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近日,西门子工业自动化业务部旗下机构、全球领先的产品生命周期管理(PLM)软件和服务提供商 Siemens PLM Software,宣布推出完整的Velocity Series 产品组合的新版本,其中包括Solid Edge with Synchronous Technology®软件。

  Velocity Series是业内第一款专门针对中端PLM市场而推出的综合的、预配置的软件组合,包含数字化产品设计、分析、制造和数据管理软件。这一组合是在两年半之前推出的,在推出后为Siemens PLM Software带来了稳定而强劲的营收增长。

  Siemens PLM Software主席、首席执行官Tony Affuso表示:“两年半前,我们率先向中端市场推出了一套完整的 PLM 组合。我们为其自推出以来的出色表现和市场采用情况而深感自豪。这一组合目前是我们各产品线中增长率最高的产品之一。致力于这样的一套 PLM 组合,为中小企业提供更快的配置、更高效的发布和更低的总体拥有成本,对我们的成功是至关重要的。”

  强大的性能

  Velocity Series的营收成长率一直保持在PLM 中端市场的行业增长率(14%)的两倍左右。除了营收成长,Velocity Series还在 Siemens PLM Software的渠道拓展中发挥了积极作用。目前,Siemens PLM Software在全球拥有超过425个渠道合作伙伴,占Siemens PLM Software许可营收的三分之一。此外,目前将近90%的Velocity Series许可营收来自于渠道合作伙伴,80%的 Velocity Series渠道合作伙伴现在经营着多项 Velocity Series 组合产品。

  Siemens PLM Software Velocity Series产品全球营销副总裁Bruce Boes指出:“我们的成长凸显了中端市场客户对PLM的需求。Velocity Series产品组合是业内独有的可以全面升级的PLM解决方案,具有预配置的最佳实践,从而 Velocity Series 产品更容易部署和使用。它具有业界最低的总体拥有成本,可以保护中小企业客户的投资。我们一直在不断改善系列中的所有产品并使它们互相集成。 Velocity Series可提供一套完整的一体化的 CAD 和PDM 环境,CAM 和 CAD 之间全面的关联性以及在 CAD 中嵌入 CAE。对于中小企业而言最重要的是,该组合能在任意阶段开始实施并可随着企业需求而进行拓展。”

  CIMdata总裁Ed Miller 表示:“Siemens PLM Software 的Velocity Series是率先向中端企业提供的广泛的 PLM解决方案之一,它在不同领域中不断扩展的实施经验充分证明了这一套独立又相互集成的产品组合的成功。与大企业一样,中端企业一般不会一次性实施一套完整的 PLM战略。通常他们会以企业能够适应的速度分步骤实施PLM, 一步一步地加入各种过程和技术。这使他们能够更好地实现其短期和长期的价值。”

  Solid Edge with Synchronous Technology

  Solid Edge 是 Velocity Series中的CAD组件。Solid Edge with Synchronous Technology这一新版本集成了 Siemens PLM Software于五月发布的突破性数字化产品开发技术。Solid Edge with Synchronous Technology是一套完整的基于特征的2D/3D CAD系统,将直接建模的速度和灵活性与尺寸驱动设计的精确控制能力相结合。集成同步建模技术的Solid Edge将从根本上改变工程师们使用CAD软件进行设计的方式。凭借无历史纪录、基于特征建模的更大的灵活性,设计师们将可以在更短的时间内生成更多的设计选项,推进创新,提高质量,同时缩短产品上市时间。

  除了无历史纪录、基于特征的建模特性外,新功能还包括对过程特征(Procedural Features)进行参数化修改而无需按建模顺序重新计算;同步解析(Synchronous Solve)技术允许编辑时不考虑创建次序;新的动态规则(Live Rules)可以从现有几何体推断出功能;以及3D驱动尺寸(Driving Dimensions)允许对已完成的模型进行尺寸修改,所有这一切都是通过一个新的灵活的用户“随时取用”(Grab and Go)互动界面来实现。 (请参阅单独的新闻稿。)

  Teamcenter Express 协同产品数据管理组件

  Teamcenter® Express是Velocity Series中预配置的协同产品数据管理(cPDM)组件。最新推出的是第四版,可提高项目经理、主任工程师和车间用户的协同和控制力。其中两个新的模块可帮助中小企业简化他们的工程资源,拓展对于他们产品数据的访问。第一个是面向项目经理的一个嵌入式项目和程序管理选项。第二个是面向车间用户的低成本的网络客户端,可实现同样快速的产品数据访问,业界分析人士预计这将节省设计师和工程师们10-12%的时间。Teamcenter Express现在含有面向这些主要功能的针对性支持,可进一步提高中小企业更快地将新产品推向市场的能力,在拥有最佳品质的同时还可优化对其资源的使用。

