系统集成制胜的自动化新时代

文:刘满柏2013年11月

  从产品和技术上走集成模式,为用户提供“全集成自动化解决方案”是自动化行业近年发展的明显特征。无论是Siemens的全集成自动化、Rockwell的集成架构、Emerson的Plant Web工厂管网、还是ABB的Industrial IT工业信息系统等,这些全集成架构新系统理念,都为自动化厂商带来新战果。

  这些理念与系统战略的推行,不仅源于自动化高速、智能、环保发展态势,更在于用户对于系统安全、成本控制、便利因素的需求。

  能否在未来自动化占领一席之地,系统集成、提供整体解决方案都无法避免成为最具竞争力的武器。

  如何找准自己的集成路线,并适合企业与用户,是企业正在探索的新道路。本期《控制与传动》盘点了市场上一些有优势的系统集成方案,让我们感慨的是,虽然系统集成概念提出多年,目前市场上能真正称为系统集成的制造商还在少数,但已经越来越多企业意识到系统集成的重要性,并在行动。

西门子IDS集成驱动系统

  集成驱动需求:信息和通信技术以及机械工程自动化技术已占到了机械和设备生产成本的 30%。驱动技术、传感器和自动化是行业变革的驱动力,决定着企业的竞争力。这种集成技术可方便提高整个工艺链的增值性。

  集成驱动要求:横向集成需提高机器生产率、产品质量和机器效率。垂直集成需提高设备性能、设备生产率、生产及生产流程的灵活性和透明度,并兼顾安全性、可维护性和环境保护。

  主要产品:IDS的核心是指传动系统在三个层面上的集成:由联轴器和减速器到电机和变频器沿能源流的水平面、工业生产流程控制架构中自动化金字塔内部的垂直面以及产品生命周期内的数字化。具体产品包括西门子联轴器、减速器、电机、变频器、工业软件。

  西门子集成驱动优势:西门子工业自20世纪90年代以来一直持续为各种客户提供着系统集成越来越深入的最现代化的自动化和驱动技术。西门子同时还提供了越来越丰富的产品、系统和服务组合,通过基于软件和硬件的整个价值链上的集成来实现最佳效果。

台达暖通行业解决方案

  暖通行业需求:伴随着我国住宅产业的大力发展,中国不仅成为了全球最大的建筑市场,还保持着每年20亿平方米的新建房屋增长速度。作为与能源息息相关的建筑行业,建筑能耗已占到社会总能耗近30%,持续新增的建筑也将成为未来20年国内消耗和排放的主要增长点。从建筑行业的特性来看,要实现最大程度的节能改造,暖通无疑成为了一个重要的突破口。暖通系统包括了采暖、通风、空气调节三个环节,它们在设计过程中会涉及到大量的中央空调、多联机和风机产品,而这些产品都使用到了节能产品——变频器。传统暖通系统通常设计有一定的裕量,通过调节阀门的开度大小达到调节环境温度至设定温度的要求,但电机是恒功率运行,大多数情况下会有一些富裕的能量损失,通过变频器PID自动调节电机或泵的转速可以大大节省能量损失。

  暖通行业对自动化的要求:目前,国内暖通行业用户在自动化领域的需求集中体现对网络化、行业专业化、高性价比、节能效果、提供系统解决方案及提供快速的24h全天候的售后服务等几个方面。

  主要产品:CP2000系列变频器、AH500系列模块化中型PLC、DTV系列阀位专用型温控器、DT3系列全新多功能型温控器。

  台达暖通行业优势:台达集团针对国内客户需求,不仅设计了较高能量转换效率的变频器,还为客户提供量身订制的一体化解决方案。台达主要开发两类产品:一类是通用的标准型产品,适用领域广泛,可全面提升客户设备的自动化水平;另一类是CP2000适合暖通行业应用的专用产品,CP2000有着非常出色的耐高温特性、卓越的供水和火灾应急控制模式,可适应50℃的温度环境,功率范围宽广(0.75~400kW),采用模块化设计,易于维护与扩展。

英威腾电梯整体解决方案

  电梯自动化需求:2013年我国电梯总产量约为57.97万台,同比增速约为9.58%,保有量约为292.24万台。同时,世界上1/3的电梯和自动扶梯已经服务了超20年,而近10年来电梯扶梯技术突飞猛进发展。全球电梯更新改造市场超2/3集中在欧美地区,每年增速保持 10%左右。在国内,据业内专家估计,国内保有量电梯的使用年限超15年的电梯约占10%,使用年限超10年的电梯占约20%。电梯应至少每15 日按照国家安全技术规范的要求对电梯进行一次清洁、润滑、调整和检查,但没有强制的报废规定,在电梯保有量增长而新增需求增速放缓的大趋势下,维修改造的需求有望成为电梯市场重要组成部分。

