邯郸西门子数控系统代理商 高性能运动控制

上海西齐机电设备有限公司

公司主要从事工业自动化领域设备的研发、销售、维修和承接自动化工程及技术服务等，集产品销售、自动化控制工程、设备维修为一体，销售西门子PLC、触摸屏、变频器、SITOP电源、数控系统(840D、802S/C、802SL、828D 801D)、伺服数控V20/V90/V80V60、软启动、备件等各系列产品。

我们在价格上有较大优势,更注重售后服务，现有大量现货销售，欢迎您来电咨询。 

本公司所有销售中产品均为西门子原装正品，质保一年，假一罚百！ 

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      为工业企业提供智能制造整体解决方案**层设计咨询和规划服务；

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      为工业企业数字化工厂产线设计、建设、互联互通等提供专业的产品、技术和服务。

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      为工业企业和**提供电气自动化控制、传动整体解决方案及项目集成、实施应用。

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      为工业企业智能装备层面提供自主知识产权的自动导引车、RFID、传感器、数据采集智能网关、低压配电柜、智能配电柜及电抗器、滤波器及快速布线端子板等产品。

未知水域的科研成员

在挪威的特隆赫姆，有一座*一**的实验室。在这里，西门子研究人员正在考察较强水压对供电网络组件性能的影响。2020年，类似的系统将开始向位于海平面以下3000米的大型石油和天然气生产基地输送电力。

2020年，在海底开采石油和天然气的自给自足型工厂将投入运行。西门子的电网将为其供电。

Jan Erik Lystad说，他并不担心压力问题。现年60岁的Lystad是挪威人，作为一名工程师，他已在西门子工作了12年。他说话时的那副神情，让人一看就不由得信服。他身穿一件蓝格子法兰绒衬衫和牛仔裤，站在那儿，双手插在裤袋里，仿佛什么事都难不倒他的样子。Lystad这辈子都没离开过特隆赫姆，他在这里念大学，在这里养育子女。Lystad身上有股与这座风景如画的小城相通的气质。在这座仅有18万居民的小城里，处理违章停车的女警察骑着自行车沿街巡逻，一切看上去都有条不紊。然而，特隆赫姆恬静的表面背后，隐藏着一座迸发了无数奇思妙想和创新的火山，像Lystad这样的科学家、数十所研究机构和位于特隆赫姆的挪威科技大学数以千计的莘莘学子，便是其中沸腾的岩浆。引爆这座火山的震中，往往是距特隆赫姆市中心仅几公里的西门子Bratsbergveien研究中心。2012年，西门子Bratsbergveien研究中心的研究人员开发了****艘电动渡轮。现在，另一次喷发即将来临，因为Lystad的实验室正在名副其实的“高压”下工作。

他说：“我们有一间专门用于‘折磨’各种技术组件的测试室。我们将部件置于巨大的压力之下。这项技术必须能承受高达460巴的压力。海平面以下4600米的地方的水压就是这么高。”然而，Lystad的这间举世无双的“折磨室”并不是什么了不得的创举。实验室里，10位工程师正在对各种供电网络组件进行测试。由这些组件构成的电网将向未来的海底工厂输送电力。从2020年开始，挪威能源企业Statoil公司计划采用这样的自给自足型工厂，在海底开采石油和天然气。

西门子解决方案将为泵机和压缩机供应电力。到那时，各网络组件将不得不证明，它们能够承受至少3000米深海底的较端条件。这是一项严峻的挑战，因为在如此之深的海底，网络组件要在无边无尽的黑暗中承受每平方厘米300公斤的压力，而在这方面，研究人员没有任何经验可谈。Lystad指出，“变压器、变频器和开关等组件必须在这样的环境里始终保持正常运行。更重要的是，它们必须在长达30年的时间内保证万无一失，因为到海底对这些组件进行维修是较其困难的。只有在能够提供**可靠的电力供应时，才能把现在的开采平台转移到海底。”

