MP377在聚合裝置擠壓機(jī)中的應(yīng)用研究

周士勇 荊建峰 郭江明 馬潤(rùn)波

摘要：MP377作為西門子一種常用的多功能面板，在乙烯儀表車間得到了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)以某聚合裝置擠壓機(jī)工段中應(yīng)用的MP377觸摸屏為例，闡述了MP377觸摸屏的通信組態(tài)設(shè)定過程及日常維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：MP377;聚合裝置;擠壓機(jī);組態(tài)設(shè)定

0 引言

MP377是西門子多功能面板中的一種，由于其具備良好的操作性和組態(tài)便捷性，在工廠自動(dòng)化中得到了廣泛應(yīng)用。MP377可通過圖形顯示當(dāng)前的設(shè)備操作狀態(tài)、過程數(shù)據(jù)以及PLC故障，從而便于對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和操作，且不受工況環(huán)境的影響。基于這些優(yōu)點(diǎn)，MP377在乙烯儀表生產(chǎn)車間得到了廣泛應(yīng)用。聚合裝置擠壓機(jī)是高密度聚乙烯生產(chǎn)的重要設(shè)備，擠壓機(jī)的安全平穩(wěn)、長(zhǎng)周期運(yùn)行為聚合裝置提質(zhì)增效提供了保障。為了確保擠壓機(jī)開車期間現(xiàn)場(chǎng)操作的便捷性和及時(shí)性，在現(xiàn)場(chǎng)操作盤上常配備西門子MP377觸摸屏，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)擠壓機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控及操作。

本文介紹的聚合裝置擠壓機(jī)共配備了2臺(tái)MP377，在設(shè)備運(yùn)行期間，工作人員可根據(jù)MP377監(jiān)控，隨時(shí)通過調(diào)節(jié)門調(diào)整樹脂溫度、開度以及齒輪泵入口樹脂壓力等參數(shù)，以調(diào)試擠壓機(jī)，也可以方便地在MP377面板上啟動(dòng)熱油泵等電機(jī)設(shè)備，相比現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，這種方法極大地提高了調(diào)整效率，縮短了調(diào)整周期，產(chǎn)品質(zhì)量也得到大幅提升。下面以某聚合裝置自然料擠壓機(jī)為例，簡(jiǎn)要介紹MP377與PLC通信的原理以及MP377的日常維護(hù)方法。

1 MP377簡(jiǎn)述

西門子MP377是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中十分常見的人機(jī)交互界面，MP377顯示的畫面可用于觀察機(jī)器或正被監(jiān)控系統(tǒng)的操作狀態(tài)，同時(shí)可通過觸摸其上面的按鈕和輸入域來(lái)直接干預(yù)生產(chǎn)運(yùn)行過程。比如，在擠壓機(jī)開車過程中，工藝人員可以在現(xiàn)場(chǎng)擠壓機(jī)拉料完成合上切粒機(jī)后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)擠壓機(jī)的運(yùn)行情況，通過面板上的Feed rate逐步提高擠壓機(jī)負(fù)荷;在調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)門開度時(shí)，可以通過MP377上顯示的ZT60700值，在LOP操作盤上手動(dòng)調(diào)節(jié)按鈕。

2 MP377和PLC之間的通信設(shè)定

聚合裝置的PLC與HMI設(shè)備、MP377采用的是MPI多點(diǎn)接口協(xié)議通信，此種協(xié)議是一種簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的通信方式，最多可以連接32個(gè)節(jié)點(diǎn)，最大通信距離為50 m，也就是網(wǎng)段長(zhǎng)度最大50 m，適用于對(duì)通信速率要求不高、通信數(shù)據(jù)量不大的情況。聚合裝置中2套擠壓機(jī)的控制柜和安裝在現(xiàn)場(chǎng)LOP盤上的MP377之間的距離較遠(yuǎn)（需要經(jīng)過槽盒、管廊、就地盤等），所以需要各加一個(gè)RS485中繼器（REPEATER）來(lái)擴(kuò)展MPI網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度，這樣可以對(duì)信號(hào)起到放大再生作用。在該MPI網(wǎng)絡(luò)上，包括了CPU、MP377、RS485中繼器等共5個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，MP377通過使用MPI網(wǎng)絡(luò)來(lái)監(jiān)控和修改數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)操作面板和SIMATIC通信模塊之間的數(shù)據(jù)交換。

2.1 ? ?通信設(shè)定

HMI和PLC之間的通信可以使用變量、用戶數(shù)據(jù)區(qū)和網(wǎng)絡(luò)。該裝置使用的是MPI網(wǎng)絡(luò)，PLC的組態(tài)軟件是SETP7系列組態(tài)軟件，而MP377使用WinCC flexible2005組態(tài)軟件，可以顯示流程圖、操作按鈕、趨勢(shì)報(bào)警等。當(dāng)需要在MP377上表示圖形、文本、自定義功能以及操作和顯示元素，必須首先使用WinCC flexible組態(tài)軟件在組態(tài)計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建組態(tài)，然后將組態(tài)下載到MP377中。