  CAM Express 数控编程

  CAM Express 是 Velocity Series的数控编程组件。它覆盖各种编程要求,如高速加工、多功能铣削和五轴加工等。最新版本是第六版,在三轴加工和基于特征的自动化编程方面有重大进展。新功能包括拐角边缘处的切削、三维轮廓铣、优化拐角倒圆、通过专门的刀轨点分布实现更高精度加工以及新的刀具路径编辑工具。此外,第六版还包括来自 Tecnomatix®的特征识别和知识编辑器技术,Tecnomatix® 是Siemens PLM Software的数字化制造软件组合,可为重复功能节省多达90%的编程时间。

  Femap 有限元分析组件

  Femap®是Velocity Series的有限元分析(FEA)组件。第十版本提供更高级的网格划分功能可帮助用户轻松、快速地从CAD数据创建FEA 模型。它可实现当前网格技术的自动化,同时添加新的互动网格、模型和单元检查功能。这些改进以及新的预先定义的标准化工作流方法使我们可以更轻松、稳定而准确地制作网格分析模型。第十版还增强了 Femap 的解算器集成支持,以保持其作为一套单独的、独立于解算器的FEA建模解决方案的优势。

 

 

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今年8月1日,京津城际铁路将如期运营,标志着我国开始进入高速铁路时代。

    30年前,邓小平在日本考察新干线时感慨地说:像风一样快,我们现在很需要跑!如今,一代伟人的期盼终于成了现实。

7月1日,京津城际列车在进行试运行。  新华社记者 李文 摄

    中国铁路需要大发展

    30年前,国外高速列车时速达300公里以上,而我国铁路旅客列车平均技术时速仅为54公里,旅行时速更低,只有43公里。中国铁路需要大发展,列车速度需要大提高--这就是中国高速铁路之梦的起点。

    2004年,国务院批准的《中长期铁路网规划》提出,在本世纪前20年,建设客运专线1.2万公里以上,客车速度目标值达到每小时200公里及以上。按照国际铁路联盟的标准,运营时速200公里以上的客运专线就是高速铁路。

    2005年7月4日,京津城际铁路开工动员大会在北京与天津的交界处举行,标志着中国第一条城际高速铁路正式开工建设。

    京津城际铁路由北京南站东端引出,沿既有京山铁路线南侧向东,过亦庄工业园区、永乐新城至天津杨村后,再沿既有京山线北侧至天津站,全长120公里,近期设北京南、亦庄、武清、天津4个车站,预留永乐站。同时本线预留了至首都国际机场、天津西站和塘沽方向(天津滨海国际机场)的出线条件。由铁道部、天津市、北京市、中海油共同投资。

    7月20日上午,京沪高速铁路上海虹桥站及相关工程在上海奠基。当日,京沪高速铁路上海虹桥站及相关工程开工动员大会在上海举行,标志着京沪高速铁路上海虹桥站及相关工程全面开工建设。新建京沪高速铁路上海虹桥站位于上海虹桥机场西侧,是铁路华东地区的重要枢纽之一。 新华社发(陆应果 摄)

    高新技术的系统集成

    高速铁路是高新技术的系统集成,是国家科技实力的集中体现。

    作为我国客运专线建设的示范性工程和京沪高速铁路的独立综合试验段,京津城际铁路开工建设以来,在系统总结秦沈客运专线基础工程、遂渝线无砟轨道综合试验段、第六次大提速时速250公里线路等研究试验技术成果的基础上,解决了我国高速铁路路基、桥梁、无砟轨道、测量控制、环境保护、减震降噪等重大关键技术问题,为我国高速铁路建设及相关产业发展积累了宝贵经验。

    在耐久性设计技术方面,京津城际铁路以生命周期的理念进行设计,桥梁主体结构使用寿命100年,无砟轨道使用寿命60年,减少了综合维护成本。

    在景观设计和环境保护技术方面,全线桥梁的桥墩、桥梁,站房、站区等均进行了景观设计,与周围环境融为一体,是环境友好型工程;应用了环境保护和减振降噪技术,对沿线环境敏感点采取适当的声屏障措施,满足了环保要求。

