破碎機控制系統PLC升級改造

陶小永，陳 晟

（中海石油化學股份有限公司電儀部，海南東方 572600）

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

我廠破碎機于2002年投產使用，當時采用的是S5-95U控制系統，由于近期PLC主機故障頻發，導致設備無法穩定可靠運行且備件極其緊缺，因此決定對破碎機控制系統進行升級改造。

1 改造方案的思路

1.1 硬件設備的替換

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。主要選擇該主機的原因有兩點：①S7-300基本上算是在S5基礎上升級優化而來，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的錯誤；②目前公司有完善的S7仿真設備以及人員均具備S7-300的日常維護能力。

1.2 程序方面的升級

先對S5程序以及破碎機工作方式進行整理，了解各個程序運行模式以及運轉過程，再通過整理對S7 程序進行重新編寫仿真。

2 改造方案的實施步驟

2.1 硬件設備的準備

根據S5-95U的系統配置，選擇合適的S7-300CPU型號以及模塊輸入。S5-95U所用的數字量輸入點16、輸出點有24個以及一路模擬量輸入通道。據此，決定選用S7 CPU312、數字量輸入模塊SM321、數字量輸出模塊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（自動運行功能塊）、PB4（手動運行功能塊）、PB7（報警功能塊）、PB5（指示燈功能塊）、PB13（擋板開關功能塊）、PB2（輸出功能塊）、PB9（連鎖功能塊）、FB1、FB3、FB4、FB8四個函數塊以及DB1、DB104兩個數據塊。

2.2.2 S7-300程序編譯

（1）通過S5程序翻譯后重新對每個模塊進行重新編寫。對比如表1所示。

表1 成型模塊對比

（2）S5中輸入輸出點只有I32.0～I33.7，由此S7程序中將重新定義輸入輸出點與之相匹配。如表2所示。

表2 I/O表對比

2.2.3 部分程序對比

（1）關于S5中跳轉與調用和S7中的不同，以OB1主程序為例：

圖1 OB1主程序對比

S5的跳轉和調用可以在一個程序段集中顯現，但在S7中則需要分段落編譯，否則在S5轉S7過程中無法識別跳轉命令并且報引用錯誤。

（2）關于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 對原功能的優化

原有S5報警出口只有一個，在排查故障和監護運行情況下不夠明朗。為增強故障可見性，為此在原有主程序不變的情況下，設置獨立故障報警出口，以便利用PLC指示燈讀出故障原因。

4 結束語

此次改造達到了預期的目的，設備穩定運行。由于此方案可在線下仿真測試后再進行上傳檢測，可以減少改造周期提升改造準確性。