為了將PC機(jī)中的組態(tài)下載到MP377，PC機(jī)必須先連接MP377，這一過程也稱為組態(tài)階段，連接可以通過PPI（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口）、MPI（多點(diǎn)接口）、PROFIBUS（過程現(xiàn)場(chǎng)總線）、以太網(wǎng)等方式，本文采用的是以太網(wǎng)方式建立連接，下載成功后，將MP377與PLC相連，通過MPI實(shí)現(xiàn)兩者的通信連接、數(shù)據(jù)的交換傳輸。

2.2 ? ?組態(tài)設(shè)定

MP377與PLC之間、MP377與組態(tài)PC之間的通信連接是不一樣的，下面論述MP377與PLC之間的通信連接。

S7-400與MP377之間的MPI通信不需要STEP7軟件組態(tài)，也不需要編寫任何程序，只需要在WinCC flexible中設(shè)置相關(guān)的通信參數(shù)。

WinCC flexible與PLC之間的通信連接設(shè)定具體步驟如下：

（1）先在項(xiàng)目視圖LCM_touch_panel中雙擊Communication，選中connections，在右側(cè)的工作區(qū)域上部，在Communication driver中，選擇SIMATIC S7 300/400;并將ON Line方式設(shè)為ON，至于NAME和COMMENT可以根據(jù)實(shí)際情況，做相關(guān)定義。

（2）設(shè)置與設(shè)備相關(guān)的參數(shù)：1）點(diǎn)擊Parameters，在Interface中選擇1F1B，作為連接MPI網(wǎng)絡(luò)的HMI接口;在HMI device中，將波特率設(shè)為187 500 bit/s;在Address中，將HMI的MPI地址設(shè)為1，Access point設(shè)為S7ONLINE。2）在NETWORK中，設(shè)置連接HMI的MPI網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，其中在Profile選擇相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)配置文件，而且整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)置必須一樣，本文選擇的是MPI;最高站地址HAS必須大于等于最高的MPI地址。3）在PLC device中，在Address設(shè)置連接HMI的S7-400的CPU的MPI地址，本文為2;至于Expansion slot和Rack，本文均為0，用來(lái)表示S7-400模塊所在插槽和機(jī)架的編號(hào);Cyclic operation可以使PLC優(yōu)先于HMI進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這樣有利于提高系統(tǒng)的快速性。

完成上述設(shè)置，即完成了所有的通用設(shè)定，下一步就是根據(jù)工藝生產(chǎn)的實(shí)際要求，在Screens等界面中，完成相關(guān)的流程圖、趨勢(shì)、報(bào)警、電機(jī)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控組態(tài)。

3 MP377的日常維護(hù)

3.1 ? ?觸摸屏備份

3.1.1 ? ?存儲(chǔ)卡備份

傳送程序時(shí)選擇啟用回傳，然后進(jìn)入觸摸屏控制面板，選擇備份（Backup），程序就會(huì)備份到存儲(chǔ)卡上，有問題就能恢復(fù)備份，或者把存儲(chǔ)卡插到相同型號(hào)的觸摸屏上，也能恢復(fù)觸摸屏程序。

3.1.2 ? ?使用Prosave備份

使用Prosave備份的文件不能編輯，只能下載到相同型號(hào)的HMI上。

3.2 ? ?觸摸屏增加控制負(fù)荷升降按鈕

在PC編程器上組態(tài)完項(xiàng)目，將其通過網(wǎng)線連到MP377上的RJ45端口上，這時(shí)觸摸屏上會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)菜單：

進(jìn)入Control panel面板界面后，會(huì)出現(xiàn)Windows CE控制面板，在Network中，選中PCNTN4M1：OnboardLAN ETHERNET Driver，并在特性中將IP地址設(shè)為192.168.0.220;然后再回到Control panel面板界面，進(jìn)入Transfer，在Transfer settings的channel2中選中ETHERNET;再次回到Control panel，進(jìn)入OP操作項(xiàng)，在這里面可以在Display中通過recalibrate來(lái)調(diào)校由于安裝位置和視角的不同，操作觸摸面板屏幕時(shí)發(fā)生視差現(xiàn)象所導(dǎo)致的操作錯(cuò)誤，這些設(shè)置完成之后，便可以將組態(tài)下載到MP377中，并且在下載完成后，在啟動(dòng)菜單中點(diǎn)擊Start，重新進(jìn)入擠壓機(jī)的正常運(yùn)行監(jiān)控界面。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，該聚合裝置擠壓機(jī)正常運(yùn)行。針對(duì)每一次的開車?yán)希琈P377的強(qiáng)大功能都能確保操作人員操作的正確性和準(zhǔn)確度，隨著生產(chǎn)周期的延長(zhǎng)，MP377將會(huì)持續(xù)發(fā)揮其重要作用。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 劉宏曄.西門子人機(jī)界面（觸摸屏HMI）與虛擬仿真應(yīng)用技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（2）：72.

[2] 任云麗，來(lái)長(zhǎng)勝.西門子觸摸屏在過程監(jiān)控中的應(yīng)用[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2017（6）：197-198.

[3] 楊俊飛.MP377人機(jī)界面在齒輪箱試驗(yàn)平臺(tái)中的應(yīng)用[J]. 船電技術(shù)，2014，35（11）：68-70.

收稿日期：2020-09-02

作者簡(jiǎn)介：周士勇（1982—），男，山東沂源人，工程師，研究方向：儀表自動(dòng)化。