“西門子杯”中國智能制造挑戰賽2019年“西門子杯”中國智能制造挑戰賽智能制造工程設計與應用類賽項：流程行業自動化方向初賽練習注意事項一、工藝流程說明2019年反應器對象去除了預熱器，增加了蒸汽加熱管線。在反應初始階段，反應器R101采用夾套蒸汽加熱。之后反應放熱強烈，反應器R101采用內盤管式水冷卻。這部分的開車流程建議如下：（1）當反應器R101達到一定液位時，打開反應器R101夾套加熱蒸汽管線閥門及凝結水管線閥門，夾套通入加熱蒸汽使反應器物料升溫誘發反應。（2）當反應物料達到活化溫度后，關閉反應器R101夾套加熱蒸汽管線閥門及凝結水管線閥門，停止進加熱蒸汽。原料A、B在催化劑C作用下進行化學反應，生成產品D及副產物E，并放出大量熱能。此外，以下對物料循環回收工藝也做簡要說明：1、閃蒸罐罐頂部的閥門PV1102為抽真空閥，它的作用是在閃蒸罐未閃蒸前，提前通過真空泵P104與此閥門，將閃蒸罐內的壓力降低到大氣壓下，如20-40kpa，然后就可以關閉。2、閃蒸罐頂部額閥門PV1101是用來回收閃蒸產生的A物料，當閃蒸罐開始閃蒸時，通過調節P104與此閥門，將閃蒸產生的以A物料為主的氣相引入到冷凝器（此時冷凝器的冷卻水應該打開），然后變成液相進入到冷凝罐，待冷凝罐建立液位后，通過循環泵打到混合罐內。3、因為PV1102與PV1101的作用與投用時間完全不同，因此不要同時打開這兩個閥門。4、整個系統有一定的設計工藝與穩態要求，開車時，切記閥門開度大起大落，如一開始就把所有閥門開到最大，應當緩緩調節，慢慢提高負荷。5、綜上，這部分的開車流程建議如下：（1）在開車開始階段，提前通過真空泵P104與閥門PV1102，將閃蒸罐內的壓力降低到大氣壓下，如20-40kpa，然后就可以關閉。（2）反應器進料，慢慢反應，溫度上升，上升到一定溫度（或反應器液位到一定高度），將反應器底部物料打入閃蒸罐，此時，可能還未閃蒸，隨著溫度的升高，開始閃蒸（表現為閃蒸罐的壓力開始增大）。（3）當閃蒸罐開始閃蒸時，通過調節P104與閥門PV1101，將閃蒸產生的以A物料為主的氣相引入到冷凝器（此時冷凝器的冷卻水應該打開），然后變成液相進入到冷凝罐，待冷凝罐建立液位后，通過循環泵打到混合罐內。（4）一旦出現冷凝罐壓力太大（往往是因為進入的物料沒有冷凝或者冷凝不夠，呈現氣相），可以通過打開冷凝罐排氣閥排氣，回到常壓后，再關閉。二、練習/比賽流程及SMPT1000軟件操作（1）每組比賽總時間為3小時，進行比賽評分的時間為40分鐘。（2）參賽隊申請比賽后，邊裁操作SMPT1000軟件，打開參賽隊對應的比賽工程，如下圖所示：

（3）打開工程后，點擊開始按鈕，參賽隊員點擊自己的控制程序的開始按鈕，比賽開始。如下圖所示：（4）比賽40分鐘到時后，SMTP1000軟件會有如下提示：（5）點擊“確定”按鈕，點擊SMPT1000的停止按鈕。如下圖所示：

（6）點擊菜單中的“提交并查看結果”，如下圖所示：（7）點擊“提交并查看結果后”，彈出提示，如下圖所示：（8）點擊“是”，彈出輸入參賽隊編號對話框，如下圖所示：（9）輸入參賽隊編號，隊伍的唯一編號（官網個人主頁中我的隊伍：十位編號）。點擊確定，彈出評分結果界面，如下圖所示：（10）查看結果后，點擊“輸出到EXCEL按鈕”，可以將結果輸出到EXCEL文件，如下圖所示：（11）選擇文件保存的目錄，將評分結果保存。（12）分賽區練習期間，按照上述流程，正確輸入參賽隊編號后，即可將本次練習的成績上傳到官網，官網參賽隊主頁可查看全國各隊伍練習的成績情況。

