ROCKWELL PowerFlex 70 变频器在烟草行业中的应用

• 关键词：电机,流量计,工控,步进电机

一家烟草行业OEM在采用了罗克韦尔自动化公司的PowerFlex 70 变频器之后，节约输送带驱动器系统成本近25％。罗克韦尔自动化公司的解决方案能够节约40%的机柜空间，减少安装和启动时间。

背景

昆明造船设备有限公司（KSEC）是一家国有企业，主要向中国的大型的烟草和烟草加工行业提供必须的设备。尽管前身是军工产品供应商，但KSEC 还是迅速挤进了当今世界上第二大烟草加工相关设备供应商之列。KSEC主要向中国136家卷烟公司和一大批数量日益增加的俄罗斯、越南和印度尼西亚的大规模烟草加工厂和卷烟厂提供设备。

昆明造船设备有限公司位于中国的云南省昆明市。如今KSEC具有数百万美元的资产，以及员工7,000人。KSEC能 够为生产能力从每小时500至6，000公斤的烟草加工厂、烟草粉碎和干燥厂、高速卷烟厂等等提供整套烟草加工设备，包括卷烟和卷烟包装的运输和储存设备、以及一般的自动化原料处理系统。


烟草行业是目前中国最繁荣以及增长速度最快的行业之一。在国家烟草管理局（STMA）的监管之下，在世界卷烟消耗量在稳步下降的同时，中国的烟草销量却仍然在持续增加。据估计，中国有3,500万吸烟者，每年消耗1.7万亿支香烟。结果，繁荣的中国烟草工业是世界上最大的烟草和烟草制品供应商，大约占世界总供应量的1/3。


宁波卷烟厂位于中国东部的浙江省，是全国最大的卷烟生产商之一。宁波卷烟厂成立于1925年，所生产的“大红鹰”牌香烟于1994年获得“金鹰奖”。1994年，宁波卷烟厂与世界最大的烟草公司菲利浦莫里斯集团签约，获得许可在中国生产菲利浦莫里斯品牌的香烟，这标志着中国的烟草行业跨入了一个新时代。1998年，宁波卷烟厂制定了一个对其生产设施进行升级改造的五年计划。


挑战


尽管中国烟草工业仍然是世界烟草工业无可争辩的领头羊，但是由于世界烟草行业的不断发展和逐渐趋于成熟，中国烟草行业也面临着诸多挑战。由于国内市场对国际品牌的香烟需求在逐渐增加以及国内产品要出口到国际市场，这就意味着中国的烟草制造商必须大力提高其香烟产品的质量、生产效率和产量。同时，国家烟草管理局已经启动了一个全国范围内烟草行业合理化的计划，旨在削减100家香烟生产厂。很明显，只有效率最高的企业才能够存活下来。

作为竞争如此激烈的烟草市场的原始设备供应商（OEM），KSEC意识到，向其客户提供最先进的生产技术才是企业生存的关键所在。当被邀请参加宁波卷烟厂新建附加原料输送系统的投标时，很显然，先进的传动系统不仅能够提供明显的技术优势，而且能够解决一些令人困惑的技术问题。


新的附加原料输送系统将由两套相同的系统组成，用来在宁波卷烟厂的两层楼之间输送原料。附加原料输送系统包括六个独立的输送子系统，将用来取代卷烟厂现有的劳动力密集型装载和输送系统。精确平稳控制输送带的加速和减速非常重要，否则，输送的原料将会从输送带上滑落。同时，传动系统要能够长时间运行在规定的低速（20 Hz）。要实现输送带系统快速有效的停止，输送带系统的制动也非常重要。同时，宁波卷烟厂还要求传动系统具有串行通迅能力。


从OEM的角度出发，最重要的问题就是产品的成本、安装尺寸以及使用方便。 “当然，我们向客户提供的这种技术是最好的技术，但同时也是价格最好的、上手快的，”KSEC技术工程师杨义（音译）解释说，“在他们选择何种技术时，最终的价格以及用户友好程度才是决定因素。”


解决方案

在2002年初，KSEC击败了国内外20多家投标者获得宁波卷烟厂的附加原料输送系统开发项目。在确定变频器时，KSEC选择了六台Allen-Bradley PowerFlex 70及一套Allen-Bradley SLC-500小型控制器。

PowerFlex 70 交流变频器能够为附加原料输送系统提供最佳的解决方案。变频器的“S”形加速/减速功能可以为系统提供平稳的速度控制，同时变频器内置的制动单元及制动电阻可以满足在特定运行情况下实现输送带的迅速停止。此外，由功能强大Allen-Bradley SLC-500控制器来实现输送带和升降机速度调节和停止/启动的协调控制。


杨义说，“PF70变频器的安装和调试特别容易。”变频器具有“拔插式”的端子（有助于提高导线连接速度）和Allen-Bradley 基于PC的变频器调试软件DriveExplorer。

“DriveExplorer确实减少了我们变频器的调试时间，”杨义解释道，“我们可以非常方便地将参数存储在PC机上，而且可以快速下载到串行连接的其它的变频器！”

PowerFlex 70变频器的其他OEM特性还包括LCD人机界面(HMI)，能够为变频器的编程、故障排除以及设备启动提供多语言文本显示。LCD HMI还具有“智能启动”特性，亦即是可以自动引导选择最常用的参数进行快速调试。


成果

在宁波卷烟厂的辅助原料输送系统采用了Allen-Bradley PowerFlex 70 AC 变频器之后，KSEC 传动系统的成本已经节约了25%。“我们对所取得的成果非常满意，”杨义说，“我们能够节约成本有多种原因，主要就是由于变频器尺寸小，减少了安装调试的时间。”

据估计，如果KSEC选择继续使用其它的变频器，则还需要另外40％的机柜空间来放置。据杨义估计，使用 DriveExplorer 能够使六个输送带的预调试和调试时间减少14.5小时。同样，简化的布线技术（尤其是PowerFlex 70的“拔插式”的端子）进一步减少了三个小时的安装时间。


PowerFlex 70 AC 不仅能够节约现场安装材料和安装工作，而且PowerFlex 70 AC 的价格比KSEC传统选用的变频器更具有竞争性，所以在整个传动系统升级改造过程中共节约了OEM 25％的成本。“事实表明，PowerFlex 70是此类项目的最佳选择，”杨义说，“我们不仅帮助宁波卷烟厂实现了其在业内技术领先的目标，而且实现了缩短系统的周转时间（这对客户来说是一个不小的收获）以及节约了现场工作和实际的原料消耗。”

下页的体系结构描述了一个基于信息的企业中罗克韦尔自动化概念。褐色箭头表示的区域表示本文档中涉及的设备的自动控制。其余部分以图解方式说明了目前罗克韦尔自动化能够提供的从车间到企业以及更高层次集成的诸多解决方案。



基于信息的企业 – 可选的选链接。
当前自动化系统包括现有的MMI、电机、MCCs，现场装置等等。

Allen-Bradley, PowerFlex 70和 DriveExplorer是罗克韦尔自动化的注册商标。

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出版号 METPVP -AP001A-EN-D –2003年1月

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发布时间：2006年5月13日 23:18  人气：  

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