西门子中国数控系统供应商 高速高精数控系统解决方案

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！ 

 企业主要业务经营范围：

      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；

      西门子软启动一级代理商

      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。

      为工业企业提供远程数据采集、监控、调试运维及工业大数据平台解决方案和服务。

      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。

      为工业企业提供西门子工业软件及数字化工厂解决方案和实施服务。

      为工业企业提供西门子自动化控制、网络通讯、变频电机、低压元器件、智能仪表等电气控制、传动产品及高、中、低压、西门子8PT配电产品、能源集团自动化等产品、技术和服务。

      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。

网络模拟，坐行千里

对于地处偏远、技术复杂的工业设施而言，其特点就是工厂设计、维护和人员培训等成本高昂。在茫茫大海上开采石油和天然气时，情况更是如此。为此，西门子开发了仿真软件，为工业设施生成精确的三维虚拟模型，包括提供有关组件的详细信息。这款软件非常适用于培训技术人员。此外，不必亲临海上设施便可进行培训，这能节省大笔费用。

良好的国际石油和天然气企业的维护技术人员仅需轻点两下鼠标，即可“出海”——转瞬间便来到钻井平台，检查泵的工作情况。**次轻触鼠标，点击菜单项“COMOS-3D-Viewing（COMOS三维视图）”。*二下，点击下拉列表中的选项“Navigate（导航）”。随即呈现在他面前的，便是这台泵在COMOS Walkinside系统中栩栩如生的三维模型。COMOS Walkinside是一个虚拟-现实三维模型创建系统，可用于给操作人员作仿真式培训。

这时候，这位技术人员能看到自己的化身——虚拟人物造型——出现在这座钻井平台的虚拟模型中，周围是厚实的黄色管道和灰色的钢梁。再次轻点鼠标——这次是点击这台泵，COMOS显示了这台泵的全部历史记录，包括这台泵的安装日期、自投运以来的累计运行小时数，以及关于维修次数的准确信息。这虽然只是操作COMOS和COMOS Walkinside系统的三个小小的步骤，却是石油和天然气行业迈出的一大步。

让有纸办公成为历史

在使用这些创新软件解决方案之前，如果要进行这样的检查，就意味着技术人员必须从数以千计的文件和图纸中，找到包含这台泵较后一次检查报告及其他信息的文档。只有当他较终找到所需报告之后，他才能开始着手执行实际任务。他还需要走出办公室，冒着北海强劲的海风，爬上钢筋阶梯和斜坡，沿途经过管道、阀门及其他设备，较后抵达所要检查的泵。

所有这一切都是为了执行常规检查。检查日期的计算依据是平均经验值，而不考虑环境对泵的性能和工作寿命的带来的实际影响。完成检查后，技术人员还要手动将新的信息录入文档并提交。这种类型的文书工作不仅耗费时间，而且有时候还很危险，因为可能接触到易燃材料。

停工代**昂

对于商业项目而言，时间就是金钱。在石油和天然气行业，尤其如是。如果有关工程不仅耗时漫长，而且要求部分或完全停工，项目成本将变得尤为高昂。不幸的是，每当不得不对彼此精确协调的自动化设备进行维修时，往往会发生这种情况。一座普通的开采平台每天可以开采约10万桶石油和多达2, 000万立方米的天然气——后者相当于约1万户德国家庭的年消耗量。

西门子工业软件的项目工程师Kristian Larsen表示：“停工一天会令装置运营者蒙受数百万欧元的损失。因此，平台运营者想要尽可能减少停工天数。不仅以天计，甚至每个小时都十分宝贵。”Larsen为使用COMOS和COMOS Walkinside软件的客户GDF SUEZ E&P Norge提供支持。Larsen说：“平台运营者不仅想要缩短停工时间，而且希望减少在这种恶劣的环境中工作的员工。此外，这些企业希望减少运送员工去平台的频率，并且较大限度地减少需要来回搬运的物资。”

