李強(qiáng)

摘要 本文主要介紹了宣鋼宣鋼一高線打包機(jī)液壓站控制系統(tǒng)的缺陷，闡述了原有控制系統(tǒng)弊端和暴露的問(wèn)題。針對(duì)現(xiàn)有控制策略提出了有效的改進(jìn)方法，將液壓站的獨(dú)立控制改為打包機(jī)主PLC控制，有效的解決了原有液壓站獨(dú)立控制帶來(lái)的諸多控制問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】IM151-1CPU Profibus DP 打包機(jī)液壓站

1 項(xiàng)目改造背景

宣鋼一高線打包機(jī)投入使用時(shí)間較長(zhǎng)，已有十七年之久，在這么多年的使用過(guò)程中漸漸的暴露了很多的控制問(wèn)題，尤其是在液壓站的控制方面，時(shí)常會(huì)發(fā)生不能正常啟泵，壓力、液位、溫度等傳輸不精確等現(xiàn)象。大大的困擾了我們?cè)O(shè)備維護(hù)人員而且也給生產(chǎn)操作工帶來(lái)的很多的不便。從控制生產(chǎn)穩(wěn)定和保障生產(chǎn)節(jié)奏方面也帶來(lái)的負(fù)面的影響，由于沒(méi)有備用打包機(jī)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)榇虬鼨C(jī)的故障停機(jī)導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線無(wú)法正常生產(chǎn)，各區(qū)域設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)。

2 項(xiàng)目改造原因

近期生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生了一起故障，打包機(jī)在正常運(yùn)行過(guò)程中操作工發(fā)現(xiàn)ET900顯示打包機(jī)液壓站3個(gè)主泵和一個(gè)循環(huán)泵全部停泵，而且壓力值、液位值、溫度值等都?xì)w零。事后，我們分析，具體存在四個(gè)方面隱患：

（1） IM151-1CPU作為液壓站的獨(dú)立控制模板，對(duì)于編程控制人員來(lái)說(shuō)監(jiān)控性不好，遇有模板問(wèn)題不能通過(guò)主PLC， CPU414-2來(lái)監(jiān)視其運(yùn)行狀態(tài)，必須通過(guò)筆記本來(lái)獨(dú)立監(jiān)視，相對(duì)實(shí)時(shí)性不高。

（2）液壓站IM151-1CPU還要和主PLCCPU414-2通過(guò)Profibus DP網(wǎng)進(jìn)行通訊，如果液壓站IM151-1CPU發(fā)生故障會(huì)造成整個(gè)Profibus DP網(wǎng)的癱瘓，從而導(dǎo)致整個(gè)打包機(jī)的工作停滯。

（3）液壓站IM151-1CPU作為整個(gè)液壓系統(tǒng)的中央處理器，從自動(dòng)控制方面考慮其存在性不是太大。仔細(xì)分析其點(diǎn)號(hào)表，只有對(duì)4個(gè)主泵和1個(gè)循環(huán)泵的本地啟停操作，還有采集溫度、壓力、液位等狀態(tài)，以及主泵和循環(huán)泵的運(yùn)行狀態(tài)指示燈。這些功能的實(shí)現(xiàn)完全可以由CPU414-2來(lái)完成，液壓站的控制模板完全可以由ET200S來(lái)代替。

（4）液壓站的4個(gè)主泵和1個(gè)循環(huán)泵的主回路控制電路由打包機(jī)電磁站的一個(gè)ET200S來(lái)控制，IM151-1CPU沒(méi)有起到控制自我主泵和循環(huán)泵的功能。

為了解決這些暴露出的問(wèn)題，并且及時(shí)的恢復(fù)正常生產(chǎn)，我們決定對(duì)液壓站的控制模板進(jìn)行升級(jí)改造。

3 項(xiàng)目改造方案

針對(duì)本套打包機(jī)液壓站控制方法存在的隱患，我們經(jīng)過(guò)研究和現(xiàn)場(chǎng)分析，提出了對(duì)液壓站控制系統(tǒng)的改造。具體改造思路為：

