应用案例-不锈钢管制造智能化升级!PCS neo 破解生产痛点
发布时间:2025-08-29
来源: TOPHICON 中拓合控
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       一、项目背景

       某公司是一家不锈钢管制造企业,是国内大中型不锈钢产业基地,产品覆盖奥氏体不锈钢、超级双相钢、镍基合金等多类材质,广泛应用于石油、化工等行业,产品远销欧美、中东、东南亚等地。然而,随着生产规模扩大(拥有20条无缝生产线、20条高速轧机生产线等),传统生产模式的痛点逐渐凸显,智能化升级成为企业突破瓶颈的关键。此次,中拓合控以PCS neo 控制系统为核心,打造智能化解决方案,实现生产效率与产品质量的双重跃升。

 

       二、项目难点及需求

       1、项目难点

传统轧机为成套设备,各台设备之间相互独立,每台轧机都需要人为进行观察、操作及记录,庞大的生产线直接导致工人数量冗余,人力干预多、生产效率难提升。轧机一般为普通PLC控制,仅能实现对设备进行控制,参数调整等仍需要人工操作,易因参数输入不合理导致残次品,推高不合格品率。


       2、项目需求

       传统轧机为成套设备,各台设备之间相互独立,每台轧机都需要人为进行观察、操作及记录,庞大的生产线直接导致工人数量冗余,人力干预多、生产效率难提升。轧机一般为普通PLC控制,仅能实现对设备进行控制,参数调整等仍需要人工操作,易因参数输入不合理导致残次品,推高不合格品率。

       提高效率

对于生产制造行业自动化而言,用户往往希望减少人力的投入,通过全厂轧机及其他设备的智能化控制减少人为干预以提高效率。

       方便维护升级

对全厂设备进行集中数据采集,在驾驶舱能观察到各台设备运行情况,对一些突发情况进行预判,避免不必要的损失。

       数据驱动优化

通过S7-4100和CN-4100对各台轧机各个参数进行采集,数字孪生平台对采集到的各个参数进行大数据分析,研判出各台机型最适合的参数并进行优化;通过一些异常参数,对轧机等设备进行一些风险预测,避免出现事故和设备损坏;保证设备达到最佳运行状态。



       三、解决方案


       1、核心控制系统

       本次项目采用西门子DCS系统:PCS neo,是过程行业首个完全基于Web的控制系统。系统组态、监控、维护等所有操作,均可以通过网页访问的方式完成。采用单服务器架构,配置三台操作员站。

       2、硬件组合

       硬件方面采用S7-4100+CN4100的组合,S7-4100负责与西门子PLC的设备进行数据采集,CN4100负责对轧机进行数据采集,二者搭配,提高了通讯效率;全厂设备通过网关,可以接入不同网段的设备,减少了对现场设备的修改;同时接入5G网络,实现数据的无线传输,减少了现场网线等线材的铺设。

       3、网络架构

       项目全厂网络拓扑图。

       四、项目价值

       1、人力成本降低,效率显著提升

       通过 PCS neo 实现全车间轧机智能化控制,减少人工操作环节,工人数量冗余问题得到缓解,生产效率提升超 20%。

       2、产品稳定性保障,残次品率下降

       基于大数据分析的参数自动优化,替代人工调整,避免不合理参数输入,不合格品率降低约 15%。

       3、故障预判能力升级,经济损失减少

       驾驶舱实时监控 + 异常参数预警,可提前预判设备故障风险,避免意外停机,减少经济损失约 1万元/月。


       五、PSC neo核心竞争力

       1、革新性 Web 架构

       过程行业首个完全基于 Web 的 DCS,组态、监控、维护全流程通过网页完成,客户端无需安装专用软件,仅需浏览器(推荐 Edge或Chrome)即可接入,大幅降低设备门槛与部署复杂度。

       2、灵活架构设计

       支持单服务器与分布式服务器两种架构,可根据项目规模灵活适配,满足不同工厂的网络部署需求。

       3、高效工程组态

       支持多工程师同时创建 “项目 - 会话” 协作组态,会话锁定机制保障数据安全;沿用 PCS 7 经典 APL 库,额外免费提供 Modbus、APG、Industry Library 等库,块可直接拖拽使用,上手快;取消通道驱动块,简化程序逻辑,提升组态效率。

       4、便捷监控体验

       ES 端可直接切换监控界面,客户端输入固定网址即可访问,支持创建桌面快捷方式或安装为桌面应用;监控界面布局与 PCS 7兼容,含报警区域、可隐藏菜单栏,操作面板熟悉易用,搭配无线网络可实现平板电脑移动式操作。

       5、通讯与采集能力强大

       PCS neo与生俱来的通讯优势,搭配CN4100的强大数据采集能力,为全厂设备数据的稳定传输与分析提供坚实基础,适配规模化生产的高要求。

       从传统制造到智能化升级,中拓合控携手PCS neo系统,不仅破解了生产痛点,更树立了不锈钢管制造行业 “效率 + 精度 + 管理” 协同优化的标杆。未来中拓合控将继续以创新技术赋能更多制造企业,共筑工业新生态。如果您也面临生产效率、设备管理或数据优化的难题,欢迎留言探讨,获取专属智能化解决方案!