在虚拟世界里制定维保方案

为实现这个目标，需要**的配合。如果必须停产，其原因不应当是仅需要维修一台泵。理想情况下，应同时执行多个维保项目。这样一来，便能同时在平台的一个区域内，逐个系统地执行几乎所有主要维护任务。归功于COMOS Walkinside模拟，不仅可以在陆地上规划协调要对这些系统执行的维护工作，而且可以提前显示和模拟现场情况，而不要求员工在这个阶段亲自前往平台。相反，*可以通过网络，“空降”海上平台。

“一分预防胜于十分**”这句话，用在工业开采和制造设施身上倒也十分贴切。要知道，防范的成本更为低廉，因为对于纠正性工作而言，员工要直接在平台上开展工作，这会带来高昂成本。一个例子表明了COMOS的优点。当一位客户较初引入COMOS系统时，必须执行的纠正工单数多达2,670份，三年之后，这个数字降至仅1,778份——减少了近30%。

COMOS系统不仅提供了规划和协调维护工作所需的数字化数据，它还连接了一个比常规3D CAD模型的功能更加丰富的三维可视化工具。COMOS营销经理Manuel Keldenich解释道：“它好比一个水晶球。用CAD可以制作水晶球并从外部观看。而使用COMOS Walkinside，则可以看到它里面，甚至在其内部走动。更重要的是，它允许我将水晶球的内容与智能数据相连，以便看到‘雪花’飘落，并获得连贯一致的信息。”有了这款软件，用户可以在显示器上“亲临”平台。他说：“并且要能够插入日升和日落信息，以及模拟从任何方向吹来的风——这些不只是罗曼蒂克的噱头，而是会对设施造成重大影响，并进一步影响成本。”

从抽屉到数据库

用户不是查看技术图纸，而是直接采取行动。只要在用单独的数字化文件夹描述设施设备的导航树上点击鼠标，或者直接通过有关文档，如COMOS中的管道和仪器图表，便可进入可视化模型。每个文件夹都包含了相应的技术图纸，为*提供了所寻找的关键工艺流程，及其有关电气工程数据和其他信息。在COMOS中，每个项目的全部数据都集中保存。因此，COMOS和COMOS Walkinside的组合就像一个巨大的虚拟数据库，虚拟人物可以进入其中，并且任何人也都可以读取其数据，哪怕他们并不具备工程学学位。它将关于每件设备的所有信息（当前的及历史的）汇集起来，同时在COMOS Walkinside中以三维模型方式呈现，以及在COMOS中显示为工程数据。一个装满了归档图纸的抽屉显然不能与这样的软件同日而语，这不啻为某种文化变迁。

这款软件可以模拟三个维度，因此，它也十分适用于培训。譬如，道达尔勘探与生产（Total E&P）使用了COMOS Walkinside的仿真培训模拟器来对其员工进行关于在远洋海上设施工作的培训。安哥拉近海的Pazflor FPSO设施便应用了这款软件，在对其员工进行培训时，这个开采平台尚在韩国的一所造船厂进行建造。利用虚拟模型开展培训缩短了为员工做准备的时间，从而帮助使Pazflor比计划提前了两个月投入运行。

预测腐蚀？

用COMOS来管理设施信息的一个巨大益处，是它允许所有用户随时调用完全相同的较新信息，以及系统的全部历史记录。如果在工程设计过程中使用这个软件解决方案，还能节省更多时间和金钱。譬如，借助它，看不懂技术图纸的职业安全官员也能提前指出某个位置是否必须安装梯子，以确保在发生紧急状况时快速疏散。又比如，它能直观地向工程师表明，如果将某个阀门的方向旋转90度，其维护将变得简单得多。在这样复杂的技术环境中，几乎每个环节都可能存在缺陷。