（1）將原有打包機(jī)液壓站所用IM151-1CPU模板更換為IM151-1通訊模板，目的是將打包機(jī)液壓站的作為打包機(jī)主PLC的一個(gè)遠(yuǎn)程站。

（2）修改原有打包機(jī)液壓站的程序，將其控制程序全部移植到主PLC中，完全由主CPU414-2來(lái)控制整個(gè)液壓站的啟動(dòng)停車等操作。

（3）原有人機(jī)畫面ET900與液壓站的通訊連接，全部改為與主CPU414-2進(jìn)行連接，各種連接硬件接口必須進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。

（4）原有IM151-1CPU與CPU414-2的通訊之間的輸入輸出點(diǎn)由中間變量代替，可以減少編程的工作量。

4 項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

項(xiàng)目具體實(shí)施需要以下幾個(gè)過(guò)程：

（1）將液壓站所用IM151-1C，PU模板更換為IM151-1通訊模板，并且在選型時(shí)要注意，由于原有IM151-1CPU模板連接ProfibusDP網(wǎng)所用的接口為光纖接口，所以對(duì)更換的IM151-1通訊模板選型時(shí)也要更換為帶光纖接口的，并且在插入光纖時(shí)要確認(rèn)好IM151-1CPU模板的光纖入口和出口，避免整個(gè)Profibus DP網(wǎng)中斷。

（2）通訊模板更換完畢后，原有液壓站的電源模板、數(shù)字量輸入模板、數(shù)字量輸出模板、模擬量輸入模板，依然保持原有的排列順序安裝。

（3）硬件改造完成后，通過(guò)筆記本連接CPU414-2，在其硬件組態(tài)中新建ET200S遠(yuǎn)程站，站地址與以前IM151-1CPU的站地址設(shè)置成一樣。

（4）在每個(gè)硬件的配置過(guò)程中，要注意每個(gè)模板的地址分配。盡量對(duì)照原IM151-1CPU硬件配置中的每個(gè)模板地址分配，如果主CPU414-2中沒(méi)有使用的地址，可在新的模板地址分配中直接分配。如果主CPU414-2中己使用，則地址沖突，必須重新分配地址并做好標(biāo)記，要在后期的程序中將地址代替掉。

（5）硬件組態(tài)完成后，保存編譯，確認(rèn)無(wú)錯(cuò)誤后下裝硬件組態(tài)，此時(shí)新配置ET200S遠(yuǎn)程站各模板不報(bào)故障。接下來(lái)將原有IM151-1CPU的程序中所有FB、FC、DB拷貝到現(xiàn)有主CPU414-2的程序中，如果名稱有一樣的，需要修改FB、FC、DB的名稱。將

（6）最后要解決原有IM151-1CPU和主CPU414-2通訊地址的問(wèn)題，分析原有IM151-1CPU的輸入點(diǎn)即為主CPU414-2的輸出點(diǎn)，反之也一樣。為了保證程序不用太大的修改，我們決定將原有IM151-1CPU的輸入I點(diǎn)全部查找替換為M300開(kāi)始的點(diǎn)，輸出Q點(diǎn)全部查找替換為M400開(kāi)始的點(diǎn)，對(duì)于主CPU414-2原有通訊用的點(diǎn)也正好能使用，大大的降低了重新編程的工作量。程序修改完成后即可下裝程序?qū)嶒?yàn)打包機(jī)。

5 項(xiàng)目改造成效

經(jīng)過(guò)以上對(duì)打包機(jī)液壓站系統(tǒng)控制的詳細(xì)改造，保障了整個(gè)打包機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性，解決了打包機(jī)液壓系統(tǒng)的遺留問(wèn)題，具體優(yōu)點(diǎn)存

（1）有效的解決了無(wú)存儲(chǔ)卡備件帶來(lái)的故障停機(jī)，同時(shí)也對(duì)液壓站的控制系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)完善。

（2）利用現(xiàn)有設(shè)備在保證工程量最小的情況下對(duì)打包機(jī)液壓設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)改造。

（3）通過(guò)改造提高了打包機(jī)液壓站控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控性和操作性，方便的電氣維護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

（4）整個(gè)Profibus DP網(wǎng)的路由更顯合理，斷網(wǎng)故障不再發(fā)生，更進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

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