卷绕控制系统S5 – 7 PLC升级改造卷绕控制系统S5 – S7 PLC升级改造.doc

PAGE  PAGE 5 卷绕控制系统S5 – S7 PLC升级改造 冯建修 陕西华特玻璃纤维有限公司 摘要：介绍玻璃纤维湿法毡生产线卷绕控制系统S5-S7 PLC升级改造的成功实施，着重阐述通过西门子PROFIBUS现场工业总线控制网络，实现卷绕系统的通信控制。 关键词: 卷绕 PLC PROFIBUS 变频器 Rebuilding of S5 – S7 PLC in Winder Control System Feng Jianxiu Abstract: The paper introduces the rebuilding of S5-S7 PLC in Fiber Glass NWT winder system. It mainly describes by use of SIEMENS PROFIBUS industrial control net, Achieves the communication control of winder system. Keywords: winder PLC PROFIBUS servo inverters  1 引言 随着SIEMENS PLC系统的升级换代，在20世纪80年代推出的S5系统已经逐渐被淘汰；大多数CPU模块和信号处理已不再生产，备件已经很难订购，如果模块发生损坏，将严重影响了生产装置的运行，而西门子新一代工业控制系统S7系列产品具有强大的运算处理能力、灵活的通讯扩展能力和可靠的稳定性以及更优廉的价格占领市场主导地位。 2 生产工艺方法 湿法毡生产线是一条生产玻璃纤维无纺薄毡（Non Wovens Tissue）产品的生产线，其生产工艺类似传统的造纸工艺，以直径9～13μm玻璃纤维短切成长度6～18 mm短纤维，与水和化学助剂在充分搅拌下分散成均匀的纤维浆料，在斜长网上抄取成型，饱和浸胶，热风穿透烘干，烘干后的毡经张力调节系统控制卷取张力，切除薄毡两侧毛边后，由卷取机卷自动卷绕成筒状，然后包装入库。 3 原控制系统简介 原控制系统采用西门子20世纪90年代产品S5-95U PLC（I/O点为100点以内）和OP17-PP操作面板作为主控制系统，3台LENZE9326变频器和一台LENZE8215变频器分别控制3台LENZE专用变频电机和一台普通异步电机的运行，其中两台LENZE9326变频器30S/40S作为双工位卷绕轴电机控制，另一台LENZE9326变频器20S作为拖辊电机控制，LENZE8215变频器50S控制双工位卷轴翻转电机的运转。95U PLC与3台LENZE9326变频器（LENZE9326变频器内部集成CAN总线）之间通过第3方厂家的CAN（csc595）总线模块通信，与OP17-PP操作面板间通过RS232-TTY电缆（20mA电流环转换器，全双工，最高速率19.2Kbps无需供电）进行数据交换。 3台LENZE9326变频器间通过数字频率输入（DFIN）接口X9或数字频率输出（DFOUT）接口X10接线，使用预置的LENZE电缆或者使用双绞式屏蔽电缆（ A, A /B, B /Z, Z）进行速度信号传递。PLC CAN总线连接如图1所示。  图1 PLC CAN总线连接图 图1中，CAN总线的起始端和末端需要接终端电阻，阻值120Ω0.5W，电阻接于 X4/HI and X4/LO之间。 4 控制系统升级方案 4.1 组态与通信的设计 鉴于原控制系统不论在性能上，还是在备件的供应上都存在问题，拟定对系统升级改造，解决目前存在问题，使控制系统更趋完善。为了缩短改造时间，经过反复论证，最终确定配置一套西门子S7 PLC控制系统，由于S7是在S5的基础上升级而成，在很多方面都具有兼容性，例如程序结构、编程语言的相似和第3方厂家设备通信方式等都会给系统的升级带来帮助，使改造的周期缩短，系统的改造质量提高。此次S5升级S7系统,柜内接线基本不变, 变频器仍利用原有的LENZE伺服控制器,模块的选型也基本与原设计保持一致。 升级后的控制系统中，采用西门子高性能的S7-314C 2DP PLC产品替代原有S5-95U PLC。S7 314C 2DP是一种紧凑型CPU，含48k主存，24VDC电源，内置24DI/16DO，4AI/2AO，带有集成功能MPI，PROFIBUS DP主站／从站接口, 存储卡MMC为 64Ｋ。另外选用了PS307 5A电源和4块数字量输入／输出模板SM323 （16DI/16DO）；用开放性好、扩展性强、高速低成本的现场总线PROFIBUS-DP网络（传送速率设为187.5kb/s）替代CAN bus总线通信；选用OP170B操作面板替换了原操作面板OP17-PP，作为二级主站。S7-30