  电梯自动化要求:在基础研究方面,如矩阵变频理论的完善、超级电容应用的理论研究,都需要有更进一步的深入;对于运算控制系统,要求运行速度更快、控制精度更高。其选用的CPU等芯片主频越来越高,性能越来越强大;对于功率器件,要求容量越来越大;对于接触器、断路器、继电器等产品的可靠性要求越来越高;对于所选用的电气产品,要求其耗能越来越小;由于近年来社会对于EMC(电磁兼容)问题越来越关注,全国电梯标委会也制定了相关的推荐性电梯电磁兼容标准(GB/T 24807- 2009、GB/T 24808- 2009),所以在电梯中,对于电气系统的设计以及滤波器、电抗器等电磁兼容部件也提出了较高的要求。

  未来电梯行业发展将出现三个趋势:一是差异化的整合解决方案替代同质化整合型产品;二是绿色环保技术将广泛使用;三是智能化、网络化需求日益明显。

  主要产品:EC100电梯智能整体机、DM- 05以太网监控模块、DM- 03 GSM无线监控模块、手持操作器、EC- CTB轿顶控制板、I/O板、DC- 03B超薄呼梯及显示器、DC- 07B段码液晶竖显示器、DC-07H段码液晶横显示器、DS50- 70多媒体图片机系列。

  英威腾电梯行业优势:EC100电梯智能整体机采用先进的变频矢量控制技术、智能化电梯控制技术、网络通讯技术,将电梯的驱动、控制、管理有机地结合为一体,使产品在安全可靠性、操作简易性、经济性、个性化设计等方面都有了全方位的优化提高。此外,还拥有多种操纵厢配置方案、多种轿厢称重方式、第三方多媒体应用方案等特殊功能。

魏德米勒核电行业解决方案

  核电自动化市场需求:中国核电经过20多年的发展,与世界水平仍然存在着巨大的差距。截至目前,全球核电占电能的比重平均为17%,已有17个国家核电在本国发电量中的比重超过25%。而中国核电量占总量却不到2%,远低于法国的85%、美国的30%,在30个核电国家中排名倒数第一。。

  根据《核电中长期发展规划2005- 2020》,到2020年核电运行装机容量争取达到4000万千瓦,在建1800万千瓦,“力争2020年核电占电力总装机比重达到5%以上”。未来三年内中国将开建8个核电站,16台核电机组,装机容量在1000万千瓦以上。

  核电自动化市场要求:核电作为一个典型的对产品和应用有着极高要求的尖端行业,随着其第三代核电技术在中国的全力发展和逐步的应用,其设计和建造也提出了在安全性、经济型、安全系统、模块化、单机容量和DCS等方面的诸多要求。安全壳是核电站中极其重要的安全设施和标志性建筑,它既是核电站反应堆厂房的围护结构,又是防止核泄漏事故发生时放射性物质向外扩散的最后一道安全屏障,因此,它的设计必须能够有效承受设计基准事故压力,并保持良好的密闭性,能够将放射性物质的散逸限制在容许水平内,确保核电站工作人员和周围公众的生命安全。

  主要产品:开关柜/GIS配电系统、DCS/计算机监控、辅网/辅控等控制系统、工业电视。

  魏德米勒核电行业优势:魏德米勒的产品无论在壳内和壳外都有着相应等级的产品以满足和符合对核环境下的应用,同时魏德米勒的产品已经通过了ANSI/IEEE 标准323-2003和344- 1987(R1993)。魏德米勒的接线盒、电缆接头、接线端子都积聚了魏德米勒这个全球电联接专家对产品安全性的高要求和高追求。此外,魏德米勒的重载接插件产品可用于电源系统、工业以太网产品可用于控制系统、隔离器可用于信号采集端,包括其他如继电器、电涌保护器、电源等产品都有着可靠的应用。

美国邦纳工业条码整体解决方案

  工业条码自动化需求:在制造环境中,条形码扫描器和机器视觉产品有助于减少成本、增加产出、提高产品质量并符合工业规定。条形码扫描器可用于实时操作监控的数据搜集以及保存历史数据(追踪)。工业机器视觉系统可以用于自动检查和流程控制。成功的工业机器视觉和条形码应用基于工厂自动化系统中稳定的硬件和可靠的软件。

  工业条码自动化要求:工业级的条码阅读器,不仅需要完成条码阅读的功能,更要在能够符合工业的作业环境,满足现场工作的要求。例如,操作时需要在抖动的工作环境,或是条形码有脏污破损,以及数据实时传递的需求。因此,工业用户对于现场作业的条码阅读器,不仅需要能够适应这些恶劣的作业环境下,实现快速、准确的条码读取,更要能符合现场安装及用户使用的需要,在扫描速度、产品体积以及读取性能上都能一一符合。

  主要产品:THM系列HMI、BSP系列PLC、P4系列读码器、iVu分体式触摸屏、Q12光电传感器。

  美国邦纳工业条码行业优势:美国邦纳工业条码解决方案通过读码器读码后,将信息传输到PLC,PLC就会经过判断,与邦纳PLC里面标准条码进行比较,如果条码正确,那么它就不会做一些处理,如果是错误,就会输出一个I/O点,然后执行一个机构计划,把它剔出来,或者是亮一个指示灯,条码的信息会通过触摸屏来显示,更准确更方便。

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