    在路基设计施工技术方面,采用了软土、松软土地区路基设计和施工技术,通过实施沉降变形观测与评估等技术措施,有效控制了工后沉降。

    在桥梁设计施工技术方面,通过静力、动力检算和模型试验,整孔简支箱梁、大跨特殊桥梁的各项技术指标均能满足时速350公里高速列车安全平稳运行和旅客乘坐舒适性的要求。

    在无砟轨道技术方面,研制出无砟轨道系统底座施工成套设备、轨道板运铺施工成套设备、轨道板精确定位施工成套设备、高性能沥青水泥砂浆调整层施工成套设备、500米长轨焊接运输及铺设施工成套设备等;形成了我国无砟轨道设计、制造、施工、评估、检验等系列技术标准和规范。

    在无缝线路技术方面,采用一次铺设无缝线路和高速道岔施工技术。对100米定尺、500米长轨铺设装备应用、铺设施工技术、钢轨焊接技术等方面进行了实践,积累了经验。

    此外,通过引进、消化、吸收、再创新,集成了通讯、信号、牵引、供电等“四电”技术,大大提高了装备技术水平;全线配备先进的综合调度系统、数字化列控系统、防灾报警系统和综合维修系统。

    2007年8月,路基和桥梁工程完成。2007年12月,无砟轨道和铺轨工程完成。2008年1月,通讯、信号、牵引、供电工程完成。2008年6月,系统联合调试完成,运营生产设备及建筑物等辅助工程完成。

    7月17日,列车乘务员在高速行驶的列车中收看中央电视台电视节目。当日,我国首个铁路移动视频传送系统南京至上海350公里试验示范段通过专家验收,这标志着在高速行进的列车上收看实时电视节目成为可能。 新华社记者 郭威 摄

    核心技术“中国造”

    铁道部副总工程师、运输局局长张曙光介绍,对拥有世界高速铁路技术的有关国家和企业,铁道部的相关领导和专家登门拜访、虚心求教。尤其对适合中国条件的德国和日本的技术,引进吸收后,打破二者的技术壁垒,进行集成创新。

    “和谐号”动车组的核心技术来自阿尔斯通、西门子、川崎重工、庞巴迪等国外企业,现在国内的技术掌握情况如何?张曙光说,经过近3年的消化吸收,我国已完全掌握了动车组列车的总成、车体、转向架、牵引电机、牵引变压器、牵引变流器、牵引控制、列车网络控制和制动系统等9大关键技术及10项主要配套技术。时速350公里动车组的国产化程度已达到75%以上,已经实现了核心技术“中国造”。

    京津城际列车正式开通运营后,将实行公交化运输,最小行车间隔只有3分钟,京津间全程直达运行时间不足半小时。如果从空中看,仿佛一列列白色铁龙接二连三,快速穿行。如何保证行车安全,张曙光说,安全距离是控制系统的核心。

    传统的列车速度系统控制是人机结合,而京津城际铁路的列车采用全自动速度控制系统,在运行线路上每一个点的速度都是事先设定好的,司机只能以这个速度运行,不会发生超速现象。

    尽管规划完善,且设置了两套系统,但高速列车的设计者还是做了最坏的打算--如果车上电子系统发生故障,将启用故障导向安全模式,车辆会立即停车。

    列车在高速行驶时,如何保证列车不吸灰尘、旅客不会感觉耳膜不适?设计师把车厢采用差压控制模式的全密封加压,设备会根据车速快慢不断调整车内气压,不会给乘客带来不适。

    4月11日,中国国产时速350公里CRH3“和谐号”动车组在中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司下线,标志着中国铁路技术装备现代化取得又一重大成果。  新华社记者 杨世尧 摄

    最高时速的“幕后功夫”

    最高时速达394.3公里的CRH3动车组,在牵引系统、制动系统、网络控制等方面技术先进、成熟、可靠,完全拥有自主知识产权,代表了世界高速铁路移动装备制造技术的先进水平。

    然而,在CRH3动车组冲出中国铁路第一速之前,必须进行大量的线路运行试验和各种试验,京津城际铁路线上和北京动车所里,一批技术人员和专家为这一刻不辞劳苦、夜以继日地忙碌着……

    今年4月11日,首列国产时速350公里CRH3“和谐号”动车组在中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司成功下线后,CRH3动车组在京津城际铁路上,进行了历时2个多月的运行试验。通过对CRH3动车组技术状态、各项参数和性能的不断优化,CRH3动车组优良的牵引和制动性能、可靠的安全稳定性和先进的制造技术水平,得到了充分的实际验证。

    在试验团队作息时间表上,记者可以看到这样的时间安排:“每天凌晨2:30起床,3:30乘车到达动车库上车,4:05动车组出发到北京西客站,5:05从北京西客站出发,5:55到达北京南站开始试验,19:00试验结束,21:45从北京南站返回,00:20到达北京西站……”

