西門子工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)部與沈陽華銀機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備有限公司簽訂合約,西門子SIMATIC S7-1200 CPU 1212將應(yīng)用于鐵路信號(hào)閉塞控制中。
SIMATIC S7-1200產(chǎn)品在該項(xiàng)目中充分展示出其強(qiáng)大的軟硬件優(yōu)勢。硬件方面,它具有的模塊化和緊湊性,系統(tǒng)小巧簡單而不失強(qiáng)悍,更容易實(shí)現(xiàn)與復(fù)雜的系統(tǒng)無縫連接,PROFINET RJ45接口在制作和應(yīng)用上更加方便可靠。軟件方面,SIMATIC STEP 7 Basic 十分易于使用。對(duì)于初學(xué)者,工程組態(tài)非常容易上手;對(duì)于專家,工程組態(tài)則變得快速而高效。它的在線診斷、模塊化功能塊使得編程調(diào)試更加簡單方便,而其智能功能可為用戶提供支持并減少故障的發(fā)生幾率。由于只需要輸入少量信息,它對(duì)程序模塊的組態(tài)和修改十分簡單高效。
改造原因:
現(xiàn)用設(shè)備是由德國HAGGLUNDS DRIVES公司于93年底安裝交付的,控制主機(jī)采用的是西門子第一代PLC產(chǎn)品S5-95U??刂茩C(jī)由雙PLC構(gòu)成,CPU和I/O模板均為冗余配置??刂茩C(jī)是雙機(jī)一用一備,手動(dòng)熱備切換。由于S5產(chǎn)品正逐步退出市場,模塊備件供應(yīng)周期很長,保障性差,某些部件甚至有價(jià)無市,三臺(tái)設(shè)備的PLC都已經(jīng)配置不完整,只能單機(jī)維持運(yùn)行。為了保證設(shè)備滿足穩(wěn)定生產(chǎn)的需要,決定將S5升級(jí)到S7。
原S5系統(tǒng)的構(gòu)成:
控制主機(jī)采用的是西門子S5-95U,人機(jī)界面為DAA型ITT288-240S智能信息顯示器。ITT信息顯示器配帶有操作按鍵和通訊口??蓪?shí)現(xiàn)設(shè)備各種狀態(tài)信息和報(bào)警的顯示及確認(rèn),以及相關(guān)工作參數(shù)的設(shè)置和操作指令的下發(fā)。因設(shè)備超期服役,人機(jī)界面現(xiàn)已經(jīng)失效。雖然人機(jī)界面失效不會(huì)導(dǎo)致全系統(tǒng)停機(jī),但系統(tǒng)只能默認(rèn)在某一模式下工作,且無法在必要時(shí)候獲取系統(tǒng)的狀態(tài)和報(bào)警信息。柜內(nèi)器件,除了PLC配置不完整外,其余器件狀態(tài)尚可。系統(tǒng)所用壓力,轉(zhuǎn)速,溫度及液位傳感器的狀態(tài)不明。由于人機(jī)界面失效,狀態(tài)無法顯示,而且設(shè)備一直在運(yùn)行,無法檢測,故系統(tǒng)所有傳感器狀態(tài)不明。器件勉強(qiáng)能維持工作,精度較差。
改造方案:
為恢復(fù)控制設(shè)備的可維護(hù)性、兼容性和可擴(kuò)展能力,消除設(shè)備這些方面的不穩(wěn)定對(duì)正常生產(chǎn)的影響和隱患,需要對(duì)現(xiàn)有控制系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)。
經(jīng)業(yè)主同意,對(duì)原有控制柜進(jìn)行整體升級(jí)替換。一方面是全新更換性能有保證,同時(shí)為保證施工質(zhì)量和進(jìn)度,整體替換也是選擇;另一方面是原有柜體和低壓器件已經(jīng)沒有保留的價(jià)值,在原柜體內(nèi)改造,施工工期沒有保障;其三整體替換費(fèi)用沒有增加。設(shè)備更新以控制柜端子為界,柜外保留不變,柜內(nèi)全部更新。新設(shè)備的功能不變,工藝原理和操作習(xí)慣立足原有規(guī)范,并根據(jù)積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行更新設(shè)計(jì)升級(jí)。
PLC:根據(jù)設(shè)備的工藝性能要求,PLC采用西門子經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品S7-200。取消雙PLC的運(yùn)行模式。采用單PLC模式,輔以備件,保證系統(tǒng)在意外之時(shí)能快速恢復(fù)工作。
HMI:人機(jī)界面采用帶按鍵的觸摸屏。除保留系統(tǒng)原有功能,提供更完備的信息提示和反饋,更方便的操作。界面全部中文化。
原系統(tǒng)沒有獨(dú)立于PLC的純手動(dòng)功能。從而系統(tǒng)失去了在PLC失效狀態(tài)下,由操作人員進(jìn)行獨(dú)立處置的靈活性。因此,在新的控制系統(tǒng)中,增設(shè)一套純手動(dòng)功能,手動(dòng)邏輯與PLC無關(guān)。在手動(dòng)模式下,只有液壓主泵的啟停和液壓機(jī)構(gòu)的換向操作可以由操作人員根據(jù)需要強(qiáng)制進(jìn)行,沒有其他安全連鎖條件。其他部分比如提升機(jī)構(gòu),液壓油溫等不提供手動(dòng)功能。
增設(shè)一旁路信號(hào)。用途是在特殊情況下,操作人員可以根據(jù)需要,在保證安全的情況下,人為地給其他系統(tǒng)一個(gè)允許開機(jī)的連鎖信號(hào)。也就是在全系統(tǒng)的開機(jī)連鎖邏輯中將爐渣破碎機(jī)的狀態(tài)旁路掉。臨時(shí)滿足維持全系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
效果反饋:
控制系統(tǒng)S5升級(jí)改造工程于2007完工至今,設(shè)備狀態(tài)及性能穩(wěn)定正常,各項(xiàng)功能指標(biāo)均達(dá)到用戶的工藝要求。系統(tǒng)的擴(kuò)充,性能的提升,設(shè)備的升級(jí),服務(wù)的升級(jí)。
以往的鐵路信號(hào)閉塞控制采用兩芯動(dòng)力電纜,以最古老、的方式直接輸送36V或48V來驅(qū)動(dòng)幾公里或幾十公里外的繼電器,以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的聯(lián)絡(luò)傳輸。這種方式不僅施工造價(jià)高(電纜需要單獨(dú)敷設(shè)),而且十分危險(xiǎn)(有雷擊問題)。該項(xiàng)目利用鐵路現(xiàn)有的通訊光纜中備用的兩芯,以通訊方式實(shí)現(xiàn),具有投資小、實(shí)施方便快捷的特點(diǎn)。
西門子?xùn)|北區(qū)銷售人員經(jīng)過與客戶的多次的技術(shù)討論和產(chǎn)品功能確認(rèn),綜合技術(shù)和成本等多方因素,最終贏得了客戶對(duì)西門子S7-1200方案的充分信任。該項(xiàng)目已于9月6日完成,目前運(yùn)行良好。
該項(xiàng)目的成功簽訂標(biāo)志著S7-1200邁入鐵路行業(yè)的第一步,也為未來該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鐵路行業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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