老旧电脑编程plc 【最佳实践】仅一个周末，老旧PLC系统升级为现代PLC控制系统

小编 2025年05月03日 21:44 85 0

【最佳实践】仅一个周末，老旧PLC系统升级为现代PLC控制系统

作者 | George Bruce

一家系统集成商仅利用一个周末的时间，就将一个有几十年历史的过时系统升级为最新的高速系统。

一家系统集成商与泡菜厂签订了更新和更换其过时硬件的合同。工程师们意识到，如果该厂的一个集中式PLC-5（负责控制50%以上泡菜生产的5个系统）出现故障，那么他们将关闭整个工厂来识别和修复问题，从而导致公司在生产高峰期损失宝贵的时间和收入。为了升级和分离设备，需要迁移由中央可编程逻辑控制器（PLC）控制的五个系统，并将所有通信转换为以太网通信。

三个已识别的挑战

由于在开始升级时需要考虑诸多障碍，因此需要仔细规划，以确保该项目能够在不中断生产或延长截止日期的情况下完成。

首先，该团队需要确定30年来零散实施的、未记录的升级，这些升级目前正在维持系统的运行。

其次，了解到该工厂只使用新鲜农产品，在某些时候的生产能力接近110%。这意味着升级必须在周末完成，并在周一早上生产开始之前进行测试，这要求系统集成商的团队迅速调整，缓解可能出现的任何潜在问题。

最后，工厂本身位于美国密歇根州，一些需要升级的面板在户外。如果在冬季关停，它可能会损坏负责将数百加仑水和泡菜从寒冷条件下输送到工厂的泵。在寒冷的天气和生产增加之间有一个小窗口，以执行、测试来确保现代化系统的运行。在这一点上，与现场进行明确沟通和设定现实的期望至关重要。

五个系统的迁移

与现场运营团队的坦诚沟通非常重要，这样就更容易直接识别需要审核的五个系统并记录现有设置。这使团队能够在非常短的工期内，为所需的安装制定最佳解决方案。

决定先解决最大系统的转换问题。它由一个具有17插槽的PLC-5机架和12个硬接线驱动器组成，混合了120 V数字输入/输出（I/O）和模拟输入。所有这些都通过以太网连接转换。然后使用NAT模块将PLC连接到网络。这使新以太网控制系统保持隔离，同时使控制器仍能与网络通信。

▲图1：第一个系统由具有17个插槽的PLC-5机架和12个硬接线驱动器组成，再加上120 V数字输入/输出（I/O）和模拟输入。升级前后对比图。

虽然硬件安装很简单，事实也证明编程更具挑战性。由于最初的PLC-5必须保持运行，因此一旦新控制器上线，必须禁用独立于新系统的旧PLC-5的代码。PLC之间的许多消息必须进行映射和测试，包括一些与其它控制器的消息。然后对所有I/O进行重新映射，并对尽可能多的过程功能进行测试和确认。

虽然系统2和系统3较小，但它们的复杂性也不亚于系统1。与原始PLC-5的通信仍然需要设置和测试，而PLC-5和每个新控制器之间的消息也必须进行配置。然后禁用旧PLC的控制，以便可以测试新的PLC。此时，就可以删除系统1原始PLC-5中禁用的逻辑，因为新系统已经运行了几个星期，没有出现任何问题，工作人员对控制器已经建立了信心。

▲图2：与原始PLC-5的通信仍然需要设置和测试，而PLC-5和每个新控制器之间的消息必须进行配置。

系统4和5的转换类似于系统1。PLC-5 I/O机架使用硬接线驱动器，两者都转换为以太网驱动器。与系统1一样，NAT模块用于将系统保持在工厂网络上，但保持隔离。与前三个系统一样，重复了相同的切换方法，当系统4和5上线时，原始PLC中的逻辑被禁用。

▲图3：系统4和5的转换类似于系统1。与系统1一样，NAT模块用于将系统保持在工厂网络上，但保持隔离。

配置了原始PLC-5和新控制器之间的消息传递，以及与其它几个控制器的通信。此时删除了系统2和系统3原始控制器中已经被禁用的逻辑。然后，该团队能够远程删除系统4和系统5中被禁用的逻辑。

