肖雄興
隨著社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展,石油需求量的增長和建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展以及用戶對鋼管的質(zhì)量要求都逐漸提高了對鋼管生產(chǎn)設(shè)備的要求,無縫鋼管的生產(chǎn)成為目前鋼管生產(chǎn)的首要目標(biāo),并且對其的需求量也越來越大,因此,無縫生產(chǎn)設(shè)備改造是鋼管生產(chǎn)的必然發(fā)展趨勢。該文探討了西門子自動化產(chǎn)品在大無縫穿孔改造中的應(yīng)用,以期對西門子自動化產(chǎn)品在273無縫鋼管生產(chǎn)中的應(yīng)用提供些許幫助。
西門子自動化產(chǎn)品;無縫穿孔;改造
我國對目前市場上有市無貨的例如石油套管、結(jié)構(gòu)用鋼管等中型鋼管的生產(chǎn)設(shè)備相當(dāng)有限,生產(chǎn)的中型鋼管并不能滿足市場需求,所以,對中型無縫鋼管生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)和改進(jìn)是相當(dāng)必要的。無縫鋼管生產(chǎn)首先需要也是最關(guān)鍵的生產(chǎn)設(shè)備就是穿孔機(jī),穿孔機(jī)工作質(zhì)量直接影響著整個無縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組的生產(chǎn)效率。因此,必須堅(jiān)決摒棄生產(chǎn)效率低下、成品質(zhì)量無法滿足市場需要的老式穿孔機(jī)組,研發(fā)出適應(yīng)市場需要的新型無縫鋼管穿孔機(jī)。
由太原重工設(shè)計(jì)的無縫鋼管生產(chǎn)廠近些年來利用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),制造出高效的無縫鋼管生產(chǎn)設(shè)備,其所研制的273規(guī)格穿孔機(jī)在生產(chǎn)適合市場需要的中型無縫鋼管方面取得重大成就。本文就西門子自動化產(chǎn)品在大無縫穿孔改造中的應(yīng)用進(jìn)行深入分析,以探究273無縫穿孔改造對其的應(yīng)用。
西門子自動化產(chǎn)品在大無縫穿孔改造中應(yīng)用了西門子SIMATIC PLC S7-400及SIMAT-IC多功能操作面板MP377。原繼電器邏輯用S7-400來替代,且以S7-400內(nèi)部時間功能塊取代原時間繼電器,并為方便穿孔自動化系統(tǒng)的維護(hù),采用以Profibus—DP網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的分布式I/O系統(tǒng)。
1.PLC配置
CPU315-2PN/DP有PN接口,可作為生產(chǎn)線上的中央控制器使用,并與分布式I/O系統(tǒng)一起使用進(jìn)行Profinet通信。
采用24伏且每塊16點(diǎn)輸入的可用以處理輸入56點(diǎn)輸入信號的SM321數(shù)字量輸入模塊共4塊,和每塊l6點(diǎn)輸出的可用以處理輸出41點(diǎn)輸出信號的SM322數(shù)字量輸出模塊共3塊。選用10A的PS-307電源模塊,并提供系統(tǒng)電源,并可通過數(shù)字量輸入輸出和PLC連接其他裝置的信號。采用ET200-M接口模塊IM153-1共3塊,并與分布式I/O系統(tǒng)一起使用,不僅節(jié)省布線經(jīng)濟(jì)實(shí)用,而且可以在每個電控柜中靈活分布。
2.HMI監(jiān)控系統(tǒng)
選用面板相當(dāng)牢固的按鍵式10″操作面板,即有高亮度和對比度的顯示屏并采用高效智能組態(tài)工具WINcc fiexible 2008的西門子SIMATIC多功能面板MP377,不僅可以滿足工廠級應(yīng)用,而且其功能強(qiáng)大、開發(fā)效率高。在HMI監(jiān)控系統(tǒng)中共有“系統(tǒng)管理”、“參數(shù)設(shè)定”、“狀態(tài)顯示”以及“幫助信息”4組主菜單?!跋到y(tǒng)管理”的設(shè)置可以防止非法操作,確保工藝保密性并保障系統(tǒng)的安全,“參數(shù)設(shè)定”的設(shè)置可以設(shè)定管徑、軋制速度等工藝參數(shù),“狀態(tài)顯示”的設(shè)置可以實(shí)時顯示電磁閥等的狀態(tài)信號,并通過綠色正常得電、紅色失電來表示得電情況,而“幫助信息”可以在出現(xiàn)問題時尋求系統(tǒng)幫助。
3.網(wǎng)絡(luò)組成
如圖為網(wǎng)絡(luò)組成圖,CPU主站通過Profibus-DP網(wǎng)與其他ET200M接口模塊、觸摸屏連接,且設(shè)500KPS的通信傳輸速率,為方便快速,采用以太網(wǎng)進(jìn)行CPU與PC編程通信。
4.改進(jìn)時需要注意的問題
編輯軟件。改造前,用protool來編輯畫面,而改造后根據(jù)系統(tǒng)更新需要,采用綜合了開放性、可擴(kuò)展性以及易用性的WINcc fiexible軟件編輯。
通信線的防干擾措施相當(dāng)必要。例如:應(yīng)盡量遠(yuǎn)離干擾源再進(jìn)行通信線的柜內(nèi)布線,盡可能地防止電壓高且電流大的電纜與通信線在同一線纜內(nèi)走線。同時,為防止屏蔽層剝開時間太長使通信線纜暴露在外并成為極易受干擾的所謂的“天線”,應(yīng)將及時將剝開的屏蔽層壓在Profibus插頭的金屬部分。并且,通信電纜的屏蔽層需要經(jīng)過屏蔽層接地處理才能進(jìn)出電控柜。
信號線和動力線。信號線應(yīng)盡可能地與動力線保持距離,其二者單獨(dú)走管能夠切實(shí)有效地減少耦合干擾,若不得不交叉穿越時,應(yīng)盡量保持正交。
5.結(jié)語
近年來,隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要和用戶對鋼管質(zhì)量的要求,無縫鋼管生產(chǎn)的需求量日益增長,并成為研發(fā)鋼管生產(chǎn)設(shè)備的指向和動力,尤其是在現(xiàn)代化社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,國內(nèi)外相互交流合作的普遍化和先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,為鋼管生產(chǎn)提供了技術(shù)上的支持,273無縫穿孔自動化系統(tǒng)已投入無縫鋼管生產(chǎn)中并開始正常運(yùn)行,無縫鋼管的生產(chǎn)在滿足市場需要的基礎(chǔ)上,也大力促進(jìn)了鋼管應(yīng)用相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時,為設(shè)計(jì)研發(fā)更高效的鋼管生產(chǎn)設(shè)備打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。
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