远达西门子控制系统升级改造项目的研究
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【摘 要】结合目前远达西门子控制系统的实际情况，分析了远达西门子控制系统升级改造的必要性、可行性，改造方案研究及其技术难点。
【关键词】方案;PCS7 V8.2;升级
中图分类号： X773 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）36-0137-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.062
1 项目现状简介
目前，远达生产线上总共使用12套西门子控制系统，其中有4套西门子控制系统应该在纺练车间，有4套西门子控制系统应用在酸站车间，有2套西门子控制系统应用在天丝车间，有2套西门子控制系统应用在碱液净化车间。因为投用时间的不同，纺练和酸站的西门子控制系统是基于WinXP系统下的PCS7 V7.1，天丝和碱液净化是基于Win7系统下的PCS7 V8.2 。
2 项目实施的必要性
随着电脑技術的发展，WinXP系统已经不再使用，市场上新一代的操作站不再支持WinXP系统。现在远达WinXP系统操作站的维修，只能是购买市场上维修好的备件，全新备件已经不再生产。这些维修好的备件稳定性差，故障率高。操作站的频繁故障，增加了维修人员的劳动量;操作站在故障和维修过程中，也会影响到操作人员正常操作，降低了生产的稳定性。
3 项目实施的可行性
西门子PCS7 V8.2已经在天丝和碱液净化控制系统上应用，DCS技术人员也能够熟练使用这套新系统;同样的，技术人员对WIN7系统的使用也相当的熟练，能够对系统进行优化改进。DCS技术人员能够在WIN7系统上安装西门子PCS7 V8.2，不必再麻烦西门子专业工程师到现场安装调试。技术人员过硬的技术，使得远达六线纺练控制系统升级改造实施的风险基本为零，实施的时间能够控制在4个小时内，在六线纺练正常检修的时候进行升级改造，避免占用生产时间影响产量。
4 项目改造方案研究
4.1 项目的备份
项目升级方案确定后，需要和生产部、工艺车间结合，升级改造过程中技改项目暂停，此次升级变动主要是对程序进行升级，在升级过程中变动程序会造成升级完成的程序不是最新程序。升级过程中，因一些特殊原因，造成程序必须修改的时候，需要做好相关记录，在程序完成升级后，在新程序上重新做一遍修改，已达到程序的一致。
4.2 项目硬件设计
硬件设计主要是针对操作站，通过性能对比，我们选择了惠普Z4工作站。Z4操作站面对海量数据集，需要同时兼顾实时交互、低延迟和较高安全性时，表现的尤为出色。此操作站既可以安装WIN7系统，又可以安装WIN10系统，为以后的升级预留了拓展空间。
4.3 软件及升级补丁的安装
4.3.1 PCS7 v8.2安装过程是比较简单的，光驱中放入光盘，根据提示点击下一步即可。这里需要注意的是安装前的设置：
A.硬盘分区是必须保证C盘空间在100G及以上，格式为NTFS。
B.安装消息队列服务和信息服务IIS。
C.安装.NET Framework。
D.操作系统设置，计算机名称必须在PCS7 v8.2安装前设置，否则无效;多台单站需要设置相同的用户名及密码;系统中禁止快速用户切换功能。
E.windows电源选项中硬盘及显示器必须选择为永不关闭。
F.windows 时间，禁止同步到Internet时间源;时区选择协调世界时。
4.3.2 西门子PCS7 V7.1使用的是基本库，PCS7 V8.2中使用的APL库，两个库是不兼容的，要想使得PCS7 V7.1软件做的程序能够在PCS7 V8.2中使用，就必须在PCS7 V8.2软件中安装基本库的兼容补丁，这个补丁西门子官方网站上能够下载。
西门子官网上搜索Entry ID：109757344，找到升级补丁进行下载并安装：如图1。
图1
图2
4.4 程序的升级
4.4.1 用PCS7 V8.2把已经备份回来的PCS7 V7.1程序恢复到指定文件夹下面。在恢复的过程中软件会提示“需要移植，将通过此操作将WINCC项目移植到当前版本的数据格式。移植后，无法在使用之前的版本打开此WINCC项目。是否仍要继续”，点击“是”，在点击“移植”，完成后进入下一步。
4.4.2 打开库文件“PCS7 Library”，查看原程序中编程时调用过的FB、FC块，用库文件中的块替换掉，替换过程需要注意，首先在“Chnblocks for pcs7 V8”中查找块进行替换，在“Chnblocks for pcs7 V8”中找不到的块在从“Blocks+Templates”中查找替换掉。打开库文件“PCS7 AP Library V82”库，在原程序中用过AP高级库文件的需要用“PCS7 AP Library V82”中的库文件替换掉程序中用的AP高级库文件。有些FB、FC在库文件中没有找到的对应得FB、FC，表示不用替换，对升级程序无影响。
上面是升级的全过程，升级完成后对工程进行全编译，如果编译完成后不出现报错，升级就成功了。编译过程中出现报错，有可能在安装库文件过程中对原有库文件造成了改变，这时候需要重新安装库文件，安装过程就是重新安装软件时选择其中几项安装。
4.4.3 画面的调整
打开WINCC，双击“OS项目编辑器”，按照图2设置完成后，点击确认完成。
4.4.4 程序的测试
程序升级完成后，我们把程序装载到试验台CPU中进行测试。通过观察CPU硬件诊断及程序的在线状态，初步判断程序的正确性。在模拟测试过程中CPU运行状态正常，程序运行良好，经过48小时运行后，具备生产线使用。
4.4.5 生产线实施升级改造
根据生产安排，在六线纺练进行停车检修时把程序装载到生产线cpu中，装入完成后，分阶段让现场设备进行空运转，已确定程序的可用性。一般测试分3部分：切断工序、精练机工序、精开松工序。
4.5 项目实施的技术难点
项目实施的难点主要集中在程序升级过程中需要进行功能块替换，老的功能块和新的软件是不兼容的，如果替换过程中漏掉，就会造成部分程序不可用，影响设备的运行。升级过程中必须反复进行查找，确保此类事件发生，修改程序过程中实行一人修改，多人监护的方案。
5 结束
为保证生产稳定，远达西门子控制系统升级改造项目进行实施刻不容缓，此次研究给实施升级改造奠定了理论基础，使得技术人员有了比较清晰的思路，有利于升级改造项目的顺利完成。
【参考文献】
[1]王仁祥，王小曼 S7 300/400入门与进阶 北京：中国电力出版社，2009年3月.
[2]SIEMENS Automation&Driveprofibus 通讯快速入门.
[3]罗红福.PROFIBUS-DP现场总线工程应用实例解析[M].北京：中国电力出版社，2008年9月.
[4]西门子PCS7深入浅出 北京：西门子A&D AS 2005年5月.
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