三、SMPT1000軟件的更新1.分賽區比賽前，需要更新最新的SMPT1000程序，更新的時候，首先在控制面板里刪除卸載原有的SMPT1000軟件；然后點擊新的安裝包，選擇自定義安裝，在安裝內容中，勾選SMPT1000，別的不要勾選，完成安裝。（1）第一次安裝原工控機上沒有SMPT1000軟件，直接點擊新的安裝包，選擇自定義安裝，選擇安裝目錄（默認C:\ProgramFiles\），在安裝內容中，勾選所有項，如下圖所示，依次完成安裝。（2）更新最新的SMPT1000程序更新的時候，首先在控制面板里刪除卸載原有的SMPT1000軟件。確保之前安裝目錄，如C:\ProgramFiles\下，已沒有SMPT1000文件夾，如有，手動刪除。然后點擊新的安裝包，選擇自定義安裝，選擇安裝目錄（默認C:\ProgramFiles\），在安裝內容中，勾選SMPT1000，別的不要勾選，如下圖所示，然后完成安裝。四、硬件組態常見問題硬件組態問題：1.Profibus總線組態的與實際設備不符。錯誤示例：例如實際設備使用的是plc的dp口，而硬件組態組的是mpi/dp口。正確操作：實際設備接的是dp口，組態就組dp；實際設備接的是mpi/dp口，組態就組mpi/dp口。。2.組態的pm125地址與實際不符。錯誤示例：例如實際設備上設置的pm125地址是07，而硬件組態組的地址是10。正確操作：實際設備的pm125地址是多少，硬件組態的地址就設為多少。3.組態的cpu與實際cpu不符。錯誤示例：例如實際設備為412-5的cpu，而硬件組態組的是412-3的cpu。正確操作：實際設備的cpu型號是多少，硬件組態就組同一型號的cpu。具體辦法：在本硬件組態中cpu為414-5H，現場設備為412-5H。注：這里只是介紹更換CPU的方法，換別的類型CPU方法大致相同右鍵CPU，選擇ReplaseObject…選擇ReplaseObject…后會彈出可更換的CPU，選擇412-5H選擇完412-5HCPU后會彈出CPU的可選版本號選擇需要的版本后會彈出確認更換的選項，點OK換完后硬件組態視圖如圖，CPU已更改為412-5H此時，CPU雖然已經換好了，但其程序文件夾的名字尚未更改，進入硬件組態界面點擊編譯，完成修改現在是已經修改好了的視圖這個時候有些同學會問：那替換目錄沒有與現場相同的CPU怎么辦？問得好，接下來我給大家介紹替換目錄沒有的CPU更換的方法注：這里只是介紹更換CPU的方法，換別的類型CPU方法大致相同此處為舉例，現在我們組態的是412-5的CPU，現場是414-4H右鍵CPU，選擇Delete彈出問你是否確認要刪除CPU，點YES此處點yes此處問是否要刪除組態，點yes此處問是否刪除程序，點No刪除完后視圖，點編譯發現原CPU中的程序在400站的外面，先暫時不管到硬件組態界面的右側視圖里找到與實際設備相符的CPU，這里是414-4H，將其拖拽到原來CPU在機架上的位置，會彈出地址設置以及總線選擇，按你自己的需求填寫地址，選上PROFIBUS總線選上PM125所在總線，點OK添加完CPU后如圖，有的同學可能說這里沒有網絡連接的地方，這個這里不做介紹了，大家按照自己實際的設備組就行添加完CPU后的組件視圖，細心的你可能會發現這里有兩個S7程序文件夾提示：在接下來的兩個步驟中你一定要注意刪除的S7文件夾是哪一個，不要刪錯了哦有我們程序的文件夾并未在CPU目錄下面，這個時候不要慌張；我們把CPU目錄下的S7程序文件夾刪除后，再把我們前面寫的S7程序文件夾拖進CPU目錄下就行了到了這一步，細心的你可能又會發現，S7程序還是有兩個，而且CFC,SFC都成了兩個，這個時候我們只需要保留CPU目錄下的S7程序就行，將CPU外面的S7程序文件夾刪除就行這時候你就會發現cfc，sfc也變成了一個到這里，換CPU的方法已經介紹完了，我相信你已經掌握了更換CPU的技巧啦。