    CRH3动车组每天要试验运行1200多公里。“每一块裙板,每一个螺栓都要仔细检查,对易松动和反复发现问题的部位,不仅当场调整和处理,并且全部记录在案,及时向公司反馈。”转向架和制动系统专家--唐山轨道客车公司产品研发中心高级工程师张晓军向记者介绍说。

    运行试验中,铁道科学院的专家们还对CRH3动车组进行了受电弓及弓网受流性能试验、动力学性能试验和制动性能试验等大量试验。

    每天晚上,动车组回库后,张晓军和负责对动车组运行中的制动状态进行监测的制动负责人陈澍军,都主动留下来,配合转向架检查员王世喜对动车组进行例行检查。200米长的动车组,16个转向架,逐一筛查,每个来回最少也要2个小时。

    与此同时,试验团队还抽出时间对北京铁路局动车组地勤机械师、随车机械师进行专业培训,内容包括动车组技术特征、结构特点、整备注意事项、日常检查项目和故障简单处理等,增强了动车组使用维护人员解决运行中实际问题的能力,为实现安全可靠运行提供了保证。

    据统计,人类有记录以来的最快“风时速”是1934年在美国华盛顿测到的371.5公里。2008年6月24日,国产“和谐号”CRH3型动车组在京津城际铁路运行试验中创出394.3公里的时速,达到世界运营铁路最高速度,超越“风时速”,实现了“陆地飞行”的梦想。

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2006年高压变频器产量比2005年增加1200台,合同金额达10.2亿元。2007年比2006年增加2000台,合同金额达16.5亿元,同比增长61.8%。资料显示,目前我国大功率变频器市场还是以国外产品为主,但是随着我国高压变频器技术的不断成熟,正在逐渐进入大功率产品市场并逐步取代进口大功率变频器产品,高压变频器行业迎来一个加速发展时期。预计到“十一五”期末,中国变频器市场规模将达到115亿元左右。

    我国高压变频器在技术方面已有突飞猛进的发展,通过自主研发掌握了很多国际先进技术。专家预测,今后技术和产品发展将呈现几大趋势。

    一是功率单元串联多电平技术依然是市场的主流。目前,采用功率单元串联多电平技术的高压变频器国内市场份额已经超过三分之二,包括利德华福、东方日立、山东风光等高压变频器生产厂商采用的都是这种技术。

    二是向大功率方向发展。大功率变频器市场份额前些年基本掌握在国外厂商手中,随着国内企业技术水平的提高,国产变频器产品的功率也随之逐步提高。

    三是随着高压变频技术的成熟,将大幅拓展工艺控制对于变频调速的需求。如应用于轧钢机、矿井提升机、电气机车牵引系统等工业领域和高端军事领域等,进一步拓展了高压变频调速技术的应用领域。

    四是高压变频器除了在电力、冶金、石油石化、市政供水等行业得到广泛应用外,开始出现更多的细分市场。同时,生产企业在技术全面提高的情况下,供应商日益注重提供整体节能方案及服务。

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近日,商务部正式批准中国机电产品进出口商会成立低压电器分会。该分会主要工作包括:收集低压电器市场信息和情况,研究、制订低压电器进出口的营销战略及策略;制订低压电器行业相关产品的进出口技术指南;定期向行业发布委员会活动情况;根据低压电器进出口的要求和市场情况,定期对进出口价格进行预测;向政府有关部门反映企业的要求及建议,对违规企业提出处罚意见;组织行业参加国际会议、出国考察、国际展览等“走出去”活动。

  我国低压电器产品约有1000多个系列,十多个大类,目前相关出口企业2000多家。近十年来,低压电器产业发展迅速,一大批具有自主知识产权、自主品牌的低压电器产品和企业涌现出来。从市场情况看,我国生产的中、低档低压电器基本上占据了国内绝大部分市场,但国产高档低压电器除个别产品可与国外同类产品平分秋色外,其他国产高档低压电器国内市场占有率仍然很低,国内市场对高档低压电器的需求主要靠进口来满足,预计“十一五”期间高档低压电器产品的进口仍将会保持一个快速增长的态势。随着企业加大研发投入,以智能化、可通信为主要特征的新一代低压电器将填补我国高档低压电器产品的空白。在不久的将来,我国低压电器行业将不但会成为全球生产大国,而且会成为出口大国。
 

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北京地铁10号线(奥运支线)已正式开通运营,这是世界上第一条开通即采用了无线移动闭塞信号系统(CBTC)的城市轨道交通线路。鲜为人知的是,这一信号系统的生产、组装、测试则是由西安的公司完成的。 

