湖南嘉普云自动化设备有限公司

西门子辽宁代理商

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我司将提供一流的质量，服务作为自已重要的责任。

水泥取材于石灰石，经加工炼制成广泛使用的建筑材料用于城市建设。在环境污染日益严重的今天，水泥行业因高耗能和粉尘污染而被诟病，节能减排已成为行业可持续发展的主题，且看西门子如何助力华润水泥将该主题付诸实施。

将颗粒状的石灰石送入原料磨，加入粘土质原料、以及少量的校正原料磨成成分合适、质量均匀的生料；生料进入回转窑中煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的熟料；熟料加入适量石膏，视不同的品种还会加入一定量的混合材，共同进入水泥磨磨细，制成可供建筑使用的水泥。这一历程即水泥生产的“两磨一烧”过程，也是华润水泥旗下水泥企业的主要生产流程。

华润水泥属国家重点支持的大型水泥企业集团之一，是华南地区具竞争力的水泥和商品混凝土供应商，在中国水泥行业中具有重要地位，其业务区域分布于广东、广西、福建、海南、山西、云南、贵州、内蒙古及港澳等地。近年来，华润水泥携手西门子，将西门子“管理节能+工艺节能+ 设备节能”的综合节能理念贯穿于水泥生产中，广泛采用能源管理系统、DCS、高低压变频器、电机和齿轮箱减速机等西门子产品和解决方案，实现了立磨循环风机、窑头窑尾排风机、高温风机等大型设备的节能，不断为水泥生产过程的能耗“减负”，将水泥行业的节能减排绿色梦想带进现实。

在横跨广西、广东两省的西江流域，华润水泥旗下的封开、平南和贵港等生产基地中就演绎了华润水泥与西门子共创节能佳绩的故事。

为原料运输搭建一座高架桥

水泥原料中约80%的成分是石灰石，分布于石灰岩矿丰富的山区。华润水泥（封开）有限公司的石灰石矿场位于距离生产基地63公里的山区，若使用汽车运输原料，其成本约为11.3万元/天，这将带来巨大的运输及能耗成本。

经过周密规划，华润封开水泥在石灰石矿场和生产基地之间建设了一条运输皮带廊，横卧在封开的崇山峻岭中，好像一座架在群山之间的蓝桥，又像一挂瀑布，浑然天成。皮带廊全程规划为52公里（一期40公里已建成运行），相当于北京三环路的全长，通过卫星也清晰可见，堪称水泥行业世界之。皮带廊为全密封双线设计，单条皮带运力为2500 t/h，年运输能力达到1000万吨，两条皮带可完全6条5000t/d生产线的需求。

要让40公里的皮带廊带着5000多吨的物料运转起来，需控制不同节点的电机同步运行。为了保障稳定运输，皮带廊被分为3大段，均采用Simatic PCS 7控制系统，皮带上不同节点装有张力传感器，控制系统根据张力反馈，通过变频器调节整各部分电机的转速，可以让皮带在15分钟内快速启动。皮带廊平稳运行后大速度可达4.95m/s，石灰石从矿场运输到厂区只需短短两个小时。在西门子技术的协助下，皮带廊低成本高效运转，与汽车运输相比，每年节约费用1.79亿元，节约燃油1.4万吨，减排二氧化碳4.2万吨，成为华润封开水泥的骄傲。

高压变频让风机轻松变速

为了防止污染，“两磨一烧”的过程是在相对封闭的空间里进行的，生产效果极大依赖于高压风机的协助：从生料的搅拌、选取，到水泥窑中的煅烧、煤粉的添加，以及后期产品输送，都离不开风机的作用。 图：西门子PCS7 应用于在华润封开水泥

敏锐的华润人在这里找到了节能空间。水泥生产随着工况和产量的不同需要进行风量调节，若没有变频器，电机只能全速运行，势必造成资源浪费。西门子的工程师们熟知水泥的生产工艺，为华润封开水泥20台需要调速的风机全部配备了罗宾康高压变频器，使其可按照工艺要求灵活调节风量，杜绝了能源浪费。 图：西门子罗宾康变频器应用于华润封开水泥

华润封开水泥电气主管兰留阳见证了公司使用的自动化技术不断革新的历程。谈到使用变频器前后的变化，兰工竖起拇指：“变频器让风机开停机更平稳，对电机和电网的冲击小，为公司的节能减排带来了巨大收益。仅2012年的4台循环风机变频改造，节能率就达到22%，每年节省电费 1000多万元。”