4.pm125內模塊添加的順序有誤。正確操作：組態pm125內部數據模塊時，應按照如下順序添加，DIAIDOAO。5.使用cp模塊實現通訊時（將網線連接在調試計算機和CP模塊之間），硬件組態未組態CP模塊或組態的型號與實際設備不一致。正確操作：按照使用的實際CP模塊組態CP模塊即可。網卡設置問題：通訊方式的選擇應與硬件組態一致6.當使用IP通訊時，應選擇TCP/IPRealtekPCIe……通訊方式，并將調試計算機的IP地址設為同一網段的IP。使用IP通訊還有一點要注意的是，PLC的cpu模塊上有網口，CP模塊上也有網口，連接網線時應與硬件組態的設置一致。（硬件組態組的是CPU上的PN/IO，則實際的網線要與CPU的網口相連；若組的是CP模塊上的PN/IO，則實際的網線要與CP模塊上的網口相連）。7.當使用MAC地址通訊時，應選擇網線的ISORealtek……通訊方式。使用MAC通訊時，網線連接在CP與調試計算機之間。PM125通訊塊影響通訊問題：可能原因：（1）pm125通訊塊編寫有誤。（2）pm125通訊塊未在CFC中進行調用。（3）pm125通訊塊調用后未下載CFC。8.按下SMPT-1000仿真軟件運行按鈕，發現PM125左下角TX燈與RX燈都不閃爍，列出可能的故障原因以及如何處理，至少列出三種。RX燈不閃爍，TX燈肯定也不閃爍；而RX燈只與仿真對象這一側有關，所以先解除RX燈的故障，可能的原因有：（1）PROFIBUSDP通訊軟件未運行或異常退出了；（2）PROFIBUSDP通訊軟件設置不正確：串口號、模塊類型等；（波特率不對，RX燈也會閃）（3）工控機背面串口連接松動，導致信號中斷；（4）PM125被誤操作后顯示“AD”或“CF”字樣，不顯示數字地址，因而未處于工作狀態；（5）PM125下方接線端子松動；處理：原因（4），在PM125上有個黑色圓形按鈕，通過連續按或長按可讓PM125顯示在“AD”、“CF”和地址之間跳變。9.PCS7軟件操作：進行硬件組態下載時，彈出對話框顯示無法與模塊建立連接，請寫出你的處理步驟。出現這種問題大部分是因為PG/PC接口設置問題，處理步驟如下：（1）查看“PG/PC”接口設置的是否是TCP/IP或者ISO方式中的一種。（2）如果是先用“Editethernet”掃描一下看能否找到相連的CPU或者CP節點。若能，則檢查硬件組態里設置的是IP還是MAC，是否與PG/PC接口的一致。若不能，檢查一下網絡連接是否正常、更換一下CPU或者CP上的網口等。（3）如果不是，設置的PG/PC接口是“PCInternal(Local)”，則需要先進行PCStation的下載；或者將PG/PC接口改為ISO方式即可。10.PCS7硬件組態下載完成后，CPU上報“EXTF”故障燈，且“BUS1F”故障燈閃爍，請寫出可能的故障原因以及如何處理，至少列出三種?！癇US1F”故障燈閃爍表明是總線故障，在初賽時，肯定是和PM125的通訊故障，此時觀察PM125，左上角“PBF”紅燈肯定亮起?？赡艿脑颍海?）PM125的PROFIBUSDP地址組態不正確；（2）PM125組態的DP網絡與實際的不一致；（3）PM125的DP插頭松動或者CPU一側的插頭松動；排除上述故障后，“BUS1F”故障燈熄滅，“EXTF”故障燈也應熄滅。