兌幸福 王宜江

摘? 要：由于德馬泰克堆垛機(jī)控制器采用的是軟PLC，安裝在基于Windows XP操作系統(tǒng)的工控機(jī)上，近幾年來(lái)輔料高架庫(kù)的堆垛機(jī)控制器經(jīng)常出現(xiàn)藍(lán)屏死機(jī)情況，生產(chǎn)隨著堆垛機(jī)的故障中斷運(yùn)行。在分析堆垛機(jī)控制器的工作原理后，決定選擇重新備份控制器的方法在控制器出現(xiàn)藍(lán)屏死機(jī)時(shí)通過(guò)快速更換解決停機(jī)問(wèn)題，但由于原系統(tǒng)的硬件板卡、操作系統(tǒng)都已經(jīng)過(guò)時(shí)，與新購(gòu)置的工控機(jī)都不兼容，只能通過(guò)重新安裝老系統(tǒng)并自行設(shè)置參數(shù)的方法進(jìn)行備份，經(jīng)過(guò)多次探索和嘗試，維修人員終于掌握了控制的備份方法，并在別的高架庫(kù)中推廣應(yīng)用，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：堆垛機(jī);工控機(jī);CP5613網(wǎng)卡;操作系統(tǒng)

1.引言

河南中煙黃金葉生產(chǎn)制造中心裝備有16臺(tái)堆垛機(jī)，分別安裝在原料、輔料庫(kù)和成品高架庫(kù)，這些堆垛機(jī)都是從德國(guó)進(jìn)口，品牌為德馬泰克，控制器采用的是基于西門(mén)子工控機(jī)的軟PLC，使用兩塊西門(mén)子的CP5613網(wǎng)卡通過(guò)Profeibus_DP現(xiàn)場(chǎng)總線與堆垛機(jī)上的子站通訊，控制堆垛機(jī)的運(yùn)行，因此控制系統(tǒng)的穩(wěn)定起決于工控機(jī)的可靠性。近期，輔料高架庫(kù)堆垛機(jī)的工控機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)藍(lán)屏死機(jī)問(wèn)題，造成控制器也無(wú)法運(yùn)行，需要重新啟動(dòng)才能恢復(fù)正常，但重新啟動(dòng)后堆垛機(jī)上的任務(wù)會(huì)丟失，操作人員還要手動(dòng)把丟失的任務(wù)找回來(lái)才能正常運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間的恢復(fù)過(guò)程嚴(yán)重了正常生產(chǎn)，而且處理過(guò)程中稍不注意就會(huì)出現(xiàn)任務(wù)交叉錯(cuò)誤的問(wèn)題，把卷煙材料送錯(cuò)，存在嚴(yán)重的產(chǎn)品質(zhì)量隱患，而且如果工控機(jī)重新啟動(dòng)失敗或徹底損壞，整個(gè)高架庫(kù)就不能運(yùn)行，因?yàn)闆](méi)有備用設(shè)備，修好可能需要數(shù)天時(shí)間，屆時(shí)全廠生產(chǎn)都可能停止。

2.原因分析

雖然西門(mén)子的工控機(jī)是基于工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)，不采用散熱風(fēng)扇等易損件，可以在惡劣的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，但隨著時(shí)間的推移，內(nèi)存條、硬盤(pán)等配件仍然存在老化分風(fēng)險(xiǎn);而且工控機(jī)采用的是window操作系統(tǒng)，運(yùn)行中也會(huì)出現(xiàn)垃圾文件，影響設(shè)備的運(yùn)行速度，問(wèn)題嚴(yán)重到一定程度后就會(huì)造成藍(lán)屏死機(jī)等問(wèn)題，如果不及時(shí)處理就會(huì)發(fā)展到硬件損壞造成堆垛機(jī)不能運(yùn)行，如果卷煙材料不能及時(shí)出庫(kù)，后果將不堪設(shè)想。

3.方案設(shè)計(jì)和選擇

由于工控機(jī)的損壞時(shí)間存在不確定性，即使藍(lán)屏也可能會(huì)工作幾個(gè)月甚至幾年，也可能幾天就徹底損壞，但就全廠生產(chǎn)而言，不能寄希望與這些不確定的因素，因此，維修人員設(shè)計(jì)兩種解決方案，一種是采用PLC硬件替代軟PLC，另一種是克隆一臺(tái)相同配置的工控機(jī)。兩種都是采取備用機(jī)的方式保證在工控機(jī)損壞時(shí)可以補(bǔ)上，短時(shí)間內(nèi)即可替換使用，保證設(shè)備無(wú)憂(yōu)生產(chǎn)。

（1）PLC硬件替換方案

PLC硬件替換方案就是采用成熟的西門(mén)子S7-300PLC替換現(xiàn)有的軟PLC。從性能上講，S7-300PLC的運(yùn)算速度和內(nèi)存容量等參數(shù)完全可以滿(mǎn)足運(yùn)行的需求，但是，在替換過(guò)程當(dāng)中需要重新進(jìn)行硬件安裝、接線、調(diào)試，特別是控制程序項(xiàng)目中的參數(shù)也需要重新配置，由于維修人員對(duì)程序不是太熟悉，還需要廠家的技術(shù)支持，配置后的兼容性還需要進(jìn)行測(cè)試，存在諸多不確定因素。

（2）克隆相同配置工控機(jī)

