一家煙草行業(yè)OEM在采用了羅克韋爾自動化公司的PowerFlex 70 變頻器之后，節(jié)約輸送帶驅(qū)動器系統(tǒng)成本近25％。羅克韋爾自動化公司的解決方案能夠節(jié)約40%的機(jī)柜空間，減少安裝和啟動時間。
背景
昆明造船設(shè)備有限公司（KSEC）是一家國有企業(yè)，主要向中國的大型的煙草和煙草加工行業(yè)提供必須的設(shè)備。盡管前身是軍工產(chǎn)品供應(yīng)商，但KSEC 還是迅速擠進(jìn)了當(dāng)今世界上第二大煙草加工相關(guān)設(shè)備供應(yīng)商之列。KSEC主要向中國136家卷煙公司和一大批數(shù)量日益增加的俄羅斯、越南和印度尼西亞的大規(guī)模煙草加工廠和卷煙廠提供設(shè)備。
昆明造船設(shè)備有限公司位于中國的云南省昆明市。如今KSEC具有數(shù)百萬美元的資產(chǎn)，以及員工7,000人。KSEC能 夠為生產(chǎn)能力從每小時500至6，000公斤的煙草加工廠、煙草粉碎和干燥廠、高速卷煙廠等等提供整套煙草加工設(shè)備，包括卷煙和卷煙包裝的運(yùn)輸和儲存設(shè)備、以及一般的自動化原料處理系統(tǒng)。
煙草行業(yè)是目前中國最繁榮以及增長速度最快的行業(yè)之一。在國家煙草管理局（STMA）的監(jiān)管之下，在世界卷煙消耗量在穩(wěn)步下降的同時，中國的煙草銷量卻仍然在持續(xù)增加。據(jù)估計，中國有3,500萬吸煙者，每年消耗1.7萬億支香煙。結(jié)果，繁榮的中國煙草工業(yè)是世界上最大的煙草和煙草制品供應(yīng)商，大約占世界總供應(yīng)量的1/3。
寧波卷煙廠位于中國東部的浙江省，是全國最大的卷煙生產(chǎn)商之一。寧波卷煙廠成立于1925年，所生產(chǎn)的“大紅鷹”牌香煙于1994年獲得“金鷹獎”。1994年，寧波卷煙廠與世界最大的煙草公司菲利浦莫里斯集團(tuán)簽約，獲得許可在中國生產(chǎn)菲利浦莫里斯品牌的香煙，這標(biāo)志著中國的煙草行業(yè)跨入了一個新時代。1998年，寧波卷煙廠制定了一個對其生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行升級改造的五年計劃。
挑戰(zhàn)
盡管中國煙草工業(yè)仍然是世界煙草工業(yè)無可爭辯的領(lǐng)頭羊，但是由于世界煙草行業(yè)的不斷發(fā)展和逐漸趨于成熟，中國煙草行業(yè)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。由于國內(nèi)市場對國際品牌的香煙需求在逐漸增加以及國內(nèi)產(chǎn)品要出口到國際市場，這就意味著中國的煙草制造商必須大力提高其香煙產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。同時，國家煙草管理局已經(jīng)啟動了一個全國范圍內(nèi)煙草行業(yè)合理化的計劃，旨在削減100家香煙生產(chǎn)廠。很明顯，只有效率最高的企業(yè)才能夠存活下來。
作為競爭如此激烈的煙草市場的原始設(shè)備供應(yīng)商（OEM），KSEC意識到，向其客戶提供最先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)才是企業(yè)生存的關(guān)鍵所在。當(dāng)被邀請參加寧波卷煙廠新建附加原料輸送系統(tǒng)的投標(biāo)時，很顯然，先進(jìn)的傳動系統(tǒng)不僅能夠提供明顯的技術(shù)優(yōu)勢，而且能夠解決一些令人困惑的技術(shù)問題。
新的附加原料輸送系統(tǒng)將由兩套相同的系統(tǒng)組成，用來在寧波卷煙廠的兩層樓之間輸送原料。附加原料輸送系統(tǒng)包括六個獨(dú)立的輸送子系統(tǒng)，將用來取代卷煙廠現(xiàn)有的勞動力密集型裝載和輸送系統(tǒng)。精確平穩(wěn)控制輸送帶的加速和減速非常重要，否則，輸送的原料將會從輸送帶上滑落。同時，傳動系統(tǒng)要能夠長時間運(yùn)行在規(guī)定的低速（20 Hz）。要實現(xiàn)輸送帶系統(tǒng)快速有效的停止，輸送帶系統(tǒng)的制動也非常重要。同時，寧波卷煙廠還要求傳動系統(tǒng)具有串行通迅能力。