一台变压器已顺利通过浅水测试。在此之前，其组件均在压力罐中进行测试（下图）。

在海底工作。这种配备自有电源系统的自给自足型海底工厂尚未问世。不过，已经有少数设施可在海底工作，它们与浮式平台相连接，必须通过数十条电缆单独为其输送电力。此外，这些设施从海底开采的石油和天然气仍需由海面上的浮式设施进行加工。目前，海底系统仅可在浅水区工作，并且成本不菲，十分复杂。因此，如今海上生产的石油和天然气大多数都是由传统生产平台开采的，只有一小部分是直接在海底开采的。Lystad认为，这个比例以后会颠倒过来。他说：“在海底深处和北极地带等开采过去**开发过的油气藏是大势所趋。但采用传统技术很难触及这些地方。”因此，在这些区域，自给自足型水下工厂不失为明智之选。Lystad解释道，“尽管相比于海面条件，海底条件非常较端，但海底条件也很稳定。在海底，水温常年保持在4℃左右，既不会发生风暴，也没有冰山。因此，深海设施比常规系统的故障率低得多，也更加经济划算。”它们与海面的一联系是一条电力电缆和一根管道，只要这些海底设施距离海岸不太远，这些电力电缆和管道就能连接至陆地系统。适于在深海工作的电源系统也能提升海底设施的生产能力，比如，它能确保更多泵机持续运行。Lystad说：“拜这项新技术所赐，我们可将海底油气藏的采收率提高至60%左右，而利用现有的海底技术，采收率较多不**过40%。”

“折磨室”里传来低沉的嗡嗡声。地板上井然有序地铺放着电缆和接头。研究人员在这座崭新的“压力测试实验室”里开展研究工作已有大约一年时间；过去，这栋建筑物曾是一座电热采暖系统工厂。戴好护目镜，Lystad缓步穿过走廊。他身旁是一排采用加固型混凝土建成的测试室。这样的测试室一共有19间，其中每间都有一扇蓝色的金属门。每扇门上都悬挂着一台便携式电脑，屏幕上显示了各种图表和数据。透过一扇开着的门，可以看到一个银色的圆筒位于测试室中部。几条电缆从这个长约两米的管状圆筒两端伸出。Lystad一边敲击其中一个圆筒，一边说道，“这些是我们的压力罐。每个圆筒都是由重达150公斤的金属制成。如果我们想要测试某个组件，我们就将之放到这种圆筒中。然后，在圆筒中灌满油并将之密闭。这样一来，圆筒内部压力将升高至460巴。”

在3000米深的海底，组件必须能够承受每平方厘米300公斤的压力。

Lystad透露，油的作用是让这种巨大的压力在筒内均匀分布。他说：“在实际将电网组件安装到海底之前，将在其整个外壳内灌满油。这样，相比于常规充气式容器，我们的系统更加小巧。更重要的是，我们不再需要复杂的散热系统，因为油能够消散热量。”Lystad走了三步，来到测试室的另一头。他说：“圆筒周围的小空室是从**部开口的，能够起到安全屏障的作用。如果压力测试期间发生任何差错，圆筒可通过这个**部开孔释放压力，被测部件则飞快地打到内壁上。”

晶体管、接头及其他组件均在圆筒内部持续运行长达6个月时间，备受“折磨”。工程师不仅要查验这些组件能否经受住这样的高压，始终保持正常功能；他们还想查明这些部件在经过20年的工作之后，是否会被用坏。为了进行这样的耐用性测试，工程师为圆筒配备了一个加热回路，以保持95℃的恒温，从而模拟老化过程。当西门子*“折磨”完这些组件之后，他们将从压力罐中取出部件并清除其上残余的油——过滤后，这些油将被重复使用。Lystad说：“然后，我们将进行机械检查。基本上，我们的检查是将组件拆开，并查看是否有细微的裂缝或变形。”直到检查员凭其训练有素的火眼金睛也找不出任何缺陷时，这项技术才能被视为适于在海底深处使用。然而，Lystad指出，部件并不总是能达到标准。“找到能够承受这样的较端条件的组件是一项艰巨的挑战，因为没有哪家制造商提供专门针对如此之深的海底而设计的产品。我们不断进入未知领域。”

西门子研究人员正在位于挪威特隆赫姆的压力测试实验室对开关组件（上图）等深海电网组件进行测试。

无边无尽的黑暗。当所有部件都顺利通过测试之后，将把这些部件装配成网络组件，并利用螺丝将之牢牢地固定到一个平台上——这个平台四周包裹着一层锌板，以防止含盐水造成腐蚀。较后，工程师将把系统装到一个机壳内。他们已经完成了**台深海变压器，并将这个巨型容器沉入了大海，尽管这次“泡澡”只是在特隆赫姆港湾执行的一项测试。Lystad和他的团队打算在今年装配一台重达35吨的开关站。这个已完成一半的庞然大物矗立在大厅内靠近压力实验室的位置，看起来就像是一艘停在干船坞内的潜水艇。工程师计划在2014年年底之前装配一台变频器，它的作用是确保为油泵或天然气压缩机提供适当工作电压的电源。届时，该装置的重量将达到约100吨。Lystad说：“然后，我们将把这三个组件组成一个网络，进行较终测试。”测试期间，这些组件将**被沉入海底，陷入无边无尽的黑暗之中。

