时钟同步系统施工方案施工方案审批表目录一、施工方案综述............................................................................................... - 3 -二、工程概况及特点........................................................................................... - 4 -三、施工步骤....................................................................................................... - 5 -四、风险分析..................................................................................................... - 14 -五、生产安全及文明施工................................................................................. - 14 -一、施工方案综述根据中韩(武汉)石油化工有限公司PLC系统的改造技术要求和我公司对改造要求的理解来编制施工方案。
采用西门子以太网模块,结合多套系统的CPU功能,实现多系统之间的工业以太网下的时钟同步。
二、工程概况及特点本改造系统将10套西门子CPU(其中包括S7-300和S7-400的CPU)组成两个时钟系统进行时钟同步。
本系统采用卫星时钟同步模块作为时钟源,西门子以太网模块CP443和CP343作为接口模块,并结合CPU的属性来实现时钟同步功能,将卫星时钟同步模块作为时钟主站,将所有PLC的CPU设置成为时钟从站,并激活时钟同步功能,系统网络图如下:时钟源时钟跟随图1 时钟系统一(HDPE)时钟源时钟跟随图2 时钟系统二(LLDPE)2.1 时钟同步说明本改造系统采用的是工业以太网 SIMATIC 模式时间同步,该模式结合 ISO 传输服务通常用于过程自动化。
通信处理器(CP)和同步CPU之间同步精度 +/- 10ms、分辨率 +/- 1ms。
卫星时钟同步模块作为时钟源,其余PLC的CPU(如 S7-300)配置为从时钟,那么主时钟时钟消息通过工业以太网传送到 CPU。
在CPU中设置时钟同步,能够选择从1秒到24小时时间间隔用于同步。
同步成功后,从站PLC与时钟源之间将会按照设定的间隔时间进行同步扫描。
2.2 组网方式组成两个时钟系统,按照就近原则,将同一机柜间的PLC组成一个时钟网络,PLC之间距离小于100米,无需铺设光缆。
2.3 触摸屏迁移由于现场PLC柜上安装有触摸屏,且分布在不同的地方,操作人员想要修改参数或者使用触摸屏,就要跑到不同的地方去操作触摸屏,为控制系统带来了不便,也不便于触摸屏的集中管理与控制。
在改造系统中,将触摸屏安装到操作台上,放置在控制室,针对不同的地方的触摸屏,操作人员可以集中在操作台上进行操作。
操作台需设置电源供触摸屏使用,触摸屏通过原有通讯模式与相应PLC之间进行通讯。
2.4 计划工期2016年4月23日至2016年4月29日,共7天。
三、施工步骤错误!未找到引用源。
施工分四阶段进行:GPS时钟接收器安装就位、系统网络搭建及触摸屏迁移、系统软件组态、系统测试。
3.1 GPS时钟接收器安装GPS时钟源安装于可接收卫星信号处固定,保证可实时更新系统时间,以备设备随时访问。
GPS接收线缆走地板线槽,应避免强电干扰。
时钟源主机安放于触摸屏的操作箱机柜内,时钟源接收的GPS 信号不对触摸屏的通讯产生干扰,应保证触摸屏的正常使用。
3.2 系统网络搭建及触摸屏迁移系统网络搭建本次时钟同步分为两系统:HDPE装置和LLDPE装置。
其中HDPE装置共有四套PLC系统:一套冰机系统、一套添加剂系统、一套风送系统、一套挤压机系统。
网络搭建以挤压机为起点,通过网线连接至添加剂系统,由添加剂系统连接至冰机系统,再由冰机系统连接至风送系统,最后由风送系统连至时钟源主机的网口,达到各系统访问时钟源的目的。
此外LLDPE装置共有六套PLC系统:一套添加剂系统、一套风送系统、一套挤压机系统、两套PDS 系统。
网络搭建以挤压机为起点,通过网线连接至添加剂系统,由添加剂系统连接至**系统,由**系统连接至风送系统,然后从风送系统连接至第一套PDS系统,再由第一台PDS系统连至第二套PDS系统,最后从PDS系统连接至时钟源主机。
网络通信应遵从各个系统互不影响为原则,将所有系统组成同一网络同一网段,能够独立的访问时钟源。
触摸屏迁移触摸屏从机柜们拆下后,安装在承包商提供两台触摸屏操作箱上,操作箱放置于操作台上,以备操作员进行操作修改数据。
在触摸屏迁移过程中,需延长触摸屏的信号线及电源线,信号线采用西门子DP通讯专用线缆,应走线槽切避免强电干扰。
3.3 系统软件组态1、HDPE装置HDPE装置包含四套独立的PLC控制系统:添加剂系统、风送系统、挤压机系统、冰机系统。
(1)挤压机系统挤压机系统四台电脑主机,包含两台服务器、两台操作员站(左、右)。
