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    金鼎旺在某电缆厂中的S5改造升级案例

     

    S5系统的构成和改造原因:
     
    原生产线是93年进口的意大利设备,已运行15年。其中机械部分状态良好,但控制设备已经进入故障高发期。系统安全瓶颈有两处:一是控制主机PLC部分,二是HMI人机界面部分。
    控制主机采用的是西门子S5-115U,控制机配有两个9槽机架,I/O配置共有数字输入132点,数字输出112点,热电偶64通道,标准信号模入16通道,模出8通道。此外还配有串口通讯卡CP524与HMI进行通讯。由于控制系统的主机是西门子八十年代末的S5系列产品,S5产品正逐步退出市场,模块备件供应周期很长,价格高、保障性差,某些部件甚至有价无市。为了满足稳定生产的需要,控制系统由S5升级到S7已经是迫在眉睫。
                                                           
        HMI人机界面是硬件基于PC,软件基于DOS 6.22的SF(SUPER FLASH)系统,操作单元除了肩负设备的参数设置、选择、状态显示、报警反馈、故障确认等外,还通过C语言程序承担了大量复杂的计算,计算结果通过通讯下传给PLC参与控制。因此,HMI的异常将导致系统的崩溃。HMI系统其基础及原理与目前的主流技术及产品不兼容,相关的硬件通讯卡也没有备件。HMI系统已经进入高危期,且无法维护和维修。故必须根据生产线系统及工艺原理,为用户重新开发新系统的HMI。
    挤出机的机械部分状态仍然良好。只是水加热部分故障率很高,主要原因是水垢严重、系统水泄漏、水加热对保障系统要求高。水加热部分的不可靠导致设备的正常使用及效能的发挥被严重压制。                                      
     
    改造目的和预期
     
    为恢复控制设备的可维护性、兼容性和可扩展能力,消除设备这些方面的不稳定对正常生产的影响和隐患,需要对现有控制系统进行改造升级。
    控制系统的升级更新改造不仅仅着眼于更新,而且要将客户多年设备的使用和工艺经验反映到新的控制系统中去。因此,控制系统设备改造时,设计立足于原有系统的工艺和功能,采用西门子先进成熟的主流技术和产品,对原系统中局部进行更合理的国产化改进。以期达到在更合理的功能、更经济的方式基础上,稳定地满足生产的工艺需求。
     
     
    改造方案
     
    改造重点主要集中在控制主机PLC、HMI和挤出机上。控制柜保留现有柜体和部分器件,只对PLC部分进行拆除,然后用替代的新产品在现场重新安装、配线成柜。局部升级尽量保留原有柜体和低压器件等元器件,虽然增加改造施工的工作量,但降低了改造费用和风险。
    PLC采用西门子的主流高性价比的S7-300系列产品。根据原有技术要求和状态选型。保证了设备的可维护性、兼容性和可扩展能力。
    原HMI操作终端选用西门子主流高性能产品等效替换。人机界面仍除保留系统原有功能外,界面根据用户要求实施中文化,同时保留原来熟悉的英文操作界面。系统升级立足于用户的工艺原理进行程序的重新全面开发。同时提高系统的可靠性,避免HMI的故障导致系统不必要的停机。
    挤出机腔体温控由水加热改为电加热,且加热部分逻辑从主PLC程序里分立出来,由独立的盘柜进行温度控制。主PLC通过通讯方式与挤出机腔体的温控进行数据交换、联动和安全连锁。这样让系统各分系统有机的独立和关联起来,不仅方便了维护和检修,同时也提高了系统的可靠性和可用性。
    为降低改造风险,减少改造对生产的影响,改造实施方案在新S7与旧S5系统之间设立临时接口,可以实现新旧系统的快速切换,保证在S7系统成功之前,可以随时满足生产的需要切换到旧的S5系统里运行。
                                                         
       
    效果反馈:
    控制系统S5升级改造工程于2008年10月完工至今,系统投产一次成功,设备状态及性能稳定可靠,各项功能指标均达到用户的工艺要求。系统的稳定性不仅得到彻底的改观,系统性能也得到提升。设备主人又重新掌控了设备的可用、可靠和可维护性,用户不再受制于设备的不稳定。昂贵的进口设备又焕发出青春的活力。
     
    一次改造,终身受益!
    我们期待为您的成功保驾护航
     
     
     
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