    在北京奥运会开幕前夕,北京地铁10号线(奥运支线)已正式开通运营,这是世界上第一条开通即采用了无线移动闭塞信号系统(CBTC)的城市轨道交通线路。鲜为人知的是,这一信号系统的生产、组装、测试则是由西安的公司完成的。 
  
    一条地铁的信号系统相当于人的神经中枢,可以对每辆地铁列车的位置进行追踪确定,并下达运营命令。以前的地铁线路均采用站间闭塞信号系统,这种系统信号装置放在站台或地铁轨道上,只能大体确定列车的位置。而北京地铁10号线(奥运支线)则采用世界上最先进的无线移动闭塞方式将信号装置放在了每列列车上,这好比是将固定电话变为了移动电话,指挥中心可以时刻精确掌握列车的位置,下达命令也将更为准确,运营间隔时间可大大缩短。这一世界上最先进的地铁信号系统则是出自位于西安经济技术开发区的西门子信号公司。 
  
    刚刚投入运营的北京地铁10号线总长约24公里,拥有22个车站,其中6个为换乘站,线路连接城市的西北和东南地区,是唯一一条与奥运支线和机场线相连的地铁线。据介绍,根据人工录入的拟运营车辆数目、站台多少及各站停留时间等数据,列车自动控制系统能自动生成256种列车时刻表。正常运行时,各车将会根据时间和车距自动调整速度。如果前后两车距离小于安全距离,后面的列车将自动刹车。如果时间充足、车距合适,列车还可自动滑行节约能源。北京地铁10号线和奥运支线是目前地铁中科技含量最高,技术最先进的地铁线路,两条线路的列车全部采用自动驾驶系统,自动停车位置的误差在25毫米以内,列车的最小行车间隔可达到90秒。 
  
    据了解,西安地铁二号线一期工程信号系统也将采用基于无线通信技术的移动闭塞列车控制系统,为地铁列车的安全、准确运行提供可靠保障。

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中国抗击气候变化﹑应对能源和环境挑战刻不容缓。仅今年以来,中国发生的灾难性雪灾﹑洪灾以及南方地区持续性暴雨的极端天气,给中国造成了巨大的经济损失和人员伤亡,也给人们的生活带来了诸多不便。此外,目前中国的二氧化碳排放量和能源消耗在全球排名第二,并可能于2009年超过美国,成为全球最大二氧化碳排放国。如何保证能源的可持续性已经成为中国未来经济社会可持续发展的瓶颈。同时,二氧化碳的过度排放也给中国造成了一系列的环境问题,影响了中国的生态平衡。

    气象专家四川省气象局局长赵广忠在会上就世界气候变化的最新趋势以及中国和各国政府应对气候变化的相关措施做了介绍。“绿色江河”创始人杨欣则讲述了他监测长江源冰川退化和草地沙化的经历。日益恶化的环境让人忧虑,而各有关方面和环保组织为环保所做的不懈努力给与会者留下了深刻印象。

    西门子中国副总裁及公共关系部总监白安先生在研讨会上指出:“中国可持续发展之道在于创新。创新型气候和环保解决方案是减少温室气体排放和减缓气候变化的关键。西门子非常愿意应用自己广泛的环境业务组合和专业知识帮助四川和中国构建资源节约型和生态友好型社会。”

    2006年,中央政府制定了到2010年,单位 GDP能耗年均下降4%的目标。此外,中央政府还启动了环境绩效评估体系,旨在对省级以上政府节能减排的工作进行评估。四川省也于去年出台了《四川省节能减排综合性工作方案》,进一步细化目标和任务,以回应政府的节能减排目标,应对快速的经济发展所带来的能源过度消耗和环境污染的严峻挑战。

    西门子中国副总裁及四川省总经理张炳君在研讨会上说:“西门子是四川和中国在节能减排领域最理想的合作伙伴。我们全面的环境业务组合包括几乎所有与环境相关的解决方案:发电、输电及用电——建筑、照明、交通和工业——以及有关的环境保护技术,如水净化技术和空气污染防治技术等。”针对中国很多高耗能工业企业,特别是中小企业缺乏投资高能效技术的资金,张炳君介绍了“合同能源管理”的西门子创新融资模式。在这一模式下,用户以节能效益返还的形式偿还投资。目前,这一创新模式已成功运用于中国最大的水泥生产商内蒙古乌兰水泥集团。