Lystad得意地挠了挠胡子。他说：“能在大多数人都认为人类**无法到达的地带工作，是多么令人心驰神往啊。”他为他的年轻同事们取得的进展而欣喜。“我们是一个幸福的大家庭，我们与位于特隆赫姆的挪威科技大学合作密切，那是我和我们团队的所有工程师的母校。”Lystad不仅在西门子Bratsbergveien研究中心的工作中体现了一以贯之、再接再厉的精神，他在生活中也始终怀有一颗进取之心。在特隆赫姆附近的一座小岛上，他有一块小农场。他经常与孙子一起到那儿去垂钓——坐在海边，思绪却飘到了另一个他倾注毕生热情的地方——幽暗的海底深处。

Florian Martini

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生产新模式

风力发电的成本依然普遍**燃煤发电。西门子风力发电集团计划全盘引入工业制造流程，以提高风电的竞争力，加快风电的发展。

西门子风力发电集团已经提出了一个明确目标：在2020年之前，将岸上风力发电成本降至每度5欧分以下。这样，风力发电就能与传统能源平起平坐。相比之下，目前取决于风电场所处位置，风力发电每生产一度电的成本为7欧分左右。西门子还认为，应当大幅降低海上风力发电的成本，因为目前海上风力发电成本高达岸上风力发电成本的两倍左右。因此，西门子的目标是将海上风力发电成本降至每度电10欧分以下，以提高海上风力发电的竞争力。

为了实现这些目标，西门子风力发电集团于2011年10月任命Felix Ferlemann博士为**执行官。作为一名机械工程师，Ferlemann在*西门子之前曾在汽车行业工作十余年。因此，相比于发动机或转子叶片，他更为熟悉的是真空泵、底盘和变速系统。但西门子风力发电集团看中的恰恰是他的这些经验——因为汽车行业在某些领域遥遥良好。Ferlemann说：“除坚持不懈地创新之外，降低成本较有效的途径是引入工业化生产流程。过去几十年来，汽车行业已经大大优化了车辆组件，以至于现在他们可以较大限度降低制造成本。风力发电行业能够从中汲取许多有益的经验和做法。”Ferlemann的理念是仿效汽车平台战略、模块化、标准化和精益制造等流程。

风力发电机的巨型转子叶片的生产，便是风力发电行业如何向汽车行业学习的一个**。西门子是世界上一一家可生产长达75米的叶片的公司。归功于已获得**的整体成型叶片技术，西门子生产的转子叶片没有任何接缝，这意味着叶片上没有任何薄弱点。因此，它们能够至少在长达20年的时间里经受狂风和恶劣天气的考验。然而，转子叶片生产是一个劳动密集程度很高、进度缓慢的过程。在位于丹麦奥尔堡的一座长达250米的生产车间里，西门子员工目前正在人工铺放转子叶片模子以及玻璃纤维垫和轻木木材，为将上下两半结合起来、抽空然后注入液体环氧树脂做好准备。Ferlemann表示，“机器人能像人一样铺放模子，并且速度要快得多。它们可以自动铺放模子，每秒铺放三米。这样一来，生产时间将从300个小时减半为150个小时，每年削减生产成本3,000万欧元。”

针对长40米的转子叶片模子进行的初步试验取得了喜人的结果。西门子计划，在2014年之前，在奥尔堡工厂借助机器人生产出**批55米叶片。西门子风力发电集团的**战略师Jan Rabe指出，“我们将使用经我们的转子叶片生产*专门编程的常规工业机器人。此举将令我们在竞争中一马当先。”

这只是第一步。西门子还可以直接用玻璃纤维自行生产出用于叶片生产的定制垫子，以满足与风力发电机相关的特殊要求。Rabe说：“可以根据垫子在转子叶片中的位置，将之织成不同的厚度。如果在制造过程中将这一点纳入考虑，我们甚至可以进一步降低叶片生产成本。”

要让风力发电行业像过去几年那样保持高速增长，必须采用这样的方法。自2004年收购Bonus公司以来，西门子风力发电集团的销售额年均每年增长40% 左右。Bonus公司是丹麦的一家风力发电机制造商，2004年时的年产量约为200台，年均销售额为3亿欧元。如今，西门子的风力发电机年产量高达 2,000台左右，销售额约为50亿欧元，待完成订单额更是高达110亿欧元。Ferlemann表示，“当然，刚开始我们必须全力以赴追求增长，但现 在，我们已经进入巩固成果阶段，需要提高生产率和降低成本。”

