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西门子全新安全集成助力锻压设备更具市场竞争力
2015-8-5  来源:西门子 扬州锻压  作者:李佳 尤爱香

   
      摘 要:扬州锻压机股份有限公司日前在仪征凌云汽车覆盖件成型设备生产线上使用了西门子全新安全集成解决方案S7-1500F+ET200SPF。通过这种方案替代了原来的施耐德安全解决方案,在此过程中,体会到了西门子安全理念和全新产品带来的巨大优势。


     

     

     

 

      江苏省扬州锻压机股份有限公司(以下简称扬锻)始创于1958年,总部位于扬州市邗江经济开发区。公司系原机械部压力机的定点专业生产厂家,国家重点高新技术企业,主要生产不同系列和功能的锻压锻造设备,如机械压力机、高速冲床、肘杆压力机、精冲机、热模锻、粉末成形压力机、冷锻压力机、多工位压力机、单机/多机/级进模等各类精密冲压生产线等。产品遍布中国市场,并出口国外市场,广泛用于国际国内的大型整车厂等冲压加工企业。


      目前,扬锻主要生产各种类型的锻压机设备,每年生产小型锻压机床2000-3000台,大型机床几百台。由于机床的危险系数较高,根据国内的锻压机械的安全要求GB 27607,需要对控制系统进行安全防护,其中必须的安全功能至少包括1个双手按钮、8个紧急停车功能、1个扶梯防护互锁、2对安全光幕和2个安全栓联锁装置。对于中型和大型压机设备安全的控制回路,目前采用的解决方案是一种是通过S7-300F+ET200 S F安全集成解决方案构成;另一种是通过三菱标准控制器MELSEC系列的L02SCPU和施耐德Telemecanique系列的XPS安全控制器构成;通过标准控制器来控制普通信号,安全控制器控制安全信号。

  
     


    当扬锻了解到西门子所提供全新控制器家族S7-1500系列以及基于S7-1500F的西门子安全集成解决方案,其更快速的性能,更具竞争力的性价比以及工程软件TIA博途直观高效可靠的巨大优点为用户提供了更具优势的选择。并且,辅以西门子全新 SIMATIC S7-1500F的安全集成概念,西门子安全PLC S7-1500F作为TIA全集成自动化控制系统的一部分,安全集成并非单独的安全系统,而是对现有自动化解决方案标准应用和安全应用的完美集成。并且,它不需要独立的安全总线,通过一个安全控制器S7-1515F PLC就在TIA博途应用平台下用STEP7语言编写标准程序和安全程序,故障安全数据和标准数据都可通过标准PROFINET网络进行传输,安全信号在传输过程中会自动加载安全通信协议PROFIsafe,这就意味着采用统一的自动化系统就能够实现标准操作和故障安全操作。与之前采用标准PLC来进行标准控制并辅以安全PLC来实现安全的系统相比,配有S7-1500F +ET 200 SP F的西门子安全解决方案更灵活高效和经济,性价比更优;从硬件、工程、备品备件的成本,到控制柜空间的节省,以及诊断报告故障的准确性,无一不彰显出该解决方案的优势。基于此,业主毫不犹豫地在日前的一个大型项目——仪征凌云汽车覆盖件成型设备生产线上使用了该方案。


     


            图1 配S7-1500F +ET 200 SP F的西门子安全解决方案


     精简的扬州锻压机重型压力机配置如下图所示:


    

      

      

    目前,该项目已经运行在了业主仪征凌云汽车覆盖件成型设备生产线上,扬锻的电气工程师给予了该方案很高的评价:首先,S7-1500F系列带来了更高的性价比。无论和三菱+施耐德安全的方案还是传统S7-300F的解决方案相比,S7-1500F有天然的价格优势,也为我们带来了更大的竞争力。对比三菱+施耐德安全的解决方案,S7-1500F价格降低了几乎40%,并且控制柜更紧凑,备件更少,诊断信息更丰富;对比传统S7-300F解决方案,S7-1500F在同等性能的基础上提供了更优惠的价格。并且,由于基于相同的编程语言,经过简单的培训,1500F编程上手速度快,程序完全可以自己实现。


     其次,编程工具提供了更高效的编程环境。全新的编程平台TIA 博途非常好用,原来硬件初始化单独编程,现在设定好之后可以进行统一的下载。工程效率和数据的统一也是我们在实现设备制造中非常重视的一个方面,它不仅仅是物理层面生产线和设备的统一,更重要的是实现信息和数据层面的统一,从现场设备、到控制、再到管理整个信息链的统一。”扬锻的电气工程师总结了TIA博途工程工具带来的好处,“TIA博途工程工具提供了一个统一的平台,通过一个软件进行系统性编程和调试。


     这样的统一框架可以使我们在进行组合和编程时更快速地配置上位机和控制系统的变量,并且开始逐渐为将来的集成,数据管理和后续技术采用制定标准,实现更为优质的业务连贯性。”除了提供更高效的工程组态方式,TIA 博途的数据统一管理还带来了一些超出预期的效益,除了改善操作的安全性,加强了锻压机处理突发事件的恢复能力,减少为了改善设计而使系统变得更为复杂的情况。最后,安全西门子故障安全解决方案充分实现了扬锻的多种需求,系统上线之后,运行良好,没有遇到任何问题,张工非常认同扬锻目前的成功很大程度上得益于对西门子产品的选用:“扬锻的企业文化一向比较保守,对西门子的选择是基于前期的铺垫和经验的积累,拥有扎实的基础。”使用西门子全新SIMATIC S7-1500F安全集成概念,扬锻通过简单的硬件配置和接线和简单的软件配置,便可以实现和满足汽车生产车间不同区域的安全等级要求,最高等级可以达到SIL3/ AK6/ Category4。


    扬锻的电气工程师还提到,西门子作为长期的合作伙伴,对于新产品的使用,在技术方面给予了他们充分的支持。除此之外,他还表达了对西门子新一代产品的信心和后续与西门子合作的期待,谈到未来的发展,他表示,有西门子全新系列安全系统作保障,他会将该配置作为一个标准构架,并且在未来的其他项目中推荐最终用户选用S7-1500F的方案。

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