    近期,西门子股份公司首席执行官罗旭德宣布,在 2007财年,西门子环保领域的业务组合为公司带来约170亿欧元的收入,同时帮助客户减少了高达1.14亿吨二氧化碳排放量,超过西门子自身二氧化碳排放量的20倍。独立审计事务所普华永道对西门子环保业务在2007财年实现的收入、二氧化碳的减排总量及西门子所采用的统计方式进行了审计和认证。此外,公司设定了二氧化碳减排20%的目标(2006至2011年),并大规模减少废弃物产生和水资源消耗。

    环境和气候保护是西门子的一项社会责任,同时也是一个重要的业务增长点。去年11月,西门子在中国宣布,将把100亿人民币中期投资的一半用于创新节能环保技术和解决方案的研发,以巩固其在这一领域的领先地位。

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现场总线是一种已被大家所熟知和广泛使用的比较成熟的控制系统技术。一直以来,安全控制技术落后于标准的控制技术,而刚刚起步的“安全现场总线”技术则是在现有“标准现场总线”的基础上发展起来的具有安全总线协议的新型的安全控制系统技术。本期让我们共同关注安全总线的特点、作用和实际应用前景。

    走向成熟的安全现场总线

    何华先生:安全现场总线技术是在现有标准现场总线的基础上发展起来的具有安全总线协议的新型的安全控制系统技术。安全现场总线能够确保在应用中有很高级别的完整性,包括报文冗余、交叉核对,确保安全信息能够在预定时间内,可靠地从一个设备传输到另一个设备,并能保证数据内容的完整性。

    从安全总线在全球的应用范围来看,实践证明已经采用安全总线的行业包括汽车、机床、机械、船舶等行业,以及过程工业中的石化、炼油、电厂、锅炉控制和燃烧控制、高压应用等。此外,它还应用于远程遥控、无人值守以及维护费用十分昂贵的场合(例如大型储罐区)。

    许玮先生:安全现场总线是一个开放性的总线系统,用于传输一系列与安全相关的数据。整套系统用来完成安全相关的功能,例如紧急停机,安全门监控,安全光栅监控等。安全现场总线推出的目的与标准现场总线的目的类似,就是使控制分散化、现场化,系统结构灵活化,使安全系统控制的范围更广。

    安全总线系统基本由安全控制器(安全PLC)和现场分散安全模块组成(例如分散式I/O安全模块)。安全控制器是安全总线系统的核心,安全系统中所有的逻辑运算处理、以及安全总线系统的运作管理等都由安全控制器完成。现场分散安全模块用于处理安全输入信号以及安全输出信号。安全控制器和现场分散安全模块必须符合安全相关要求,经过安全相关机构的认证,达到一定的安全等级。这两者之间就是通过安全现场总线(Cable)来连接,在这根Cable上安全相关的数据传递于安全控制器和现场分散安全模块之间。由于安全相关数据在传递过程中的正确性、安全性、反应时间及可靠性等会直接影响安全功能,所以这根安全现场总线(Cable)也必须经过安全相关机构的认证。

    当前主流的安全总线标准

    上官小晶先生:现在安全总线都以各自的现场总线技术为基础,发展相应的安全解决方案,这样不利于标准化。未来的发展方向必然是安全总线技术的标准化,这样才有利于技术和产品的推广。

    当前行业内主流的安全总线标准如下:

    EthernetPowerlinkSafety:2001 年11月贝加莱推出EthernetPowerlink,2003年1月EPSG成立,2003年11月EPSG推出 EthernetPowerlinkV2。近期推出以EthernetPowerlink为基础的Safety方案,满足安全等级 SIL3(IEC61508),同时循环时间下降到200μs,符合TÜV认证。

    ProfiSafe:1999年在西门子问世,ProfiSafeV1.30以ProfiBus为基础,拥有TÜV,BGIA,UL等机构认证,达到SIL3安全等级(IEC61508)。 2005年6月ProfiSafeV2推出,进入工业以太网ProfiNet的应用范畴。

    CIPSafety:由ODVA提出,CIPSafety以CIP网络(DeviceNet,ControlNet,Ethernet/IP)为基础,达到SIL3安全等级(IEC61508)。

    SafetyNetp:1999年PILZ推出安全、开放的现场总线系统SafetyBusp,近期推出了安全的工业以太网系统SafetyNetp。

    InterbusSafety:由InterbusClub和PhoenixContact公司开发,以Interbus总线为基础,2001年得到德国BIA组织EN954-ILKAT4标准许可证明,达到SIL3安全等(IEC61508)。

    CC-LinkSafety:由CLPA推出,以CC-Link为基础,达到SIL3安全等级(IEC61508)。

    与标准现场总线系统的兼容

    许玮先生:其实安全控制系统与标准控制系统两者在控制上是相互独立的,但是彼此之间又存在着一定的关联。从如下的一张图中可以明白标准的安全总线、现场总线和最终的受控对象之间的关系。

