西门子授权分公司 西门子

宁波西门子总代理，西门子宁波分公司，宁波西门子代理商

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管过去五年间ZGOEM市场经历了犹如过山车般的跌宕起伏，但仍然不能掩盖这样的事实，就是世界上Z大的OEM市场，并且保持着强劲的增长动力。“上升”、“扩大”、“提升”是几个我们描述这个市场时常用的词汇，但其中含义复杂。

  其增长的动力来自于两方面：一是需求体的自然增长。ZG的内需仍然前景广阔，尽管外在环境恶劣，但也逐步偏向利好。第二，也是更加关键的因素，即制造规模的扩大是和制造水平的提升结合在一起的。

  ZG目前以及未来一段时间内成长的空间更多是在经济型市场。ZG的制造商在进入这一市场的过程显然成绩斐然，譬如在起重和工程机械行业，ZG的领导性企业已经几乎可以与性领导企业之间划上等号，并且在持续扩大市场份额。当然在这两个行业中取得的成功，有很大的成本制造因素在内——他们都需要大量的基础构件和人力成本。那些ZG的领导性企业早已在技术上实现了质的提升，并且曾很长时间占据着成本的优势。

  在较小、较为精密的机械制造领域，相同的故事也在发生，只是进程略缓。譬如在包装及纺织领域，进口的比例逐年下降，而出口数量不断增加，并且出口的目的地也不再局限于发展ZG家，而是开始更多地出口到发达国家的中高端市场。

  这种制造规模甚至制造水平的大幅提升，很大一部分表现在自动化水平的上升，包括采用更友好的人机界面以及更多地采用变频调速，以及能更加精确定位的运动控制产品，甚至将总线技术应用于机械制造中，ZGOEM自动化的水平明显呈上升趋势。而作为控制的PLC（可编程逻辑控制器），其需求也在历年增长，并且功能在不断提高，以适应更多更复杂的控制需求。

  制造水平的提升还导致竞争日益激烈。竞争的升级主要表现在以下三个方面：首先是增加人力投入。尽管代理制度仍然是小型自动化的主流生意模式，但以西门子工业为例，公司在市场管理和开拓上投入的人力日益增加，在ZG设立62个办事处、成立客户服务集团以“贴近客户零距离”。同时提高服务响应速度，更重要的是按照行业需求来进行资源配置、贴近客户需求。其次，在产品研发上推出更多满足当地需求的产品。后一点，也是更加重要的，是价格的竞争。这是ZG市场需求的特点之一，而这一点，在过去几年愈加明显——当所有物价似乎都呈上涨趋势时，自动化产品保持了稳中有降。

  西门子小型PLC市场表现优异

  作为一家享誉世界，拥有在华140年历史的企业，西门子是早一批进入ZG市场的电子及电气工程供应商。1979年，西门子向宝山钢铁厂提供了冷轧自动化系统，其中就包括在当年汉诺威工业博览会上引起业界轰动的SIMATICS5PLC。西门子小型PLC正式进入ZG是在1997年前后，当时，SIMATICS7-200作为“德国制造”的小型PLC产品首次登陆ZG。

  在过去的10年内，西门子开始大力加大在这一新兴市场的投资。在2005年，西门子数控（南京）有限公司（SNC）推出了S7-200CN产品，这也是西门子一款ZG研发及生产且只针对本地市场的小型PLC。这是非常前瞻性的战略举动，在当时的业界也是极具争议性的，能否确保质量，是否会产生有效的竞争力等疑问随之而来。

  然而，市场的反馈打消了业界人士的疑虑，S7-200CN在沿袭了S7-200可靠品质的同时，更易于操作、维护，由于产品设计、生产、物流、服务整个价值链的成本得到了节省，价格相对进口产品也被更多ZG客户所接受，同时可以更快投入市场。之后，西门子也在陆续推出了本地化的产品，譬如2011年发布的SIMATICSmartLine精彩系列操作屏、以及支持以太网的逻辑控制器LOGO!0BA7系列等。本地化制造不仅带来了更低的成本和价格空间，更重要的是加强了对ZG需求的吸纳和相应新品的研发过程

 4.2 西门子pid指令应用

  西门子s7-200系列plc指令族提供pid闭环控制专用指令。当过程控制中某个变量出现偏差时，pid控制算法会计算出正确的输出，把变量保持在设定值上。以plc为主机的控制系统丰富了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。在有模拟量的控制系统中，经常用到pid运算来执行pid回路的功能，pid回路指令使这一任务的编程和实现变得非常容易。

  （1）pid算法。如果一个pid回路的输出m是时间t的函数，则可以看作是比例项、积分项和微分项三项部分之和。即：

  以上各量都是连续量，一项为比例项，后一项为微分项，中间两项为积分项。其中e是给定值与被控制变量之差，即回路偏差。kc为回路的增益。用计算机处理这样的控制算式，即连续的算式必须周期性地采样并进行离散化，同时各信号也要离散化，公式如下：

  mn=kc（spn-pvn）+kc（ts/ti）（spn-pvn）+mx+kc（td/ts）（pvn-1-pvn）

  公式中包含9个用来控制和监视pid运算的参数，在pid指令使用时要构成回路表，回路表的格式如表1所示。

  本设计中生活用水为系统给定值满量程的70%。系统使用比例、积分及微分控制，采用下列控制参数值：

  增益kc=0.25； 采样时间ts=0.2s；

  积分时间ti=30min； 微分时间td=15min；

  （2）pid算法编程实现。本程序只是模拟量控制系统的pid程序主干，对于现场实现问题，还要考虑诸多方面的影响因素。pid控制算法程序框图如图6所。

5 结束语

  本文针对我国中小城市小区供水的特点，设计开发了一套基于plc的变频调速恒压供水自动控制系统。该系统利用单台变频器实现四台水泵电机的软起动和调速，同时把阀门控制和水泵电机控制都纳入自动控制系统。压力传感器采样管网压力信号经pid处理传送给变频器，变频器根据压力大小调整电机转速，通过改变水泵性能曲线来实现水泵的流量调节，保证管网压力恒定。水泵在变频下均为软启动，切换平滑，冲击电流小，水泵机组寿命相应延长。用plc设计恒压供水系统的方案，稍加变化可适用于任何需要恒压的流量系统。

随着小区供水管网的更新，改造和扩建，某些地区的管网压力不均问题日益突出，即当供水管线较长时，在管网中产生较大的沿程水头损失，为了维持管网末梢服务压力，势必提高水厂的出厂压力，以至在管网前端服务压力过高，造成区域之间的水压差过大，在高压区供水能量浪费，漏水严重，甚至可能出现爆管，但如果降低出厂水压，又满足不了低压区的用水需求。

2 恒压供水系统节能分析控制器

  变频调速供水系统是技术成熟的工业自动化供水解决方案，原理如图1所示。

  当水泵以额定转速运行在工频状态下时，其特性如图2所示。在该运行方式下，为了满足Z大流量下的压力要求，应该使pm=pd。由特性曲线可知，当流量减小时，管网压力随之升高。由于在大部分时间里q＜qm，所以如果水泵总是以工频方式运行就会形成图中ptpdpm三角形阴影区域所表示的能量浪费。而且，通过特性曲线我们还可以发现，在该工作方式下，管网压力变化范围很大，这会减少管网的使用寿命。

  当水泵电机采用变频调速技术控制以后，水泵运行特性曲线如图3所示。由图可知，在该供水方式下，由于针对水流量的变化相应地及时调整水泵电机的转速，所以系统总能够运行在效率状态下。这既保证了管网供水压力恒定，又达到了节能目的。