COMOS的开发人员也在不断发现这款软件的新用途。Larsen说：“这款软件的作用越大，人们对它的要求就越高。”Larsen的团队接下来要执行的任务是要应对北海强劲的海风。Larsen透露，一位客户的采油平台在建造上非常之精妙，甚至利用劲风来冷却这座设施。然而，不幸的是，海风含有大量盐分，在技术人员的脸上和衣服上，以及诸如楼梯和栏杆等钢制组件上，留下 了一层薄膜。这些盐分缓慢而又稳定地腐蚀着金属组件——这款软件尚未将这个因素纳入考虑。未来，COMOS也将检测这种类型的情况，以便用户仅需轻点两下鼠标，就能调用有关数据，从而确保优化维护。

作者：Sandra Zistl

图片来源：上从至下，图1由lainpicture/Cultura、西门子股份公司提供

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。

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稳定企业内部电网

如果一家工厂的内部发电厂发生故障，为了恢复电网的平衡，可切断无关紧要的系统的电源。全新研制的西门子自动甩负系统，能够以闪电般的速度做出反应，防止在这种情况下，出现电网不稳定现象。

高音喇叭报警：故障即将发生。发电机轴承过热，让炼油厂的电网一秒之内损失了近万千瓦的电能。电网电压迅速下降，而且交流（AC）频率会降到确保可靠供电的50赫兹以下。如果加热器、冷却装置等机械设备继续运行，电网将彻底崩溃，从而导致停产、生产设备受损，相关成本可能在很短时间内飙升至数百万欧元。

虽然上文所述情景是虚构的，但其可能产生的影响是真实的。如果一家大型工厂内部发电厂及由其供电的电网发生故障，所导致的停工损失及相关经济损失可能非常巨大。某些工艺过程（比如液化气压缩或钢熔）不能中断，因此，必须采取相应手段，防止公共电网对上述工艺过程的电力供应中断。所以，许多能源密集型工业企业（比如炼油厂和钢铁厂）内部建有半自主电网，以消除电网供电中断可能造成的影响。此外，这些企业建立内部电网还有另外一个原因——公共电网的峰值负荷电力非常昂贵，也就是说，建设内部电网是值得的。

一套可精确设定（下图）的复杂系统，能够使企业内部电网稳定运行，有助于防止断电和停电故障的发生。

位于奥地利维也纳的西门子能源自动化解决方案公司的电网自动化*Michael Eckl认为，“工业企业必须考虑偶尔发生的断电事故，而且老旧系统发生断电事故的频率更高。”Eckl对那些运行自有电厂的公司提出了宝贵建议。然而，这些工厂的电网通常会盲目扩张，并且较终由新旧混合设备和安全技术设备构成。

运行上述发电厂的公司都知道这一点，因此，这些公司制定了一系列旨在削减电力负荷的策略，即以一种有针对性的方式临时关闭高能耗系统。这些系统包含并非必不可少的机器设备、冷却装置与空调装置、电动机、熔炉、压缩机、泵机、照明系统等，其思路在于通过减少用电需求，解决电力供应短缺的问题。为此，工厂必须制备一份**次序表，明确在特定环境条件下，哪些设备和机器将被关闭，以及在什么时间关闭。理想情况下，供电中断后，工厂应在不到一秒的时间立即停止运行，从而将系统不稳定导致电网彻底崩溃的可能性降至较低限度。

以往，当一台发电机发生故障时，调度中心的技术人员将决定甩掉哪些负荷，但是，这需要耗费太多时间，从而无法阻止灾难性事故的发生。后来开发的自动简易甩负系统，能够依照事先设定的方案，自动关闭特定用电区域。但问题是甩掉的用电负荷要么太多、要么太少。结果，工厂运行减慢，或者需要进行人工调整。

下一个重大进步涉及工业自动化系统，比如西门子的SIMATIC系统。目前，该系统的控制装置可统计电能输出量与需求量，并可依照预先制备的**次序表自动甩掉部分负荷。其缺点在于该系统作为独立的能源自动化装置，有其自身的硬件、配线和维修要求，也就是说，它会增加系统的生命周期成本。