該方案需要采購(gòu)一臺(tái)工控機(jī)，然后在系統(tǒng)中安裝軟PLC，與堆垛機(jī)的通信的CP5416網(wǎng)卡還需要重新配置，如果完全按照地址和參數(shù)進(jìn)行配置，克隆出的工控機(jī)與原設(shè)備完全一致。對(duì)控制程序的改動(dòng)不大，維修人員完全可以自主進(jìn)行。

硬件替換方案對(duì)維修人員的技術(shù)要求比較高，而且還可能存在兼容性的風(fēng)險(xiǎn)。克隆相同配置的方案可以復(fù)制一臺(tái)相同配置的工控機(jī)，對(duì)原控制程序的修改量不大，風(fēng)險(xiǎn)較小，維修人員自己動(dòng)手即可完成。綜合考慮之后決定選擇第2種方案。

4.方案實(shí)施

確定方案二后，維修人員隨機(jī)展開(kāi)了方案規(guī)劃，從購(gòu)買(mǎi)硬件到硬件配置都做足了功課，為方案實(shí)施做好準(zhǔn)備。

（1）購(gòu)買(mǎi)工控機(jī)并安裝軟件

按照原堆垛機(jī)工控機(jī)的型號(hào)購(gòu)買(mǎi)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該型號(hào)工控機(jī)早已經(jīng)停產(chǎn)，只能購(gòu)買(mǎi)較新型號(hào)的產(chǎn)品，但新產(chǎn)品自帶的是Windouws 7操作系統(tǒng)，而西門(mén)子的軟PLC與新操作系統(tǒng)也可能存在兼容性問(wèn)題，于是維修人員就在新機(jī)器上按照了windows XP操作系統(tǒng)，又安裝老版本的西門(mén)子STEP7編程軟件，把所有的工控軟件都恢復(fù)到原先的老操作系統(tǒng)環(huán)境中。

（2）購(gòu)買(mǎi)和設(shè)置Profeibus_DP網(wǎng)卡

工控機(jī)是通過(guò)兩個(gè)Profeibus_DP網(wǎng)卡與堆垛機(jī)進(jìn)行通訊的，型號(hào)為CP5613 A1，但在市場(chǎng)上只能買(mǎi)到新型號(hào)的CP5613 A2網(wǎng)卡，安裝時(shí)需要在BIOS里面進(jìn)行設(shè)置網(wǎng)卡在插槽里面的地址，設(shè)置的地址為：

CP5613 A2 Karte 1 -> Adresse 0 -> Slot 2 -> IRQ 05 -> Line 2

CP5613 A2 Karte 2 -> Adresse 1 -> Slot 6 -> IRQ 05 -> Line 2

CP5613 A2 Karte 3 -> Adresse 2 -> Slot 4 -> IRQ 10 -> Line 4

（3）安裝CP5613 A2驅(qū)動(dòng)和配置網(wǎng)卡

由于網(wǎng)卡型號(hào)不一致，堆垛機(jī)項(xiàng)目里的網(wǎng)絡(luò)配置不識(shí)別新網(wǎng)卡，于是又從西門(mén)子官網(wǎng)上下載了新的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序，安裝網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)后，原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)配置不識(shí)別新網(wǎng)卡，參數(shù)還需要重新設(shè)置，在PLC的PC STATION中添加網(wǎng)卡并進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置參數(shù)如下圖1所示。

（4）裝載堆垛機(jī)PLC控制程序

將原來(lái)工控機(jī)上的PLC控制程序移植到硬盤(pán)，然后通過(guò)硬盤(pán)導(dǎo)入程序，啟動(dòng)PLC后，控制界面綠燈亮起，至此備份機(jī)安裝調(diào)試完畢。

5.效果檢驗(yàn)

新的工控機(jī)備份系統(tǒng)配置完成后，維修人員將工控機(jī)搬到輔料庫(kù)進(jìn)行測(cè)試，將原來(lái)的工控機(jī)IP地址記錄下來(lái)后拆除，再安裝上新的工控機(jī)，上電后把網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)為記錄的原工控機(jī)的地址，手動(dòng)設(shè)置一個(gè)任務(wù)，讓堆垛機(jī)自動(dòng)學(xué)習(xí)記錄認(rèn)址片位置，保存記錄，然后從WCS上下發(fā)一個(gè)取貨任務(wù)，堆垛機(jī)自動(dòng)執(zhí)行，工作效果良好。將原來(lái)的工控機(jī)替換回來(lái)，總共用時(shí)15分鐘，如果高架庫(kù)再出現(xiàn)工控機(jī)故障時(shí)可以快速進(jìn)行切換，起到了備份冗余的效果。

6.結(jié)束語(yǔ)

該種德馬泰克堆垛機(jī)那個(gè)時(shí)期在煙草行業(yè)有大量應(yīng)用，采用的都是基于工控機(jī)的軟PLC，隨著時(shí)間的推移，基本都出現(xiàn)了設(shè)備老化藍(lán)屏死機(jī)的問(wèn)題。該方法成功掌握了工控機(jī)的備份機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了工控機(jī)故障時(shí)的快速切換，具有非常好的推廣前景。

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作者簡(jiǎn)介：

兌幸福（1972—），河南中煙黃金葉生產(chǎn)制造中心物流分中心設(shè)備管理員，在物流設(shè)備管理及工控自動(dòng)化方面有深入研究。