宣鋼一高線打包機液壓站PLC系統改造

李強

摘要 本文主要介紹了宣鋼宣鋼一高線打包機液壓站控制系統的缺陷，闡述了原有控制系統弊端和暴露的問題。針對現有控制策略提出了有效的改進方法，將液壓站的獨立控制改為打包機主PLC控制，有效的解決了原有液壓站獨立控制帶來的諸多控制問題。

【關鍵詞】IM151-1CPU Profibus DP 打包機液壓站

1 項目改造背景

宣鋼一高線打包機投入使用時間較長，已有十七年之久，在這么多年的使用過程中漸漸的暴露了很多的控制問題，尤其是在液壓站的控制方面，時常會發生不能正常啟泵，壓力、液位、溫度等傳輸不精確等現象。大大的困擾了我們設備維護人員而且也給生產操作工帶來的很多的不便。從控制生產穩定和保障生產節奏方面也帶來的負面的影響，由于沒有備用打包機，經常會因為打包機的故障停機導致整個生產線無法正常生產，各區域設備處于待機狀態。

2 項目改造原因

近期生產過程中發生了一起故障，打包機在正常運行過程中操作工發現ET900顯示打包機液壓站3個主泵和一個循環泵全部停泵，而且壓力值、液位值、溫度值等都歸零。事后，我們分析，具體存在四個方面隱患：

（1） IM151-1CPU作為液壓站的獨立控制模板，對于編程控制人員來說監控性不好，遇有模板問題不能通過主PLC， CPU414-2來監視其運行狀態，必須通過筆記本來獨立監視，相對實時性不高。

（2）液壓站IM151-1CPU還要和主PLCCPU414-2通過Profibus DP網進行通訊，如果液壓站IM151-1CPU發生故障會造成整個Profibus DP網的癱瘓，從而導致整個打包機的工作停滯。

（3）液壓站IM151-1CPU作為整個液壓系統的中央處理器，從自動控制方面考慮其存在性不是太大。仔細分析其點號表，只有對4個主泵和1個循環泵的本地啟停操作，還有采集溫度、壓力、液位等狀態，以及主泵和循環泵的運行狀態指示燈。這些功能的實現完全可以由CPU414-2來完成，液壓站的控制模板完全可以由ET200S來代替。

（4）液壓站的4個主泵和1個循環泵的主回路控制電路由打包機電磁站的一個ET200S來控制，IM151-1CPU沒有起到控制自我主泵和循環泵的功能。

為了解決這些暴露出的問題，并且及時的恢復正常生產，我們決定對液壓站的控制模板進行升級改造。

3 項目改造方案

針對本套打包機液壓站控制方法存在的隱患，我們經過研究和現場分析，提出了對液壓站控制系統的改造。具體改造思路為：

（1）將原有打包機液壓站所用IM151-1CPU模板更換為IM151-1通訊模板，目的是將打包機液壓站的作為打包機主PLC的一個遠程站。

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

（3）原有人機畫面ET900與液壓站的通訊連接，全部改為與主CPU414-2進行連接，各種連接硬件接口必須進行相應的設置。

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

4 項目實施過程

項目具體實施需要以下幾個過程：

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

（2）通訊模板更換完畢后，原有液壓站的電源模板、數字量輸入模板、數字量輸出模板、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，通過筆記本連接CPU414-2，在其硬件組態中新建ET200S遠程站，站地址與以前IM151-1CPU的站地址設置成一樣。

（4）在每個硬件的配置過程中，要注意每個模板的地址分配。盡量對照原IM151-1CPU硬件配置中的每個模板地址分配，如果主CPU414-2中沒有使用的地址，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記，要在后期的程序中將地址代替掉。

（5）硬件組態完成后，保存編譯，確認無錯誤后下裝硬件組態，此時新配置ET200S遠程站各模板不報故障。接下來將原有IM151-1CPU的程序中所有FB、FC、DB拷貝到現有主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通訊地址的問題，分析原有IM151-1CPU的輸入點即為主CPU414-2的輸出點，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點全部查找替換為M300開始的點，輸出Q點全部查找替換為M400開始的點，對于主CPU414-2原有通訊用的點也正好能使用，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實驗打包機。

5 項目改造成效

經過以上對打包機液壓站系統控制的詳細改造，保障了整個打包機的運行穩定性，解決了打包機液壓系統的遺留問題，具體優點存

（1）有效的解決了無存儲卡備件帶來的故障停機，同時也對液壓站的控制系統進行了升級完善。

（2）利用現有設備在保證工程量最小的情況下對打包機液壓設備進行了升級改造。

（3）通過改造提高了打包機液壓站控制系統的實時監控性和操作性，方便的電氣維護人員及時發現問題。

（4）整個Profibus DP網的路由更顯合理，斷網故障不再發生，更進一步提高了網絡的穩定性。

參考文獻

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