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      摘 要：揚(yáng)州鍛壓機(jī)股份有限公司日前在儀征凌云汽車覆蓋件成型設(shè)備生產(chǎn)線上使用了西門子全新安全集成解決方案S7-1500F+ET200SPF。通過這種方案替代了原來的施耐德安全解決方案，在此過程中，體會(huì)到了西門子安全理念和全新產(chǎn)品帶來的巨大優(yōu)勢。

       江蘇省揚(yáng)州鍛壓機(jī)股份有限公司（以下簡稱揚(yáng)鍛）始創(chuàng)于1958年，總部位于揚(yáng)州市邗江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。公司系原機(jī)械部壓力機(jī)的定點(diǎn)專業(yè)生產(chǎn)廠家，國家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)，主要生產(chǎn)不同系列和功能的鍛壓鍛造設(shè)備，如機(jī)械壓力機(jī)、高速?zèng)_床、肘桿壓力機(jī)、精沖機(jī)、熱模鍛、粉末成形壓力機(jī)、冷鍛壓力機(jī)、多工位壓力機(jī)、單機(jī)/多機(jī)/級(jí)進(jìn)模等各類精密沖壓生產(chǎn)線等。產(chǎn)品遍布中國市場，并出口國外市場，廣泛用于國際國內(nèi)的大型整車廠等沖壓加工企業(yè)。

      目前，揚(yáng)鍛主要生產(chǎn)各種類型的鍛壓機(jī)設(shè)備，每年生產(chǎn)小型鍛壓機(jī)床2000-3000臺(tái)，大型機(jī)床幾百臺(tái)。由于機(jī)床的危險(xiǎn)系數(shù)較高，根據(jù)國內(nèi)的鍛壓機(jī)械的安全要求GB 27607，需要對控制系統(tǒng)進(jìn)行安全防護(hù)，其中必須的安全功能至少包括1個(gè)雙手按鈕、8個(gè)緊急停車功能、1個(gè)扶梯防護(hù)互鎖、2對安全光幕和2個(gè)安全栓聯(lián)鎖裝置。對于中型和大型壓機(jī)設(shè)備安全的控制回路，目前采用的解決方案是一種是通過S7-300F+ET200 S F安全集成解決方案構(gòu)成；另一種是通過三菱標(biāo)準(zhǔn)控制器MELSEC系列的L02SCPU和施耐德Telemecanique系列的XPS安全控制器構(gòu)成；通過標(biāo)準(zhǔn)控制器來控制普通信號(hào)，安全控制器控制安全信號(hào)。

    當(dāng)揚(yáng)鍛了解到西門子所提供全新控制器家族S7-1500系列以及基于S7-1500F的西門子安全集成解決方案，其更快速的性能，更具競爭力的性價(jià)比以及工程軟件TIA博途直觀高效可靠的巨大優(yōu)點(diǎn)為用戶提供了更具優(yōu)勢的選擇。并且，輔以西門子全新 SIMATIC S7-1500F的安全集成概念，西門子安全PLC S7-1500F作為TIA全集成自動(dòng)化控制系統(tǒng)的一部分，安全集成并非單獨(dú)的安全系統(tǒng)，而是對現(xiàn)有自動(dòng)化解決方案標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用和安全應(yīng)用的完美集成。并且，它不需要獨(dú)立的安全總線，通過一個(gè)安全控制器S7-1515F PLC就在TIA博途應(yīng)用平臺(tái)下用STEP7語言編寫標(biāo)準(zhǔn)程序和安全程序，故障安全數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)都可通過標(biāo)準(zhǔn)PROFINET網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，安全信號(hào)在傳輸過程中會(huì)自動(dòng)加載安全通信協(xié)議PROFIsafe，這就意味著采用統(tǒng)一的自動(dòng)化系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)操作和故障安全操作。與之前采用標(biāo)準(zhǔn)PLC來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)控制并輔以安全PLC來實(shí)現(xiàn)安全的系統(tǒng)相比，配有S7-1500F +ET 200 SP F的西門子安全解決方案更靈活高效和經(jīng)濟(jì)，性價(jià)比更優(yōu)；從硬件、工程、備品備件的成本，到控制柜空間的節(jié)省，以及診斷報(bào)告故障的準(zhǔn)確性，無一不彰顯出該解決方案的優(yōu)勢。基于此，業(yè)主毫不猶豫地在日前的一個(gè)大型項(xiàng)目——儀征凌云汽車覆蓋件成型設(shè)備生產(chǎn)線上使用了該方案。

