车间电气系统升级改造

2011-08-15李晓明

电气技术 2011年7期

李晓明

（山东省莱芜市莱钢运输部，山东莱芜 271104）

车间原电气控制系统以及传动控制系统于90年代中期从瑞典ABB公司引进。控制系统使用ABB PLC，共有13个控制站点。控制系统最初使用系统版本：主控站为 MP200，打捆机为 MP90。随着产能的增加老系统MP200运行负载升高，经常出现故障，两年后针对部分问题较多的站点升级成AC450，并对部分站点进行合并，改为11个控制站点，目前控制系统的网络图如图1所示。

图1 车间控制系统与监控网络图

1 目前存在问题

1.1 MP200、MP90控制系统备件无法采购

目前控制系统中4#、7#站为MP200控制系统，3套打捆机为MP90控制系统。MP200控制系统与MP90控制系统之间，MP200控制系统与传动系统之间的通信采用Mster Feild Bus通信协议。ABB MP200控制系统为ABB上世纪80年代产品，MP90系统则更为早期产品。现在MP200、MP90及其Mster Feild Bus通信产品均被ABB淘汰，ABB只是在卖设备库存，现在库存也已经买完，备件已经采购不到。如果控制设备出现故障将导致停产。

1.2 4#台操作终端局限，无法进行功能改造

码垛区域人机界面为九十年代中期随原装设备引进的操作终端，是ABB最初形式的人机界面。操作终端的图形界面采用字符串方式，用ABB AMPL语句编写成表（table）的形式固化在7#站控制系统中。操作终端的使用具有较大的局限性：

1）操作工只能进行简单操作参数的设定，无法像操作站那样直观的监控设备运行状况。

2）由于操作终端的图形界面采用语句编写固化在控制系统中，无法进行工艺改造后的操作画面建立。

3）与控制系统的通信采用专用通信板MV320也淘汰停产。

1.3 监控网络复杂、无法实现网络扩展，运行成本高

采用ABBIndustrialITSystem 800xA （简称800xA）系统，是ABB 2000年开始研制的综合过程自动化系统产品，版本为3.0。由于其版本较早，监控系统网络构建上极为复杂而且不稳定。监控系统在线采用3台服务器（1台为域管理服务器，2台为数据服务器），1台工程师站、3台操作站。服务器之间、服务器与操作站之间采用域管理、数据同步、以及使用授权等管理方式，在使用中发现这种监控软件运行不稳定：

1）长期使用后两台数据服务器不能同步，进入不了域管理，造成数据服务器之间冲突。

2）非正常停机再起动，操作站进入不了域管理，监控系统无法起动。

3）设备维护和故障处理过程较长，操作站重新登录域的过程一般为30min，服务器处理时间更长，不利于生产进行。

4）操作站重新起动后，有时会找不到使用授权。

5）在线3台服务器同时运行，设备运行和备件成本较高。

2 改造方案

2.1 MP200、MP90控制系统升级方案

MasterPiece200/1的升级产品为Advant Controller 450。为保持现场控制系统的一致性，4#、7#站点的MP200系统仍升级为AC450；由于AC450控制系统具有可连接S800远程I/O的功能，3台打捆机的MP90系统可取消改为S800 I/O远程站，原有3台打捆机的控制程序移入7#控制站点。

1）4#站点控制单元有MP200升级为AC450，原有S100 I/O单元保留；可利用现有1#站点控制器机架增加1套新的控制器单元（包括CPU和MB300通信单元），不再单独增加机柜。

2）7#站点控制单元有MP200升级为AC450，原有S100 I/O单元保留；可利用现有5#站点控制器机架增加1套新的控制器单元（包括CPU和MB300通信单元），不再单独增加机柜；增加2套AF100总线通信单元用于打捆机和传动通信。

3）3台打捆机的MP90控制单元取消，改为S800 I/O单元远程站，更换打捆机控制柜，控制程序移入7#站点；增加AF100总线通信单元，用于和7#站点通信。

4）活动筐直流传动改为交流传动，减少活动筐维修量。

5）MP200、MP90控制系统升级设备清单（见表 1）。