余热发电带来可观效益

水泥生产的成本中煤的消耗占60%，主要用于煅烧过程，在这其中产生了大量的热能，华润人自然也不会轻易让这些热能白白流失。为了挖掘更多的节能空间，2007年华润平南水泥采用西门子Simatic PCS 7为控制“大脑”，建设了一套余热发电系统。

该余热发电项目装机容量达9MW，建成后发电量占该熟料水泥生产线总用电量的1/3，年可节约标准煤3万多吨，减排二氧化碳约5万吨以上，并能回收和循环利用水泥窑废气，提高水泥生产线的整体资源利用水平。在平南余热发电项目带动下，华润水泥不断优化余热发电技术，在此基础上形成了自主创新的技术并同行。

透明用能成就节约先锋

在节能意识驱动下，华润水泥将节能领域从技术层面拓展到管理方式的创新上。当时，系统各部分能耗都需要用人工抄表的方式记录，再换算成单位产品的能耗。这种方式效率低、误差大，且结果滞后，难以实时指导生产。实现能耗实时监测并随时调整生产方式，是华润水泥人梦寐以求的事情。

西门子Simatic B.Data能源管理系统给出了整体的解决方案。 Simatic B.Data不仅能做到实时记录系统各部分的用电量，还具备能效分析、耗能预测、潜在节能点查找等功能，并可将监控分析结果用简单易懂的图表直观显示在屏幕上。华润水泥是国内家采用西门子SIMATIC B.Data能源管理系统的水泥行业用户。2012年华润水泥和西门子合作的我国水泥行业套Simatic B.Data能源管理系统落户华润水泥（贵港）有限公司，公司助理总经理唐第天说：“Simatic B.Data系统让我们对能源的使用有了更直观的了解，对工艺调整有很大帮助，是节能的有力工具。”

华润水泥坚持用节能实践改变人们的偏见：节能是种态度，需要细致入微的观察和改进，关键在于企业有没有这种意识。华润水泥鼓励每个员工通过自己的智慧，从微小的改变做起，为公司节能做努力。

借助西门子的解决方案，华润水泥改变了水泥生产企业高耗能、高污染的形象。在国家大力推进水泥行业节能增效背景下，华润水泥与西门子将继续携手，利用西门子百年技术所积淀的成果，以综合节能理念持续引领水泥行业“减负”之路。

说明

扩展模块 EM 231、 EM 232  和 EM 235模拟量的输入输出和 CPU224XP 一样以 word 格式的整数显示,这就需要做转换来确保正确的显示和过程中的应用 。这些转换可通过附件中的功能块来完成。 转换功能块的 "Scale" 库 和易于理解的例程"Tip038" 。

1. 比例换算

下列图表显示输入输出值的比例换算。

这里对术语 "单极性", "双极性" 和 "20% 偏移" 有解释。这些术语在其他 里非常重要。如STEP 7 Micro/Win - PID 向导（工具 > 指令向导 > PID 控制器）

单极性比例换算只有正的或负的值范围 (图 01 显示了一个模拟量输入值 0到32000的例子)。

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图 01 在带有20%偏移的单极性的例子中, 低限值是大限值的 20% 。 (图 02 显示了一个模拟量输入值6400到  32000的例子)。

图 02 双极性比例换算有正的和负的值范围 (图 03 显示了一个 模拟量输入值 -32000 到 32000的例子)。

图 03 下表是对一些缩写地解释:

  参数 描述 Ov 换算结果 (输出值) Iv 模拟量值 (输入值) Osh 换算输出值的高限  (换算输出高限) Osl 换算输出值的低限   (换算输出低限) Ish 换算输入值的高限  (换算输入高限) Isl 换算输入值的低限  (换算输入低限) 表 01 2. 公式

以下公式由计算换算值的图表中得出:

Ov = (Osh - Osl) / (Ish - Isl) * (Iv - Isl) + Osl

3. 库

3.1 "Scale" 库地描述

"scale.mwl" 库包括从  INTEGER 到 REAL (S_ITR)、从REAL to REAL (S_RTR)及从REAL 到 INTEGER (S_RTI)类型数据的比例换算。

图 04 3.2 模拟量输入换算为REAL数据格式的输出值 (S_ITR)

S_ITR 功能块可用来将模拟量输入信号转换成0.0到1.0之间的标么值(  类型 REAL )。

图 05 3.3 REAL格式数据比例换算 (S_RTR)

S_RTR 功能块可用来转换在范围内的REAL 格式的值 (例如 将0.0 到 1.0输入值转化为百分数输出)。

图 06 3.4转换为 INTEGER格式数据的模拟量输出(S_RTI)

