Dans su već mnogi tehnološki procesi u industriji automatizovani primenom savremenih upravljačkih sistema na bazi PLC kontrolera. Mnogi od njih su opremljeni sada već starim dobrim Siemens-ovim PLC kontrolerima iz familije Simatic S5, za koje već duže vreme i sam Siemens ne proizvodi i ne isporućuje rezervne delove, kako za zamenu tako i za proširenja.
Iz navedenih razloga pojavila se potreba zamene starih PLC S5 kontrolera sa novim PLC kontrolerima iz novije Siemens-ove familije Simatic S7. Sama zamena PLC kontrolera iziskuje kako hardversku zamenu tako i prevođenje, pisanje i testiranje softvera za nove PLC kontrolere i njihovu periferiju (OP panele i sl.).
Poseban je problem što je večina industrijskih tehnoloških procesa sa navedenim PLC kontrolerima Simatic S5 serije je još uvek u eksploataciji i obično ne trpi duže zastoje radi pripreme, same zamene i testiranja. Poseban je rizik ako zahvat ne protekne po planu i neplanirano se produži zastoj a povratak na staro više nije moguć.
Iz navedenih razloga se pristupilo posebnom tehničkom rešenju koje omogučava zamenu skoro u hodu (In-Line) uz adekvatnu predhodnu pripremu kako sa stanovišta hardverskog ožičenja tako i sa stanovišta analize, prevođenja i testiranja softvera.
To rešenje predviđa da se u upravljački sistem postrojenja ugrađuje novi PLC S7 stim da privremeno u funkciji ostaje i stari PLC Simatic S5. To često predstavlja poseban problem privremenog prostornog smeštanja istovremeno oba PLC-a, ali pažljivim razmeštanjem opreme u ormanima snalažljivi operativci to uz više ili manje muke uspevaju realizovati. Novi Simatic S7 PLC je znatno manji po dimenzijama od starog, za isti broj ulaza/izlaza. Pored mesta za novi PLC u razvodnom ormanu, potrebno je pronaći i mesta za ugradnju određenog broja dodatnih releja koje se koriste za preklapanje digitalnih i analognih izlaznih signala.
Za tu namenu se koriste tanki mikro releji koji zauzimaju najmanje prostora. Releji zamenjuju višepolni preklopnik za preklapanje digitalnih i analognih izlaza između PLC-ova. Nakon ugradnje novog PLC-a i preklopnih releja pristupa se novom ožičenju ulaza i izlaza na oba PLC-a.
Ulazni signali se paralelno povezuju na oba PLC-a dok se u izlazne vodove ubacuju kontakti preklopnih releja, kao što je to prikazano na šemi. Na taj način se omogućava operateru na sistemu da u svakom trenutku bira dali će raditi sa starim PLC-om ili novim. Samim tim je postignuta potpuna redundanca između oba PLC-a i omogućen je povratak na stari sistem u svakom trenutku dok se ne postigne potpuno uverenje da novi PLC sistem potpuno korekno funkcioniše.
Kod ožičavanja ulaza i izlaza se mora voditi računa o zajedničkim potencijalima napojnih jedinica, uzemljenju, kao i prirodi izlaznih signala u smislu napajanja petlji pošto samo jedan od izlaza može biti aktivan a drugi mora biti pasivan.
Opisana intervencija se može obaviti u nekoliko kratkih zahvata tako da postrojenje ne trpi duže zastoje.
Kada se posle određenog vremena korektne funkcionalnosti novog PLC sistema stekne dojam da je sve uredu, može se pristupiti demontaži starog PLC-a i preklopnih releja i time osloboditi prostor za eventualna buduća proširenja.
Softver, analiza, pisanje i testiranje.
Prilikom izrade softvera za novi sistem polazna osnova uvek mora biti postojeći S5 program – aktuelni “backup” sistema S5.
Posle relativno proste konverzije ( primenom S5-S7 konvertor-a koji sam po sebi ima velika ograničenja proistekla iz kompatibilnosti sistema) dobijamo izvorni (source) kod, koji je samo polazna osnova za krajnju aplikaciju na sistemu S7.
Sledi:
– izrada hardverske konfiguracije definisane na osnovu postojećeg S5 sistema,
– analiza liste ulaza/izlaza i kreiranje tabele simbola,
– analiza svih postojećih data-blokova i definisanje formata i vrednosti za sve promenjive u njima,
– izrada novog sistema za PID regulatore i njihova optimizacija.
Postojeca verzija S5-S7 konvertora ovu oblast uopste ne pokriva i u ovoj fazi treba biti veoma oprezan.
– Izrada novog interrupt sistema
– Provera sadržaja “startup” blokova
– Izrada drajvera za specijalne module ( brojacki moduli, enkoderski moduli, analogni ulazi itd.
– Izrada aplikacije za OP panel ( ProTool, WinCC ), koja veoma često sadrži i segmente koji u staroj aplikaciji nisu ni postojali. Takodje će se ukazati potreba za kreiranjem novih tagova, prevashodno vezano za PID regulatore i specijalne module.
– Analiza kompletnog softverskog paketa.
Koristeci mogucnosti Simatic Manager-a u večini slučajeva tek u ovoj fazi će biti moguče do kraja razumeti kako stari sistem radi.
– Provera ispravnosti rada novog sistema u radioničkim uslovima.
Sve navedene radnje zahtevaju besprekorno poznavanje kako starog S5, tako i novog S7 sistema.
Posebnu paznju treba obratiti pripremama za puštanje u rad. U momentu puštanja u rad, programer mora da poznaje sistem do u detalje. To znači da se mora proučiti kompletna tehnologija, redosled puštanja sistema u rad i upravljanje sistemom do nivoa operatera na postrojenju.
Treba naglasiti da je samo puštanje u rad deo procesa proizvodnje i da se odjednom pojavljuju dodatni tehnoloski zahtevi (kvalitet proizvoda, kapaciteti itd) koji mogu samo da multipliciraju greške koje su eventualno nastale u procesu izrade novog sistema.
U slučajevima kada je to moguće, sistem treba pustati u rad segment po segment.
Posle izvršenog puštanja u rad sledi optimizacija procesa, dokazivanje kapaciteta i pouzdanosti sistema.
Realno je za očekivati da se u toku ovakve intervencije zahteva realizacija funkcija koje stari sistem nikada nije imao, ili nikada do kraja nisu testirane, što sam projekat dodatno opterećuje.
Autor:
Sabadoš Đura el.ing
Više informacija: Elcom Media, Fruškogorka 115/1, 25233 Ruski Krstur, Srbija, Tel/Fax: 025/703-303, Mobilni: 063/504-059, e-mail: office@elcommedia.co.rs, http://www.elcommedia.co.rs
Sa pozadinom u električnom inženjeringu i dugom istorijom rada u stručnim časopisima, on se fokusira na ključnom sadržaju magazina Mehatronika i stoji iza brojnih inicijativa.
- Inovativna rešenja za optimizaciju potrošnje energije u industriji - 26/06/2025
- magazin Mehatronika: nagradni konkurs #0003 - 25/06/2025
- Danfoss iC2-Micro - 25/06/2025