    在逻辑结构上安全控制系统的输出与标准控制系统的输出做了个“与”功能,其意义就在于当安全控制系统经过对安全输入信号的处理之后得出现场工况不存在一定的危险性时,其安全输出闭合,此时标准控制系统的标准输出通过本身的通或断来控制最终的受控对象。一旦安全控制系统发现现场需要紧急停机时,其会把安全输出给切断,此时由于控制回路已经断开,所以标准控制系统将无法使最终受控对象再次运行。

    安全现场总线和标准现场总线之间在控制上是一个独立的关系,那它们之间就没有一点关联吗?Pilz的安全现场总线SafetyBUSp于1999年推出。经过多年来的不断发展,现在通过我们的安全 PLC(PSS)上的标准现场总线接口能够将SafetyBUSp的信息传输给标准控制器(标准PLC),实现安全现场总线和标准现场总线之间的通信功能。目前我们的PSS可以和如下的标准现场总线进行通信:Profibus-DP、DeviceNet、CANopen、Interbus-S、 ControlNet、MPI以及Ethernet。

    2005年Pilz推出了最新的安全现场分散模块 PSSuniversal。其采用了模块化结构,实现了一个现场总线分站能够拥有两个现场总线接口-安全总线接口+标准总线接口。使安全现场总线和标准现场总线在现场总线分站上相互兼容,在这个分站上既可以拥有安全输入输出也可以拥有标准输入输出,可以节省用户大量的项目成本。由于安全现场总线和标准总线在现场总线分站上的相互兼容,标准PLC可以直接通过标准现场总线读取现场总线分站上安全输入输出相关的信息以及该现场总线分站上的模块诊断信息,大大地节省用户的项目开发时间。此外PSSuniversal具有现场使能原理,可以使得原本在外部硬件实现的安全输出和标准输出的“与”功能在 PSSuniversal现场分站的内部通过软件的方式完成。这样既可以减少用户的接线的工作量也可以节省一定的成本。

    与现场总线之间的区别

    李女士:安全现场总线和标准现场总线的主要区别在于通信协议的标准不同。安全现场总线的协议是对标准协议的扩展,(CIPSafety=CIPStandard+CIPsafetyextensions,CIP:CommonIndustrialProtocol)。

    安全总线的主要特点是提供节点之间(如,安全输入/输出设备、安全门开关、安全光幕、安全网络控制器等)的故障安全通信;它满足现有的IEC61508标准,即“可编程电子系统的功能安全”,能达到安全完整性等级3级(SIL3);它能够在同一网络上将安全设备和标准设备结合在一起,实现无缝集成,增强灵活性;它使安全数据能穿过多个连接实现路由,减少了对特殊网关的需求。CIP安全协议可以确保安全网络上安全设备间的高度完整性通信。

    上官小晶:与标准的现场总线相比,安全总线的特点是实现了安全的智能化,如打开一个保护盖的时候,降低速度就足够了,不需要停止系统。根据配置,安全总线可以适应各种安全的场合。此外,安全总线系统的安全是对标准协议的扩展,使得标准及安全装置可在同一个网络上运行。其独特之处就在于安全通信的实现无需诸如网关、网桥等昂贵的硬件设备,仅仅通过软件层就可实现。

    应对来自安全网络的挑战

    刘荣兴先生:安全网络的使用已经有20多年,如今,得益于一些行业标准的建立,工控行业已经开发出多种创新的产品包括安全PLC、安全级的网络控制器等,但是挑战依然存在。

    企业在享受安全网络(总线)带来的众多优点的同时,也面临以下两种挑战。1.系统的响应时间是否因为网络通信的原因变得太慢,结果是需要增加安全装置(安全光幕)与机器设备(机器人)之间的安全(缓冲)距离。2.怎样降低各种使用成本,包括软硬件的成本。编程是否方便,通信语言格式是否兼容于各种硬件,是否适应于各种现场情况,是否防水防尘,安装接线的距离是否可以缩短,更换或变更设备是否方便,查找故障是否快捷?等等。

    在设计安全网络时,除应考虑首期投入外,还需要考虑在整个设备运行生命周期内可能发生的成本,最后才能够确定是否值得投资。

    我们认为解决上述挑战的方案应有如下两点:

