口的左侧选中该项目，单击右键在弹出的子菜单中选择Insert New Object 插入一个SIMATIC 300 Station，可以看到选择的对象出现在右侧的屏幕上。
双击SIMATIC 300 Station 目录下的hardware 图标，打开HW configuration 进行硬件组态。在HW configuration 主界面的右侧按实际硬件安装顺序完成系统硬件组态。在菜单栏中选择“View”菜单下的“Catalog”打开硬件目录。在左侧目录中打开SIMATIC 300 文件夹，在RACK-300 下选择一个机架，把选用的基架拖到屏幕的左上方。同时在2 号槽和4 号槽分插入S7-300 CPU 和和 CP342-5 ，在配置CPU 时，会自动弹出一个对话框，此时不用做任何设置，直接点击OK 即可。由于在该实例中，将CP342-5 作为从站，配置CP342-5 网络设置时，先新建一条PROFIBUS 网络，然后组态PROFIBUS 属性如下图：
传输输率可以根据PROFIBUS 总线长度而定，如果网络上有中继器、OBT 和OLM 要通过选项“Options”来加入。
本例中选择传输速率为“1.5Mbps”和“DP”行规，无中继器和OBT 等网络元件，点击“OK”按钮确认。然后定义CP342-5 的站地址，本例中为4 号站，加入CP 后，双击该栏，在弹出的对话框中，选择“Operating Mode” 标签，并激活“DP Slave”模式，如下图：
如果激活“DP Slave”项下的选择框
，表示CP342-5 作从站的同时，还支持编程功能和S7 协议。组态完成后编译存盘并下载到CPU 中。
组态主站：
在右侧区域单击右键在弹出菜单中选择SIMATIC 400 STATION 插入S7-400 主站，在屏幕右侧会看到相应的S7-400 站点出现，如下图：
双击“Hardware”，按实际硬件安装顺序完成系统硬件组态，序依次插入机架、电源、CPU。插入CPU 时要同时组态PROFIBUS，选择与从站同一条的PROFIB US 网络，并选择主站站地址，本例中主站为2 号站，CPU 组态后会出现一条PROFIBUS 网络，在硬件中选择“Configured Stations ”，从“S7-300 CP342-5 ”中选择与订货号、版本号相同的CP342-5,如下图：
然后拖到PROFIBUS 网上，刚才已经组态完的从站列在表中，点击键“Connect”，连接从站到主站的PROFIBUS 网上，如下图：
连接完成后，点击从站组态通讯接口区，插入16 个字节的输入和16 个字节的输出，如果选择“Total”，主站CPU 要调用SFC14，SFC15 对数据包进行处理，本例中选择按字节通讯，在主站中不需要对通讯进行编程，组态如下图：
组态完成后编译存盘下载到CPU 中，可以修改CP5611 参数，使之可以连接到PROFIBUS 网络上同时对主站和从站编程。从上图中可以看到主站的通讯区已经建立，主站发送到从站的数据区为QB0~QB15，主站接收从站的数据区为IB0~IB15，从站需要调用FC1，FC2 建立通讯区。
5. 从站编程
在“Libraries” ? “SIMATIC_NET_CP” ? “CP300”找到FC1， FC2， 并在OB1 调用FC1，FC2 建立通讯区，例子如下：
参数含义：
CPLADDR：CP342-5 的地址。
SEND：发送区，对应主站的输入区。
RECV：接收区，对应主站的输出区。
DONE：发送完成一次产生一个脉冲。
NDR： 接收完成一次产生一个脉冲。
ERROR：错误位。
STATUS：调用FC1，FC2 时产生的状态字。
DPSTATUS：PROFIBUS－DP 的状态字节。
编译存盘并下载到CPU 中，这样通讯接口区就建立起来了.
主站S7-400 从站CP342-5
QB0~QB15 ? MB40~MB55
IB0~IB15 ← MB20~MB35
例子程序参见光盘PROFIBUS 目录下项目名为“CP342-5_SLAVE ”项目。
太原西门子一级代理商
上一篇：山西西门子一级代理商
下一篇：合肥西门子一级代理商
