皱眉肌改造

一目了然 早期以太网的采用 快速的投资回报 提高生产力，降低成本

随着行业重组，企业希望保护资产并最大限度地利用资本预算，机器所有者有动力推迟购买新设备，并对现有机器进行战略投资，以保持它们的运行时间更长。然而，旧机器通常可以像新机器一样工作;通过对控制系统和人机界面的改造，他们可以实现更高水平的自动化。

利用这一趋势的一个例子是国际纸业(IP)。当这家纸和包装产品公司最近收购了惠好瓦楞纸生产业务时，管理层决定将部分设备搬迁到国际纸业位于华盛顿的工厂

概念系统公司在将I/O机架和控制面板运送到机器重新组装现场之前预先连接了它们。

管家，IN，同时升级一台机器。

甚至在收购国际纸业之前，惠好工厂的经理们就在考虑对Gopfert柔性印刷机进行战略升级，这是一种打印、切割和折痕瓦楞纸并将其堆叠成盒子的机器。这台有15年历史的机器的一些I/O功能无法运行，很难找到维修部件，而且机器无法正确启动。此外，更改机箱配置所需的设置过程需要一个多小时才能完成。这部分是由于机器操作员遇到的问题，也由于原始设计中的自动化限制。

例如，安装过程中比较耗时的一个方面涉及手动定位切割头。在头初始定位后，下入测试箱，进行调整，并下入更多的测试箱。通常，在开始生产运行之前还要进行更多的调整和测试。当事情不能正常工作时，系统的单色绿色操作屏幕只能提供有限的解决问题的信息。

移动和升级

当决定升级机器时，IP的管理层聘请了奥尔巴尼，OR，系统集成商概念系统公司进行修改。概念系统在转换行业的各个方面都有很长的记录，该公司之前升级了另一台IP瓦楞纸印刷机，取得了良好的效果。

一个新的挑战是，这台机器需要升级，因为系统被移动到新的工厂位置，停机时间保持在最低限度，因为这台机器为一个大型乙烯基壁板客户生产所有的盒子。为了减少对客户的影响，IP团队对产品进行了大量的预运行，而概念系统改造团队在机器拆卸之前做了尽可能多的预工作。

由于IP印第安纳工厂的其他机器使用罗克韦尔自动化公司的艾伦-布拉德利控制系统，因此决定用罗克韦尔自动化公司的新PLC取代旧的PLC。这将使维护控制系统的成本降到最低。

瓦楞纸机的进料视图。

如何重写“丢失”的代码

然而，改变控制系统架构并不是一个简单的过程。事实上，最初的机器制造商说这是做不到的。“我们必须对现有的机器进行逆向工程，”Concept Systems的鲍勃·奥布莱恩(Bob O ' brien)说。“我们必须从外部角度来了解机器。”三名概念系统工程师前往密歇根完成这项任务。为了在没有软件清单的情况下弄清楚老式PLC的梯形逻辑，他们研究了图纸，在机器周围爬来爬去。他们与操作人员交谈，询问有关机器操作的问题，并咨询了一位非常熟悉机器的外部服务技术人员。

除了了解这台特殊机器的工作原理之外，概念团队还必须在替换旧控件之前为新控件编写代码。

除了更换PLC, Concept Systems团队还升级了其他硬件，同时保留了系统元素。例如，机器包含大约64个独立的电机，其中7个是伺服电机。Concept的工程师用Allen-Bradley 1326马达取代了机器的伺服系统，但保留了其他马达和驱动器，比如带有模拟驱动器和开关控制的480v马达。

印刷和切割的瓦楞纸箱平面堆放在机器的输出。

如何加速I/O替换

旧系统有大量的分布式I/O。机器周围有23个位置，旧的I/O模块被新的A-B 1794 Flex I/O模块取代。旧的卡大多是8点接口模块。

为了简化安装新模块的任务，而不改变所有机器的线路，概念团队用新的A-B I/O模拟了旧卡的设置和功能。Concept Systems的Jim Ford说:“我们希望现场的电工能够通过简单的点对点连接来取代旧的I/O。例如，旧系统的控制卡上有DB25连接，因此Concept提供了DB25分离板。这使得现有的线路可以连接到DB25连接，新的I/O模块可以直接连接到分离板上的端子。

此外，新的Allen-Bradley I/O模块没有提供与旧的I/O接口相同的功能，Concept的工程师没有替换现场设备和/或重新布线整个系统以适应新模块，而是为a - b PLC编写了附加指令。这些模块模拟了旧的专业模块的功能，并使所有现有的现场设备与现有的现场连接一起重用，节省了大量的I/O检查和启动时间。

增加绝对定位

如果可以很容易地替代更好的技术，则在改造过程中进行。例如，许多老式的正交传感设备需要通过寻的操作来正确测量轴的位置，这些设备都被新的同步串行接口(SSI)设备所取代，这些设备可以进行绝对定位。(每当停电时，需要归航的旧设备会导致系统重新上线的延迟。)为了最大限度地减少安装新I/O连接所需的时间，Concept提前构造了新的I/O机架，并在部件运送到新站点之前将新的编码器安装在旧机器上。

维护屏幕显示所有I/O点的状态。

操作员屏幕显示机器设置。

操作界面改造

这台机器的操作界面进行了重大改造。绿色显示器被17英寸的显示器取代。触摸屏运行罗克韦尔RS工作室软件。不同的生产选项现在可以在食谱中表达，机器上可以存储多达300个加工场景。

操作员通过人机界面选择一个配方来加载作业，这使得切割和材料运输电机进入预设位置。然后他们按下按钮，机器就开动了。操作员只需运行一个测试箱，就可以投入全面生产(这被称为“一箱设置”)。有了新的控制和HMI，转换时间缩短了近一个小时。

现在，如果出现问题，服务人员可以查看所有I/O点和注册值，并监视所有以太网连接。国际纸业的IT部门也将能够通过虚拟专用网络(VPN)从其俄勒冈州总部远程查看系统，并在必要时使用远程链路进行诊断。

根据国际纸业的Kevin Klodzen的说法，“由于概念系统公司卓越的工程流程和对客户支持的重视，我们的机器比计划提前了近两周启动和运行。Concept公司的工程师在公司启动后一直和我们在一起，以确保我们充分利用新系统。”

当机器正在移动时，是考虑进行更改的好时机，但需要详细的计划，以使转换尽可能顺利地进行。在这个例子中，Concept Systems使老式转换机器的控制更有效，使操作员和服务技术人员能够更有效地花费时间。

从2009年版的自动化集成商指南，一个补充控制工程杂志。//www.globalelove.com这份涵盖近1800家自动化系统集成商的年度印刷指南可在//www.globalelove.com/integrators．

参见2010年自动化集成商指南中的其他文章。

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