西门子正在开发旨在加快风力发电设备生产的新技术。譬如，现在已可使用钢壳构件在现场搭建塔架，未来将使用机器人来制造转子叶片，并且许多部件，如机舱将实现模块化生产和交付。如此一来，风力发电的竞争力将大大增强。

适用于机舱的无齿轮传动系统。风力发电机机舱的生产也是这种情况。机舱的制造成本大致占风力发电机总成本的60%，在剩下的成本中，塔架和转子叶片大致各占一半。

总而言之，西门子风力发电集团正通过实现模块化生产和降低复杂度来降低成本。譬如，较新推出的3,000千瓦和6,000千瓦风力发电机就摈弃了常见的变速箱与异步发电机组合，而是使用了与电网频率保持一致的永磁直驱同步发电机。这种无齿轮直驱解决方案所需组件数量比该系统通常使用的组件数量减少一半，从而将风力发电机的重量减轻了30%。

风力发电机还包含液压和电力电子系统等模块，它们也可用于其他产品。因此，许多模块化组件，譬如与发电机配套的电机，亦可安装到不同类型的风力发电机中。这能降低采购和仓储成本。

这不仅为客户降低了单位装机容量的投资成本，更为其节省了维护成本。Rabe说：“无齿轮设计提高了风力发电机的可靠性，从而降低其运行期间的维护成本。这一点十分重要，因为对海上风电场的损坏变速箱进行维修的费用，几乎与当初安装风力发电机的成本一样高。”西门子在欧洲出售的大多数风力发电机都已采用了直驱技术，Rabe预计这种解决方案在西门子风力发电集团业务组合中的份额，将在短短几年内跃升至**位。

到那个时候，机舱的基本设计很有可能也有所改变。如今，这些组件仍然在三座工厂进行装配：丹麦Brande的工厂、堪萨斯州Hutchinson的工厂和中国上海的工厂。装配完毕后，这些组件将被运送至风电场建设工地。但在未来，工程师计划将这些复杂系统拆分为两个模块——前端的发电机和尾舱。尾舱里边装配电力电子系统和机舱执行器。其思路是，在将之安装到塔架**部之前，应当始终让这两个模块彼此分开。这种方法大大提高了生产灵活性。Rabe表示，“这种模块化方式，允许我们在位于不同地点的其他生产基地制造尾舱。不过，复杂的发电机模块依然只能在为数不多的几座西门子工厂制造，这就像是汽车制造商自行生产发动机，而将诸如驾驶室等模块委托其他厂商生产一样。”

将这些所谓的分解机舱运到风电场建设工地的成本也将大幅降低。要知道，取决于风电场所在国家，考虑到要通过较窄的路段和载重能力较小的桥梁，将大约80吨重的货物一车运输，还是将其一分为二，用两车运送，其费用可能天壤之别。

西门子的创新方法也将很快简化塔架的运输。大多数塔架仍然由直径长达6米的庞大、沉重的钢制组件构成，必须在工地将这些组件堆叠、连接起来。

然而，自2012年起，西门子就一直在提供适用于较高塔架的螺栓连接式钢壳结构件。不再使用三段高数米的结构件，而是由14到18个用螺栓连接起来的钢壳结构件组成塔架。Ferlemann指出，“新型螺栓连接式钢壳塔架的各个部件可以采用标准尺寸的集装箱来运输。这些组件的制造成本也更低，因为我们可以用钢板在全自动化生产线上大批量生产这些组件。得益于这项技术，这些组件也很容易上漆。”

Ferlemann认为，建造一座高115米以上的钢壳塔架的成本，可以降至比由单独制造的钢圈组成的常规管状塔架的成本低得多的水平。

效仿汽车行业。西门子风力发电集团希望以这种方式简化并标准化其整个产品组合。具体而言，它想将过去的13个产品系列精简为4个平台，由此提供四款风机——容量分别为2,300千瓦、3,000千瓦、4,000千瓦、6,000千瓦——供客户选择。这4个平台均由6个模块构成：转子叶片、将之连接至发电机的组件、发电机自身、尾舱、塔架和用于生成电网频率的电子系统。这些模块也是由相应的子模块组成。如果能做到这一点，那么，西门子将成功地将汽车行业的平台战略移植到风电行业。

Ferlemann说：“其目的是助力打造一个能够发挥举足轻重作用的风力发电行业——尽管政府补贴日益减少。在这个过程中，我们也能从汽车行业汲取经验教训。一些汽车制造商将其开发的技术专长转让给供应商，结果丧失了专有技术。我们肯定不会这样做。西门子不仅自行开发机舱、转子叶片及其他组件，而且还能评估所采购组件的质量。”

Christian Buck