    1.如何缩短安全(缓冲)距离。根据所在的国家、地区、行业等法规要求,厂家或设备生产商必须对使用的设备进行风险性评估,并确保有一个消除风险的可靠方法。例如我国机械式压力机使用光电保护是有一份官方的文件,GB4584-200X,规定安全光幕与模具之间必须有足够的安全(缓冲)距离,让系统从检测到人体手部后,于它到达模具前有足够的时间停止。根据人体学,手部的伸展速度和走动速度都有科学的统计。如果希望缩短安全距离,是必须提高系统的响应速度。根据统计,总线的响应时间比继电器要慢很多,继电器为20~60ms,安全逻辑控制器为10~100ms,安全网络(总线)为40~300ms。如果网络比较庞大,就更为复杂,会使总响应时间延长,从而降低生产效率。

    2.为了平衡安全与生产效率,我们开发了一个独特的技术,名称是“safetylogix”,把原来需要主机(安全PLC)负责的逻辑下载到总线模块,即把部分安全PLC的功能结合到总线模块,它代替 PLC对执行机构发出瞬间急停指令,同时把最新的操作状态信息发送到主机上,这样整个网络的响应时间就能从300ms降到8ms,而安全距离会降低一半,从而提高工人的工作效率。而且,厂家不需要买一个贵重的安全PLC,完全可以用一个普通的PLC来代替安全PLC,因为现场工况大都需要防水防尘,所以 “safetylogix”现场控制器都是IP67防护等级,接线方便,电缆的长度也会降低,也有利于降低成本。

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 据中国日报报道,至2010年,北京在轨道交通系统建设方面的投资总额将达800亿人民币,并将于2015年前,拥有世界上 最大的地下轨道网络。作为轨道网络的一部分,北京地铁十号线将于2008年奥运会前建成。北京地铁十号线一期工程,线路总长度24.6公里,将采用来自上海西门子数字程控通信系统有限公司的HiPath通信系统解决方案,以构建一个高效、灵活、可靠的实时通信系统,从而向市民和海外游客提供方便和安全的交通服务。

  北京地铁10号线一期工程是一条先东西走向,后南北走向的半环线。线路全长24.684公里,全部为地下线,共设22座车站,平均站间距 1116米。该工程22座车站中有12座为换乘车站,其中一期工程实现6座车站换乘。分别与已建成的地铁一号线在国贸站换乘、与已建成的13号线在知春路站、芍药居站换乘,与即将开通的地铁5号线在惠新西街南口站换乘;分别与正在建设中地铁4号线在黄庄站换乘,与同期建设的8号线在熊猫环岛站换乘。此外,北京地铁10号线还将于5.91公里的奥运支线相连。

  该工程部署的是来自上海西门子数字程控通信系统有限公司提供的HiPath 4000实时通信系统。通车之后,北京地铁10号线的22个车站,1个控制中心,1个备用控制中心以及奥运支线的通信网络都将通过HiPath 4000实现互连。不仅能为乘客提供一条通向城市商业中心和奥运中心区域的快速走廊,还将能有效缓解目前北京城市交通拥堵的现状。

  北京地铁10号线一期工程为什么会选用来自西门子的HiPath 4000通信系统?答案显而易见,因为西门子拥有卓越的技术优势和极为丰富的项目执行经验。为轨道交通行业度身定制专业的通信系统不仅能提供日常的通信服务,更能确保工作人员与地铁系统内各个站点,控制中心和不同部门间的通信时刻保持畅通无阻。

  作为城市地铁通信架构的核心设备,HiPath 4000保证了可靠和安全的通信服务。这款通信平台可支持高达5760个端口,并满足12,000个用户,从而提供了一个面向未来需求的、切合实际的解决方案。在此次项目中,它也是连接不同应用产品的核心设备。

  此外,HiPath 4000平台非常灵活,能够处理不断增长的客户需求。当专网负荷过重时,HiPath 4000将自动将通话切换至PSTN网络上,从而保证了可贵的业务运作持续性。如果呼叫量增长到一定水平,或者通信网络需要进行扩展,客户能够轻松地对 HiPath平台进行升级扩容。根据客户需要,整个HiPath通信网络也能相当灵活地吸纳新的节点加入。

  成立于1993年的上海西门子数字程控通信系统有限公司目前已经发展成为提供商业通信产品、解决方案和服务的市场领先者。来自酒店、交通、金融、政府、生产、电力和公共安全等行业的众多客户都采用了西门子的通信解决方案和服务。其中轨道交通行业的客户主要包括深圳地铁、广州地铁、南京地铁、上海地铁和上海磁悬浮等。

  北京地铁10号线一期工程项目组表示,“来自西门子的通信解决方案使得我们能够顺利部署通信网络,确保了奥运会期间的交通运输,并为广大居民今后的出行提供了更多的选择和便利。”

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