      圖1 配S7-1500F +ET 200 SP F的西門子安全解決方案

     精簡的揚(yáng)州鍛壓機(jī)重型壓力機(jī)配置如下圖所示：

    目前，該項(xiàng)目已經(jīng)運(yùn)行在了業(yè)主儀征凌云汽車覆蓋件成型設(shè)備生產(chǎn)線上，揚(yáng)鍛的電氣工程師給予了該方案很高的評(píng)價(jià)：首先，S7-1500F系列帶來了更高的性價(jià)比。無論和三菱+施耐德安全的方案還是傳統(tǒng)S7-300F的解決方案相比，S7-1500F有天然的價(jià)格優(yōu)勢，也為我們帶來了更大的競爭力。對比三菱+施耐德安全的解決方案，S7-1500F價(jià)格降低了幾乎40%，并且控制柜更緊湊，備件更少，診斷信息更豐富；對比傳統(tǒng)S7-300F解決方案，S7-1500F在同等性能的基礎(chǔ)上提供了更優(yōu)惠的價(jià)格。并且，由于基于相同的編程語言，經(jīng)過簡單的培訓(xùn)，1500F編程上手速度快，程序完全可以自己實(shí)現(xiàn)。

     其次，編程工具提供了更高效的編程環(huán)境。全新的編程平臺(tái)TIA 博途非常好用，原來硬件初始化單獨(dú)編程，現(xiàn)在設(shè)定好之后可以進(jìn)行統(tǒng)一的下載。工程效率和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一也是我們在實(shí)現(xiàn)設(shè)備制造中非常重視的一個(gè)方面，它不僅僅是物理層面生產(chǎn)線和設(shè)備的統(tǒng)一，更重要的是實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)層面的統(tǒng)一，從現(xiàn)場設(shè)備、到控制、再到管理整個(gè)信息鏈的統(tǒng)一。”揚(yáng)鍛的電氣工程師總結(jié)了TIA博途工程工具帶來的好處，“TIA博途工程工具提供了一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，通過一個(gè)軟件進(jìn)行系統(tǒng)性編程和調(diào)試。

     這樣的統(tǒng)一框架可以使我們在進(jìn)行組合和編程時(shí)更快速地配置上位機(jī)和控制系統(tǒng)的變量，并且開始逐漸為將來的集成，數(shù)據(jù)管理和后續(xù)技術(shù)采用制定標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)質(zhì)的業(yè)務(wù)連貫性。”除了提供更高效的工程組態(tài)方式，TIA 博途的數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理還帶來了一些超出預(yù)期的效益，除了改善操作的安全性，加強(qiáng)了鍛壓機(jī)處理突發(fā)事件的恢復(fù)能力，減少為了改善設(shè)計(jì)而使系統(tǒng)變得更為復(fù)雜的情況。最后，安全西門子故障安全解決方案充分實(shí)現(xiàn)了揚(yáng)鍛的多種需求，系統(tǒng)上線之后，運(yùn)行良好，沒有遇到任何問題，張工非常認(rèn)同揚(yáng)鍛目前的成功很大程度上得益于對西門子產(chǎn)品的選用：“揚(yáng)鍛的企業(yè)文化一向比較保守，對西門子的選擇是基于前期的鋪墊和經(jīng)驗(yàn)的積累，擁有扎實(shí)的基礎(chǔ)。”使用西門子全新SIMATIC S7-1500F安全集成概念，揚(yáng)鍛通過簡單的硬件配置和接線和簡單的軟件配置，便可以實(shí)現(xiàn)和滿足汽車生產(chǎn)車間不同區(qū)域的安全等級(jí)要求，最高等級(jí)可以達(dá)到SIL3/ AK6/ Category4。

    揚(yáng)鍛的電氣工程師還提到，西門子作為長期的合作伙伴，對于新產(chǎn)品的使用，在技術(shù)方面給予了他們充分的支持。除此之外，他還表達(dá)了對西門子新一代產(chǎn)品的信心和后續(xù)與西門子合作的期待，談到未來的發(fā)展，他表示，有西門子全新系列安全系統(tǒng)作保障，他會(huì)將該配置作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架，并且在未來的其他項(xiàng)目中推薦最終用戶選用S7-1500F的方案。