一、 概述：
可口可樂(lè)遼寧（北）飲料有限公司的大部分設(shè)備是國(guó)外70 年代初的產(chǎn)品，尤其是飲料生產(chǎn)線均為德國(guó)西門子公司的早期產(chǎn)品，現(xiàn)已運(yùn)行近二十年，因此，不論在性能上，還是在備件的供應(yīng)上都存在著問(wèn)題。系統(tǒng)的故障率也在不斷增加，由于故障的頻繁出現(xiàn)，而且設(shè)備的陳舊和設(shè)計(jì)的不合理，使得維護(hù)檢修更加困難，因此，給企業(yè)帶來(lái)了很大的損失。為此,在2010年對(duì)問(wèn)題出現(xiàn)最多的設(shè)備RB等生產(chǎn)線進(jìn)行了改造。
二、 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析：
此次改造主要對(duì)RB生產(chǎn)線控制設(shè)備進(jìn)行升級(jí)。原有的控制系統(tǒng)按工藝分為五大部分：脫箱機(jī)、洗瓶機(jī)、混比機(jī)，注入機(jī)和裝箱機(jī)。本次改造只對(duì)其中一小部分進(jìn)行設(shè)備升級(jí)。
此次改造主要對(duì)脫箱機(jī)、裝箱機(jī)和洗瓶機(jī)控制設(shè)備進(jìn)行升級(jí)。系統(tǒng)的控制采用了西門子早期的S5-115U 可編程控制器。
控制系統(tǒng)的改造分兩個(gè)階段：改造后，需新老系統(tǒng)并存一段時(shí)間，待新的控制系統(tǒng)投入后，顯示正常并運(yùn)行穩(wěn)定后，再把原控制系統(tǒng)拆除。
本次改造新的控制設(shè)備采用西門子公司的S7-300，共有3臺(tái)，分別用作
脫箱機(jī)、裝箱機(jī)和洗瓶機(jī)。
另外，此次改造的設(shè)備還有兩個(gè)操作臺(tái)，操作站改為系統(tǒng)通過(guò)PROFIBUS-DP 網(wǎng)與西門子的TP177 5.7 寸液晶操作面板相連，操作面板上的操作及顯示完全代替原操作臺(tái)的功能，并且加以改進(jìn)和優(yōu)化，提高自動(dòng)化水平和可靠性。
RB生產(chǎn)線自投產(chǎn)以來(lái)，設(shè)備日趨老化，故障日益增多，主要的問(wèn)題有：
1. 系統(tǒng)抗環(huán)境干擾能力差,對(duì)溫度,濕度非常敏感,而現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境又不能完全克服這些不利因素。
2. 系統(tǒng)本身的固有缺陷難以克服,近幾年來(lái),S5-115U 的位故障不斷發(fā)生,而始終不能找到根本的原因.而且故障一旦發(fā)生根本無(wú)法準(zhǔn)確地找到故障點(diǎn),只能逐塊更換模板直到故障排除.對(duì)RB控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō),每套PLC 都有
3-4 個(gè)擴(kuò)展框架,每個(gè)故障的排除都需要幾個(gè)小時(shí),這就意味著幾個(gè)小時(shí)的停產(chǎn).
3. L1 網(wǎng)是西門子公司開(kāi)發(fā)的低速網(wǎng),擴(kuò)展性差,數(shù)據(jù)傳輸速率低.
4. 現(xiàn)有的S5系統(tǒng)維護(hù)困難,最致命的問(wèn)題是系統(tǒng)已趨淘汰,備件已無(wú)法供應(yīng),出現(xiàn)問(wèn)題很難解決.
鑒于以上原因,我們建議對(duì)系統(tǒng)改造同樣采用西門子高性能的S7-300
產(chǎn)品來(lái)替代原有的S5-115U,并將這兩個(gè)系統(tǒng)上連入西門子的開(kāi)放性好、擴(kuò)
展性強(qiáng)、速度快的PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)上。原有ProfiBus 網(wǎng)因當(dāng)時(shí)站點(diǎn)少、通
訊距離短，從經(jīng)濟(jì)上考慮采用電纜作為通訊媒介，本次改造后，通訊距離
大大加長(zhǎng)，考慮到將來(lái)整個(gè)系統(tǒng)都將逐步改造升級(jí)連入ProfiBus 網(wǎng)絡(luò)，
通訊速度、網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力及網(wǎng)絡(luò)通訊的可靠性也必須改善，所以這次
改造將原有的ProfiBus 電網(wǎng)絡(luò)改為光網(wǎng)，以提高網(wǎng)絡(luò)的通訊速度和可靠
性。
三、改造設(shè)計(jì)方案說(shuō)明如下：
1. 此次S5 升級(jí)S7 系統(tǒng),從結(jié)構(gòu)上,柜內(nèi)接線上基本不變,而且在模板的選型上也基本與原設(shè)計(jì)保持一直,這樣可以給年修提供更多的調(diào)試時(shí)間,
從而,可以保障年修的順利完成.
2. 此次改造將原西門子低速網(wǎng)L1 網(wǎng)改造為西門子開(kāi)發(fā)的開(kāi)放性好的
PROFIBUS 網(wǎng),該網(wǎng)是基于歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 50 170,因此它可以和只要符合該
協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行通訊,由于該網(wǎng)為現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng),所以它保證了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
的快速性, 并提高了系統(tǒng)的抗干擾性.
3. 修改2個(gè)操作箱站，可以就地進(jìn)行洗瓶操作，用TP177 實(shí)現(xiàn)。
4. 方案的可靠性。由于在2008 年的年修時(shí)，我們已對(duì)混比機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)升級(jí)改造，因此，關(guān)于這次改造我們是完全有把握。
四、軟件設(shè)計(jì)及編制
1.原S5 程序改編
RB生產(chǎn)線控制系統(tǒng)原來(lái)控制程序使用的是S5 中的STEP5，現(xiàn)改為S7 可編
程控制器，故控制應(yīng)用程序必須改編成STEP7 結(jié)構(gòu)，以便傳到S7-300 的
CPU 中，從而完成對(duì)全系統(tǒng)的邏輯控制及連鎖。
2．網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通
S7-300 通過(guò)CP343-1將系統(tǒng)加入到PROFIBUS，因此軟件工作中必須
將CP343-1 激活，將其掛到網(wǎng)上，然后編制網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通、新建站點(diǎn)等軟件。
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