破碎機(jī)控制系統(tǒng)PLC升級改造

陶小永，陳 晟

（中海石油化學(xué)股份有限公司電儀部，海南東方 572600）

隨著西門子PLC設(shè)備的不斷升級換代，1994年Simatic S5系列逐漸被 Simatic S7系列替代，S7系統(tǒng)能完全替代S5的所有功能，在運(yùn)算方面、穩(wěn)定性、抗干擾性以及系統(tǒng)冗余方面都有很大的提升。

我廠破碎機(jī)于2002年投產(chǎn)使用，當(dāng)時(shí)采用的是S5-95U控制系統(tǒng)，由于近期PLC主機(jī)故障頻發(fā)，導(dǎo)致設(shè)備無法穩(wěn)定可靠運(yùn)行且備件極其緊缺，因此決定對破碎機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。

1 改造方案的思路

1.1 硬件設(shè)備的替換

考慮到空間、成本、程序編寫等因素，將使用S7-300，CPU為312型來替換S5-95U。主要選擇該主機(jī)的原因有兩點(diǎn)：①S7-300基本上算是在S5基礎(chǔ)上升級優(yōu)化而來，大部分程序以及指令都有相通之處。在程序編譯和修改方面可以減少相應(yīng)的錯(cuò)誤；②目前公司有完善的S7仿真設(shè)備以及人員均具備S7-300的日常維護(hù)能力。

1.2 程序方面的升級

先對S5程序以及破碎機(jī)工作方式進(jìn)行整理，了解各個(gè)程序運(yùn)行模式以及運(yùn)轉(zhuǎn)過程，再通過整理對S7 程序進(jìn)行重新編寫仿真。

2 改造方案的實(shí)施步驟

2.1 硬件設(shè)備的準(zhǔn)備

根據(jù)S5-95U的系統(tǒng)配置，選擇合適的S7-300CPU型號以及模塊輸入。S5-95U所用的數(shù)字量輸入點(diǎn)16、輸出點(diǎn)有24個(gè)以及一路模擬量輸入通道。據(jù)此，決定選用S7 CPU312、數(shù)字量輸入模塊SM321、數(shù)字量輸出模塊SM322、模擬量輸入模塊SM331、模擬量輸出模塊SM332。

2.2 PLC程序的轉(zhuǎn)換

2.2.1 S5-95U程序翻譯

通過S5程序的翻譯，該程序中有OB21（冷啟動）、OB22（熱啟動）、OB1（主程序）、PB3（自動運(yùn)行功能塊）、PB4（手動運(yùn)行功能塊）、PB7（報(bào)警功能塊）、PB5（指示燈功能塊）、PB13（擋板開關(guān)功能塊）、PB2（輸出功能塊）、PB9（連鎖功能塊）、FB1、FB3、FB4、FB8四個(gè)函數(shù)塊以及DB1、DB104兩個(gè)數(shù)據(jù)塊。

2.2.2 S7-300程序編譯

（1）通過S5程序翻譯后重新對每個(gè)模塊進(jìn)行重新編寫。對比如表1所示。

表1 成型模塊對比

（2）S5中輸入輸出點(diǎn)只有I32.0～I(xiàn)33.7，由此S7程序中將重新定義輸入輸出點(diǎn)與之相匹配。如表2所示。

表2 I/O表對比

2.2.3 部分程序?qū)Ρ?/p>

（1）關(guān)于S5中跳轉(zhuǎn)與調(diào)用和S7中的不同，以O(shè)B1主程序?yàn)槔?/p>

圖1 OB1主程序?qū)Ρ?/p>

S5的跳轉(zhuǎn)和調(diào)用可以在一個(gè)程序段集中顯現(xiàn)，但在S7中則需要分段落編譯，否則在S5轉(zhuǎn)S7過程中無法識別跳轉(zhuǎn)命令并且報(bào)引用錯(cuò)誤。

（2）關(guān)于S5中FB250和FB251模擬量輸入輸出模塊編譯。

S5模擬量模塊見圖2。

圖2 模擬量模塊

3 對原功能的優(yōu)化

原有S5報(bào)警出口只有一個(gè)，在排查故障和監(jiān)護(hù)運(yùn)行情況下不夠明朗。為增強(qiáng)故障可見性，為此在原有主程序不變的情況下，設(shè)置獨(dú)立故障報(bào)警出口，以便利用PLC指示燈讀出故障原因。

4 結(jié)束語

此次改造達(dá)到了預(yù)期的目的，設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。由于此方案可在線下仿真測試后再進(jìn)行上傳檢測，可以減少改造周期提升改造準(zhǔn)確性。