S_RTI 功能块可用来 将 REAL 数 转换为 INTEGER数据类型的模拟量输出。

图 07 4. 例子程序

4.1 例子程序 "Tip038"的描述

这里有一个装液体的密闭容器。

压差传感器为模拟量输入模块提供一个 (4 - 20 mA)电流输入 。 电流值的大小与容器内的液面高度成正比。

EM 235  必须进行校准，因此在液面高度为 10m 时模拟量为20mA 的值可转换为 3200 数字值。在液面为 0 m 时模拟量为4mA的值可转换为数字值6400。此程序可将数字值按比例转换为液面高度的米数。

显示液面高度的电压必须通过模拟量输出模块产生。这个电压值是对模拟量输出word (AQW) 写入相应的数字值产生的。

模拟量输出模块将液面高度（从0 m 到10 m)  以从0 V到10V的电压形式传输给测量装置。测量装置获得电压后以指针的偏移量来指显示液面的高度。

换算公式将每一个值按比例换算为大与小换算值之间的值。这个程序将接收的模拟量输入值 (AIW) 按比例换算后作为模拟量模块输出。首先程序读在 4 mA 到 20 mA (6400 与 32000)之间的AIW 值, 接着按比例转换为一个  0.0 到 1.0 (看图 05)之间的标么值。 然后按比例转换为0.0 to 100.0 (看图 06)的范围对应的0 到 32000 (看图 07)之间的值。

4.2  STEP 7 Micro/WIN 库可见 zip 文件

拷贝 "scale.zip" 文件到到一个单独的目录，然后打开。可集成为"scale.mwl" 库和例子程序 "Tip038_D.mwp"到 S7-200 项目中, 要求使用 STEP 7 Micro/WIN V4.0.7.10 及以上版本。 "scale.zip" 文件包括 德语版的库和例子程序("Tip038_D.mwp") 和英语版的("Tip038_E.mwp").

注意

电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。

电梯系统组成：

曳引系统：曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。

导向系统：导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。

轿厢：轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。轿厢由轿厢架和轿厢体组成。

门系统：门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。

重量平衡系统：系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。系统主要由对重和重量补偿装置组成。

电力拖动系统：电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。

电气控制系统：电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏(柜)，平层装置，选层器等组成。

安全保护系统：保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。由电梯限速器、安全钳、夹绳器、缓冲器、安全触板、层门门锁、电梯安全窗、电梯超载限制装置、限位开关装置组成。

2、电力拖动系统

电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。

曳引系统主要驱动部分曳引机可分为有齿轮曳引机和无齿轮曳引机。

有齿轮曳引机：由电动机、制动器、减速箱、盘车装置及底座等组成，还有旋转编码器、热保护、制动器闭合确认开关、接线装置。主要机型为蜗轮蜗杆传动曳引机。

无齿轮曳引机：由电动机、制动器、盘车装置及底座等组成，还有旋转编码器、热保护、制动器闭合确认开关、接线装置。主要机型为永磁同步无齿轮曳引机。

                     有齿轮传动曳引机                                         永磁同步无齿轮曳引机

永磁同步电机驱动的无齿轮曳引机，由于采用无齿轮曳引技术，省却了传统的蜗轮蜗杆减速器，使机房噪音大大降低，较有齿轮产品可减小噪音10分贝以上；无需润滑油，治疗了油污染，更符合环保要求。永磁同步电动机转子由高性能永磁体构成，无励磁电流，大大地提高电动机的运行效能。由于蜗轮蜗杆的机械传递效率比较低，所以永磁同步无齿轮驱动系统比蜗轮蜗杆传动系统具有更高的效率，降低电力耗能。在安全方面，因为其结构简单、具有刚性直轴制动等特点，在提供全时上下行超速保护功能的同时，可利用永磁同步电动机的反向发电的特点，为电梯系统与乘客提供多层保护。在应用方面，因为永磁同步曳引机外型的小型化及薄型化特点，使电梯配置与建筑物间整合空间的搭配性大大提升，为建筑设计师提供更大的弹性设计空间，同时也间接的改善了人对建筑物空间的使用率与使用质量。现在市场上主流的垂直电梯都使用永磁同步曳引机。

 因为上述永磁同步无齿轮曳引机相对于传统的有齿轮传动曳引机的优点，近些年来永磁同步无齿轮曳引机在电梯行业推广很快。目前国内载人电梯中，无齿轮曳引机的使用率已达60%左右，国内目前的客梯年产量为20万台，无齿轮曳引机的年销量达12万台，总产值有20亿左右。 西门子辽宁代理商