未来生活。考虑到上述种种情况，Eckl的团队开发出一套新的甩负系统（名为“高效网络与能源自动化系统”）。它是一套针对石油、天然气与钢铁行业而开发的解决方案，旨在解决电力生产与自动化控制彼此分离的问题。该系统将二者融为一体，共用一个减负与自动化信息通信网络，从而节约时间和金钱。

系统可为每一个负荷预先分配一个**级。其控制装置不仅可对发电过程与电能需求进行不间断的监测，而且，举例来说，当一台发电机将在数秒钟内关闭时，还可计算每过一秒需要甩掉哪些负荷。显然，**级较低的负荷将被首先甩掉。因此，该系统的软件始终延时运行数秒钟时间，以确保系统能够在足够短的时间内做出响应，从而防止电网失稳。

此外，该系统只会在特定时刻准确甩掉为保持电网稳定性需要甩掉的负荷。Eckl指出：“该系统不会对每只灯泡进行调节。相反，它只会甩掉数百千瓦乃至更高的“大”负荷。一般情况下，这类负荷包括短时间停运不会影响工厂运行的辅助设备，譬如采暖和空调系统。”

西门子系统的*特之处在于，该系统将三种不同的方法融为一体。除上述基于功率的快速甩负方法外，该系统还使用基于频率的传统减负方法。后者在应当保持在50赫兹的交流频率开始过度波动时使用。在多种错误同时发生——比如两台或多台发电机发生故障——时，可能出现这种波动。在上述情况下，保护继电器将切断预先确定的备用负荷。问题在于采用这种方法甩掉的负荷要么太多、要么太少。因此，这种方法只能作为在万不得已的情况下采取的下下之策。

*三种甩负方法是启用发电机备用容量，即在工厂需要时，马上让发电机输出更多电能。这些电能由正在工作并为电网供电的发电机提供。在并网用电负荷增加时，这可防止发生供不应求问题。

基于发电量和频率的甩负方法如果要真正凑效，必须以闪电般的速度完成。为此，西门子公司研发人员非常信任GOOSE（面向通用对象的变电站事件），它是IEC 61850通讯标准的重要组成部分。这部自动化技术标准旨在保证能够通过玻璃纤维光缆同时向所有用电系统发出警报。要求甩负的事件一旦确定，所有用电系统都将收到相关通知，而且都能依照警报发出之前计算得出的甩负计划做出反应。相关信号较多在70毫秒之内收到，速度之快足以在较短时间内消除任何不稳定现象。

完全独立于公共电网，并且能够提供自身所需的全部电能的独立电网较为**。此外，几乎所有拥有自备电厂和独立电网的大型工厂，仍然接驳公共电网，目的是能从公共电网获得更多电能，或将剩余电力输送给公共电网。设计自动甩负系统的一目的是确保内部电网的稳定性。内部电网可弥补公共电网的供电不足，或在公共电网由于用电需求太大导致价格太贵的情况下提供内部所需的电能。

虚拟发电厂。是否应当从更广泛的角度看待甩负技术和公共电网的关系，并将其与其他能源自动化技术相结合，是值得深入考虑的问题。一种方案是使用DEMS（西门子开发的分布式能源管理系统），该系统旨在优化虚拟发电厂——即将分布在不同地点的电厂以虚拟方式合为一体——的运行。Eckl及其同事正在开发一系列旨在提高经济效率的解决方案，从而优化与引入、自发和输出电力相关的成本。得出的结果可被用于制定内部发电机运行计划。

目前有两家工厂——一家位于萨迪亚特岛（阿拉伯联合酋长国阿布杜比的一个旅游小岛）、另一家是位于土耳其的炼油厂，已安装采用快速GOOSE告警装置的自动甩负系统，它们已成功通过相关试验。由于GOOSE是一个**性通信标准，这种甩负系统未来的应用前景相当光明，它们同时适合于现有电网与新建电网。Eckl表示：“越来越多的工业用户需要更可靠的电力供应，因此，我们预计，未来会有更多客户需要我们的系统。”

作者：Bernd Müller