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主线泵PLC升级在线调试技术方案
一、概述：
原SY/MAXPLC系统由两台CPU,两组RIO Drop 和两台HIM组成. 通过IOSEVE服务器,用Square D SYMAX Point-to-Point通讯协议与Intouch连接,标准双机热备。

因原系统老化,事故率增大，备件采购困难、昂贵。

决定将系统升级到Quantum IEC/11303，通讯方式改为以太网。

通过MODBUS串口网关连接，将I/O前端的RS485信号（MODBUS-RTU通讯协议）转换为工业以太网方式，并以MODBUS-TCP（驱动程序名为Modbus Enthernet）通讯协议与Intouch连接。

MODBUS串口网关的网口一端连接计算机的网卡，另一端通过RS485通讯线连接Local Dropr的CRP接口。

二、调试内容：（主要内容分为四部分）
第一部分，通讯测试。

已基本完成。

1、测试结果：PLC与I/O通讯基本正常，同Intouch连接基本正常。

2、存在问题：3#RIO有两块RTD报错，其原因需进一步测试后确定。

第二部分：通讯与梯级调试。

（分为两个步骤）
本部分需要系统停机4小时左右。

（最好利用带浆停机或并项检修时间）
第一步，用2小时左右进行通讯测试，操作如下：
1、通知有关车间级以上负责人和岗位操作人员，系统前面停机，由调度通知马场坪终
端。

2、正在运行的T1，T2，T3，G10，G11应急开关转到开。

G-2A，G-2B，G-2C整流柜主
空开拉到分闸位置并挂牌。

3、所有机电修及操作人员由白翔，唐维波统一指挥，全部操作必须向二位请示，均同
意后按技术方案执行。

4、a,两台CPU钥匙开关打到停止位置，b,PLC系统全面停电，c,拆下两块CRM-232接
口模块，换上两块CRM-931-RG通讯模块(注意局号，02对应2#RIO，03对应3#RIO，错了不能通讯)，d,将新PLC LOCALDrop的两块140-ACI-040-00模块拆下，e,把原
3#RIO的5#槽和6#槽RTD拆下，移到原2#RIO的13#槽和14#槽（注意：地址不能
改变，RTD地址和相关配置已做完，模块装上后，即可运行，不必配置），f,连接
通讯电缆，如下图。

5、用网线电缆连接到笔记本电脑，PLC按顺序通电，CPU钥匙开关转到运行，开始通
讯测试，注意观察是否报错，如没有并且通讯模块两个绿灯同时亮，此时用HIM读
RTD和RIM-125的参数，如果能够正确读到参数，证明通讯成功。