若“EXTF”故障燈仍未熄滅，只要CPU“RUN”指示燈為綠色仍可正常運行。11.PCS7硬件組態下載后，CPU未報故障燈，但是在硬件組態界面內進行通訊測試時未收到數據，列出可能的原因，至少列出三種。CPU未報故障燈，表明硬件組態正確，而通訊測試時未收到數據，可能的原因：（1）最主要的是看PM125的RX燈是否閃爍，若不閃，則原因見第三題。（2）若RX燈閃爍，看看被控對象發出的數據是否有不為0的數據；若全為0，則會造成未收到數據的假象。（3）PROFIBUSDP配置軟件的波特率設置也可能不正確。（4）PM125的輸入輸出IO組態有問題。12.PCS7硬件組態下載后，CPU未報故障燈，且在硬件組態界面內進行通訊測試時可收到數據，但發出的數據，SMPT-1000軟件卻未收到，列出可能的原因，至少列出三種。CPU未報故障燈，且測試時能收到數據，說明硬件、PROFIBUSDP設置肯定是沒有問題的，但PCS7發出的數據，SMPT-1000軟件卻未收到，可能的原因：（1）首先看下PM125的TX燈是否閃爍，若閃爍，則可能是PROFIBUSDP軟件收到了，但SMPT-1000軟件由于閥門通訊方式的設置不正確，所以沒收到。（2）若TX燈不閃爍，可能PCS7的通訊程序編寫有誤；（3）若TX燈不閃爍，可能PCS7的通訊程序編寫后，未成功調用（放到CFC里調用）。對于原因（2）和（3），可在硬件組態里監測一下DI和DO模塊，看I0.0~0.7是否會跳變；看Q0.0是否會跳變，Q0.0~0.7所對應的十進制數值是否為發送字節個數。

六、常見問題匯總：1、為什么練習或比賽時，SMPT1000啟后，我的SFC還未啟動，就有一些閥門開度傳過去了？問題解析：此閥門或者泵等開關的開度必定是來源于PCS7的AO（DO）地址輸出，而在PCS7內，一般通過三種方式可對AO（DO）地址進行賦值輸出：1）硬件組態內的“Modify”；2）在SFC程序內進行賦值；3）在CFC程序內進行賦值。如果通過1）和2）對AO（DO）地址進行了賦值，那么重新下載一次SFC程序即可，注意，只要在SFC或CFC任一個程序窗口內點擊下載，將會下載所有的CFC和SFC程序。如果通過3）對AO（DO）地址進行了賦值，則必須在CFC程序內將AO（DO）地址進行清零操作，如通過PID的“Man”管腳將AO（DO）地址賦值后，則必須再通過該管腳將AO（DO）地址清零。所以，為了避免之前的數據對比賽造成影響，選手應該明白以上原理，并相應的進行如下操作：重新下載SFC程序；通過硬件組態內的“Monitor”監視所有的AO（DO）地址，若還有數據不為0的輸出點，在CFC內通過交叉引用或者手動查詢對該AO（DO）地址進行了賦值的程序部分，將該地址清零。以AO地址為例操作步驟如下（軟件版本PCS78.0SP1）：在硬件組態內，選中AO地址所在行，右鍵彈出菜單“Monitor/Modify”：在彈出的界面中勾選“Monitor”，發現仍有地址數據不為0，地址為“QW516”打開任一CFC程序，找到菜單欄“Options->ChartReferenceData”，單擊進入；在彈出的對話框中，單擊圖示部分“1”處，將列出所有地址的交叉引用表，此處“QW516”只有一處引用，單擊改行，則跳轉至對應程序。點擊“1”處進入測試模式，可以看到，因為“2”處“Man”管腳有賦值50，所以最終導致“6”處“QW516”的輸出不為0。在測試模式下直接將“Man”管腳的值改為“0”。如何調出