尽可能减少潜在错误

与任何需要快速完成的大型安装一样，排除故障的需求也会增加。由于要在一个周末内将几十年前的陈旧系统升级为当前的高速系统，因此需要进行更多的测试和校准，而不是像以往那样进行简单的渐进式升级。

得知客户希望在周一早上，一进入工厂就能100%恢复生产，项目团队必须通过切实有效的沟通，确保生产各个阶段的功能必要性以帮助用户来管理这些期望。结论是，生产需要从50%开始回复，然后逐渐增加到100%。这将就更容易关停，以解决在全面生产之前可能出现的任何潜在错误或问题。

该团队清晰的沟通和管理客户期望的能力，加上系统集成商技术人员的专业工作，为一个具有未来工作潜力的多年项目打开了希望之门。

关键概念：

■ 要确保在不影响生产截止日期的情况下完成对过时硬件的PLC 升级，需要进行周密的规划。

■ 与现场运营团队的坦诚沟通可以更容易地识别需要审核的系统，并记录现有的设置。

思考一下：

如何更有效地对现有控制系统进行快速检修和升级？

十几年前的PLC拆解，看起来相当过瘾！

PLC，一直是想学习的，怎奈基础不太稳定，只能大概了解一下知识，并不会编程……那就拆个十几年前的PLC来研究一下吧

这个也是老旧设备不使用的，连上电以后，所有指示灯都正常显示。

我们先来看一下外观，外观是由三部分组成，型号分别是XBM-DR16S、XBE-DC16A、XBE-RY08A。

第一个是LS可编程控制器，第二个是LS的XGB系列I/O模块，第三个是输出模块。

最右边那个是魏德米勒的24V直流电源，48W最大输出。PLC这仨个，每个都有对应功能的接口。

外观，后面有轨道安装槽，上下两端各有一个对应的小锁可以互相锁住模块。

其中，第三组外面有一个扩展口可以撕开，继续往外扩展。编程模块底部有一个RS485接口，还有一个dc24V电源接口。

三组模块儿依次排开，都使用同一种接口。上下底部可以看到锁扣的位置。

打开外壳看到背部几乎没有元器件，只有显示模块的LED灯。标签上应该是生产日期110411，差不多这个时候的老设备了。

LED灯通过外壳镶嵌的这个透光塑料，在正面显示。打开正面面板，一个RS232c的接口，运行停止开关，三个指示灯，电源，运行，错误，底部两排接口。

看里面有继电器，我猜测，这个可不可以单独使用，不用后面俩模块，如果运行的动作不是很多的话。

拆开后是两块主板的，通过插口链接一起，左边的为可编程部分，右边的为跑程序的部分。

下面，看一下编程部分。

通过232接口进来的第一个芯片ST202EC，一颗来自意法半导体的RS232收发器，5伏供电，可以满足所有EIA/TIA-23E和CCITTV2.8规范，数据速率高达230kbps。

一颗麦克隆生产的4M闪存，单电源供电操作，4.5~5.5V，用于读取擦除和编程操作。擦除暂停擦除恢复，暂停扇区擦除操作，从另一个未被查出的扇区读取数据或将数据编程到另一个扇区。右边那个14针脚的HC14，是Fairchild仙童公司生产的一颗逻辑芯片。再往右的一颗957B功能没找到……

主控芯片U1，丝印H8S/2424是一颗瑞萨的16位高速中央处理器，为实现低成本的系统配置而提供的片儿上外围功能是DAM控制器EXDMA控制器。数据传输控制器串行通信接口IC总线接口同步串行通信单元Ad转换器da转换器和各种定时器。

一颗大电容，旁边两颗TLP280-4，是东芝的一颗光耦合器。

背部的芯片位置是两颗的，但是只安装一颗芯片，丝印不太清晰，品牌是BSI联邦科技的，应该是存储芯片，中国台湾制造。

8颗LED，用于显示当前功能。

再来看下这块板子，带继电器的。

排线进来，先是一个功率电感，一个贴片二极管，旁边还有个35V电容。

再往下一颗丝印LM2596S，是一个开关稳压电路，该芯片采用pwm调制模式，能够调节占空比线性范围0-100%。再往下一个开关，还有仨个LED显示，就是对应电源，运行，错误的指示灯。一共有8个继电器，旁边一个24V输入，4颗电容，3个电感。24V输入应该是给整个plc供电的，开头照片接入一个24V电源，可以点亮。