從OEM的角度出發(fā)，最重要的問題就是產(chǎn)品的成本、安裝尺寸以及使用方便。 “當(dāng)然，我們向客戶提供的這種技術(shù)是最好的技術(shù)，但同時也是價格最好的、上手快的，”KSEC技術(shù)工程師楊義（音譯）解釋說，“在他們選擇何種技術(shù)時，最終的價格以及用戶友好程度才是決定因素。”
解決方案
在2002年初，KSEC擊敗了國內(nèi)外20多家投標(biāo)者獲得寧波卷煙廠的附加原料輸送系統(tǒng)開發(fā)項目。在確定變頻器時，KSEC選擇了六臺Allen-Bradley PowerFlex 70及一套Allen-Bradley SLC-500小型控制器。
PowerFlex 70 交流變頻器能夠為附加原料輸送系統(tǒng)提供最佳的解決方案。變頻器的“S”形加速/減速功能可以為系統(tǒng)提供平穩(wěn)的速度控制，同時變頻器內(nèi)置的制動單元及制動電阻可以滿足在特定運(yùn)行情況下實現(xiàn)輸送帶的迅速停止。此外，由功能強(qiáng)大Allen-Bradley SLC-500控制器來實現(xiàn)輸送帶和升降機(jī)速度調(diào)節(jié)和停止/啟動的協(xié)調(diào)控制。
楊義說，“PF70變頻器的安裝和調(diào)試特別容易。”變頻器具有“拔插式”的端子（有助于提高導(dǎo)線連接速度）和Allen-Bradley 基于PC的變頻器調(diào)試軟件DriveExplorer。
“DriveExplorer確實減少了我們變頻器的調(diào)試時間，”楊義解釋道，“我們可以非常方便地將參數(shù)存儲在PC機(jī)上，而且可以快速下載到串行連接的其它的變頻器！”
PowerFlex 70變頻器的其他OEM特性還包括LCD人機(jī)界面(HMI)，能夠為變頻器的編程、故障排除以及設(shè)備啟動提供多語言文本顯示。LCD HMI還具有“智能啟動”特性，亦即是可以自動引導(dǎo)選擇最常用的參數(shù)進(jìn)行快速調(diào)試。
成果
在寧波卷煙廠的輔助原料輸送系統(tǒng)采用了Allen-Bradley PowerFlex 70 AC 變頻器之后，KSEC 傳動系統(tǒng)的成本已經(jīng)節(jié)約了25%。“我們對所取得的成果非常滿意，”楊義說，“我們能夠節(jié)約成本有多種原因，主要就是由于變頻器尺寸小，減少了安裝調(diào)試的時間。”
據(jù)估計，如果KSEC選擇繼續(xù)使用其它的變頻器，則還需要另外40％的機(jī)柜空間來放置。據(jù)楊義估計，使用 DriveExplorer 能夠使六個輸送帶的預(yù)調(diào)試和調(diào)試時間減少14.5小時。同樣，簡化的布線技術(shù)（尤其是PowerFlex 70的“拔插式”的端子）進(jìn)一步減少了三個小時的安裝時間。
PowerFlex 70 AC 不僅能夠節(jié)約現(xiàn)場安裝材料和安裝工作，而且PowerFlex 70 AC 的價格比KSEC傳統(tǒng)選用的變頻器更具有競爭性，所以在整個傳動系統(tǒng)升級改造過程中共節(jié)約了OEM 25％的成本。“事實表明，PowerFlex 70是此類項目的最佳選擇，”楊義說，“我們不僅幫助寧波卷煙廠實現(xiàn)了其在業(yè)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的目標(biāo)，而且實現(xiàn)了縮短系統(tǒng)的周轉(zhuǎn)時間（這對客戶來說是一個不小的收獲）以及節(jié)約了現(xiàn)場工作和實際的原料消耗。”
下頁的體系結(jié)構(gòu)描述了一個基于信息的企業(yè)中羅克韋爾自動化概念。褐色箭頭表示的區(qū)域表示本文檔中涉及的設(shè)備的自動控制。其余部分以圖解方式說明了目前羅克韋爾自動化能夠提供的從車間到企業(yè)以及更高層次集成的諸多解決方案。
基于信息的企業(yè) – 可選的選鏈接。
當(dāng)前自動化系統(tǒng)包括現(xiàn)有的MMI、電機(jī)、MCCs，現(xiàn)場裝置等等。
Allen-Bradley, PowerFlex 70和 DriveExplorer是羅克韋爾自動化的注冊商標(biāo)。
www.rockwellautomation.com.cn
出版號 METPVP -AP001A-EN-D –2003年1月
羅克韋爾自動化公司2003版權(quán)所有。