挤压机的项目原路径为D:\WUHAN\WUHAN_MP\WUHAN_MP,备份路径为D:\Archive Files\WUHAN\WUHAN_mp_201604231030_dfx。
1)工程师站(ESCL1)设置步骤如下:第一步,在CP443的属性中,为冗余CPU添加网络IP地址(#1 CPU地址:192.168.0.60、#2 CPU 地址:192.168.0.61),IP地址应与时钟源在同一网络段,如图3所示;图3 CPU添加网络IP地址第二步,在NTP模式中,为CPU添加时钟源主站(IP地址:192.168.0.250),通过以太网,时钟源向CPU实时发送时间;此外,在时区中选择北京所在时区(GMT +08:00),如图4所示。
图4 添加时钟源IP地址第三步,为工程师站(ESCL1)电脑系统添加时钟源主站(IP地址:192.168.0.250),通过以太网,时钟源向电脑操作系统实时发送时间,如图5。
至此工程师站(ESCL1)的设置完成。
图5 操作系统时间同步设置2)服务器1(OSSV1)设置步骤如下:第一步,为服务器1(OSSV1)电脑系统添加时钟源主站(IP地址:192.168.0.250),通过以太网,时钟源向电脑操作系统实时发送时间,如图5。
至此服务器1(OSSV1)的设置完成。
3)服务器2(OSSV2)设置步骤与服务器1(OSSV1)一致。
4)操作员站(CL2)由于操作员站(CL2)电脑主机没有安装CP1623通讯网卡,使用的是独立网卡,故将操作员站(CL2)的时间与服务器的时间同步,达到与时钟源同步的目的。
设置步骤如下:第一步,为操作员站(CL2)电脑系统添加服务器时钟主站(IP地址:192.168.1.112),通过以太网,服务器时钟向电脑操作系统实时发送时间,如图5。
至此操作员站(CL2)的设置完成。
(2)添加剂系统添加剂系统包含两台电脑主机,即两台操作员站(左、右)。
添加剂的项目程序原路径为:右边操作站E:\WHPLC0408,程序备份路径为D:\备份\WHPLC0408_20160423_dfx,右边操作站画面的备份路径为D:\备份\右边操作站被封20160423_dfx。
1) 工程师站(右边操作站)设置步骤如下:第一步,在CP443的属性中,为冗余CPU添加网络IP地址(#1 CPU地址:192.168.0.62、#2 CPU 地址:192.168.0.63),IP地址应与时钟源在同一网络段,如图3所示;第二步,在NTP模式中,为CPU添加时钟源主站(IP地址:192.168.0.250),通过以太网,时钟源向CPU实时发送时间;此外,在时区中选择北京所在时区(GMT +08:00),如图4所示第三步,工程师站(右边操作站)安装有CP1623通讯网卡,为1623卡分配本地IP地址(IP地址:192.168.0.120),如图6所示。
图6 1623卡分配本地IP地址第四步,为工程师站(右边操作站)电脑系统添加时钟源主站(IP地址:192.168.0.250),通过以太网,时钟源向电脑操作系统实时发送时间,如图5所示。
至此工程师站(右边操作站)的设置完成。
2)操作员站(左边操作站)设置步骤如下:第一步,由于操作员站(左边操作站)安装有CP1623通讯网卡,为1623卡分配本地IP地址(IP 地址:192.168.0.121),如图6所示。
将操作员站(左边操作站)的时间与时钟源主站的时间同步。
第二步,为操作员站(左边操作站)电脑系统添加时钟源主站(IP地址:192.168.0.250),通过以太网,时钟源主站向电脑操作系统实时发送时间,如图5。
至此操作员站(左边操作站)的设置完成。
(3)风送系统风送系统两台电脑主机,即两台操作员站(左、右)。
风送系统的项目程序原路径为:左边操作站C:\Program Files\SIEMENS\STEP7\S7Proj\Whhd_P_2,项目程序备份路径为左边操作D:WHHDPE\Whhd_prj20160414.Zip。
1)工程师站(左边操作站)设置步骤如下:第一步,在CP443的属性中,为冗余CPU添加网络IP地址(#1 CPU地址:192.168.0.64、#2 CPU 地址:192.168.0.65),IP地址应与时钟源在同一网络段,如图3所示;第二步,在NTP模式中,为CPU添加时钟源主站(IP地址:192.168.0.250),通过以太网,时钟源向CPU实时发送时间;此外,在时区中选择北京所在时区(GMT +08:00),如图4所示第三步,工程师站(左边操作站)安装有CP1623通讯网卡,为1623卡分配本地IP地址(IP地址:192.168.0.130),如图6所示。
第四步,为工程师站(左边操作站)电脑系统添加时钟源主站(IP地址:192.168.0.250),通过以太网,时钟源向电脑操作系统实时发送时间,如图5。
至此工程师站(左边操作站)的设置完成。
2)操作员站(右边操作站)设置步骤如下:第一步,由于操作员站(右边操作站)安装有CP1623通讯网卡,为1623卡分配本地IP地址(IP 地址:192.168.0.131),如图6所示。
将操作员站(右边操作站)的时间与时钟源主站的时间同步。
第二步,为操作员站(右边操作站)电脑系统添加时钟源主站(IP地址:192.168.0.250),通过以太网,时钟源主站向电脑操作系统实时发送时间,如图5。