S5升级S7应用案例———可口可乐辽宁（北）饮料有限公司RB生产线升级改造

一、 概述：
可口可乐辽宁（北）饮料有限公司的大部分设备是国外70 年代初的产品，尤其是饮料生产线均为德国西门子公司的早期产品，现已运行近二十年，因此，不论在性能上，还是在备件的供应上都存在着问题。系统的故障率也在不断增加，由于故障的频繁出现，而且设备的陈旧和设计的不合理，使得维护检修更加困难，因此，给企业带来了很大的损失。为此,在2010年对问题出现最多的设备RB等生产线进行了改造。
二、 现场调查分析：
此次改造主要对RB生产线控制设备进行升级。原有的控制系统按工艺分为五大部分：脱箱机、洗瓶机、混比机，注入机和装箱机。本次改造只对其中一小部分进行设备升级。
此次改造主要对脱箱机、装箱机和洗瓶机控制设备进行升级。系统的控制采用了西门子早期的S5-115U 可编程控制器。
控制系统的改造分两个阶段：改造后，需新老系统并存一段时间，待新的控制系统投入后，显示正常并运行稳定后，再把原控制系统拆除。
本次改造新的控制设备采用西门子公司的S7-300，共有3台，分别用作
脱箱机、装箱机和洗瓶机。
另外，此次改造的设备还有两个操作台，操作站改为系统通过PROFIBUS-DP 网与西门子的TP177 5.7 寸液晶操作面板相连，操作面板上的操作及显示完全代替原操作台的功能，并且加以改进和优化，提高自动化水平和可靠性。
RB生产线自投产以来，设备日趋老化，故障日益增多，主要的问题有：
1. 系统抗环境干扰能力差,对温度,湿度非常敏感,而现场工作环境又不能完全克服这些不利因素。
2. 系统本身的固有缺陷难以克服,近几年来,S5-115U 的位故障不断发生,而始终不能找到根本的原因.而且故障一旦发生根本无法准确地找到故障点,只能逐块更换模板直到故障排除.对RB控制系统来说,每套PLC 都有
3-4 个扩展框架,每个故障的排除都需要几个小时,这就意味着几个小时的停产.
3. L1 网是西门子公司开发的低速网,扩展性差,数据传输速率低.
4. 现有的S5系统维护困难,最致命的问题是系统已趋淘汰,备件已无法供应,出现问题很难解决.
鉴于以上原因,我们建议对系统改造同样采用西门子高性能的S7-300
产品来替代原有的S5-115U,并将这两个系统上连入西门子的开放性好、扩
展性强、速度快的PROFIBUS 网络上。原有ProfiBus 网因当时站点少、通
讯距离短，从经济上考虑采用电缆作为通讯媒介，本次改造后，通讯距离
大大加长，考虑到将来整个系统都将逐步改造升级连入ProfiBus 网络，
通讯速度、网络的抗干扰能力及网络通讯的可靠性也必须改善，所以这次
改造将原有的ProfiBus 电网络改为光网，以提高网络的通讯速度和可靠
性。
三、改造设计方案说明如下：
1. 此次S5 升级S7 系统,从结构上,柜内接线上基本不变,而且在模板的选型上也基本与原设计保持一直,这样可以给年修提供更多的调试时间,
从而,可以保障年修的顺利完成.
2. 此次改造将原西门子低速网L1 网改造为西门子开发的开放性好的
PROFIBUS 网,该网是基于欧洲标准EN 50 170,因此它可以和只要符合该
协议的设备进行通讯,由于该网为现场总线网,所以它保证了现场设备
的快速性, 并提高了系统的抗干扰性.
3. 修改2个操作箱站，可以就地进行洗瓶操作，用TP177 实现。
4. 方案的可靠性。由于在2008 年的年修时，我们已对混比机控制系统进行过升级改造，因此，关于这次改造我们是完全有把握。
四、软件设计及编制
1.原S5 程序改编
RB生产线控制系统原来控制程序使用的是S5 中的STEP5，现改为S7 可编
程控制器，故控制应用程序必须改编成STEP7 结构，以便传到S7-300 的
CPU 中，从而完成对全系统的逻辑控制及连锁。
2．网络开通
S7-300 通过CP343-1将系统加入到PROFIBUS，因此软件工作中必须
将CP343-1 激活，将其挂到网上，然后编制网络开通、新建站点等软件。