本步测试到此为
止，进行下一步操作。

如果通讯报错，确定报错模块，停PLC电源，将报错模块与
正常模块对调后再通电测试，如正常中止测试。

再报错，可将模块插入其它槽号，
但应在梯形图中配置（注意要保持原地址不变），PLC通电后不要立即停电，让框
架自运刷新二到四分钟能读到模块，销除错误。

本步不能超过两小时，时间一到通
讯测试立即中止，进行下一步梯级测试。

第二步：梯级测试，操作如下：（本步需要1-2小时）
1、人员安排。

a,现场指挥：唐维波。

b技术指导：白翔。

c安全负责：张小翌。

d HIM
操作调试：白翔龙海明。

e PLC I/O点记录、较对、动态与逻辑分析：张小翌绍宇威。

f 现场设备启停：谢梦龙加一名岗位操作人员。

g 高、低压室设备动态与安全监视：袁志刚。

其它人员包括当班操作人员作机动处理，随时听从唐维波、白翔指挥，全力协助电修人员，保证调试工作顺利进行。

2、首先对单台设备进测试，具体办法如下：
A、在电工的肩护下，由岗位操作人员通过现场启停按钮开停机。

B、负责高低压设
备人员通过盘柜监视设备动作是否正确。

C、负责监视PLC人员观察I/O点显示是否正确。

负责上位机人员监测梯形图和INTOUCH是否正确。

3、单台设备测试完成后，如果有时间立即通知调度，待终端开阀门后，进行主线泵联动开
机试验，对PID进行初步调试。

4、所需测试设备的对象、内容和顺序如下表：
第三部分：模拟量、HIM（InTouch）同以太网通信测试。

（本部分为第三次调试，需要1-2小时）
1、模拟量I/O映射与HIM对应关系测试。

2、模拟量量程与HIM（InTouch）配置调试。

3、InTouch 相关配置，激励与响应时间测试。

4、给移动的2块RTD配置线路和端子号。

5、如显示和读数正确，立即进入下一步。

第四部分：PID测试（本部分为第三次调试，需要1-2小时）具体操作如下。

1、首先对单台泵的闭环控制系统进行调试，通知终端开阀门，主线泵打水，流量从
50M3/H开始每次加10M3/H，一直加到150M3/H。

2、通过HIM 监测给定值、返馈值和电磁流量计读数是否一致。

3、监测主线泵超调量和PID响应速度能否满足工艺要求。

4、PID分为正调节和负调节，主线泵为负调节。

5、PID具体调试方法如下；
a.确定比例增益P
确定比例增益P 时，首先去掉PID的积分项和微分项，一般是令Ti=0、Td=0（具体见PID的参数设定说明），使PID为纯比例调节。

输入设定为系统允许的最大值的60%~70%，由0逐渐加大比例增益P，直至系统出现振荡；再反过来，从此时的比例增益P逐渐减小，直至系统振荡消失，记录此时的比例增益P，设定PID的比例增益P为当前值的60%~70%。

比例增益P调试完成。

b.确定积分时间常数Ti
比例增益P确定后，设定一个较大的积分时间常数Ti的初值，然后逐渐减小Ti，直至系统出现振荡，之后在反过来，逐渐加大Ti，直至系统振荡消失。

记录此时的Ti，设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。

积分时间常数Ti调试完成。

c.确定微分时间常数Td
微分时间常数Td一般不用设定，为0即可。

若要设定，与确定P和Ti的方法相同，取不振荡时的30%。

d.系统空载、带载联调，再对PID参数进行微调，直至满足要求。

．PID调试一般原则
a.在输出不振荡时，增大比例增益P。

b.在输出不振荡时，减小积分时间常数Ti。

c.在输出不振荡时，增大微分时间常数Td
6、PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中PID参数经验数据以下可参照：
温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s
压力P: P=30~70%,T=24~180s,
液位L: P=20~80%,T=60~300s,
流量L: P=40~100%,T=6~60s。

7、PID常用口诀：
参数整定找最佳，从小到大顺序查
先是比例后积分，最后再把微分加
曲线振荡很频繁，比例度盘要放大
曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳
曲线偏离回复慢，积分时间往下降
曲线波动周期长，积分时间再加长
曲线振荡频率快，先把微分降下来
动差大来波动慢。

微分时间应加长
理想曲线两个波，前高后低4比1
一看二调多分析，调节质量不会低
8、最后对三台主线泵的闭环控制系统的PID进行调试，方法同上，流量最多加
到300M3/H，调试结束，新PLC投入运行，老PLC处于备用状态。

三、系统实现功能
1、新PLC投入后，三台主线泵闭环控制满足工艺要求。

实现系统调节的快速性和准确性，稳定性的前提下，兼顾系统的带载能力和抗扰能力，同时，系统阶跃响应的稳态误差值达到零，PID调节达到智能级别。

2、系统逐步实现上位机双机热备、上位机与PLC通信双网冗余、PLC的CPU双机热备、PLC通信双网冗余，大大题高通讯速度，操作设备更加方便快捷，CPU承载能力增大，为今后主线泵扩能做好准备。

主线泵PLC升级在线调试技术方案
组长：罗时钟
技术负责：白翔
现场指挥：唐维波
安全负责：张小翌
成员：龙海明孙德权绍宇威谢梦龙袁志刚
编制：龙海明
2010年8月2日。