摘 要：为解决生产车间SAMSEN薄膜调节阀定位器更新换代问题，对SAMSEN薄膜调节阀定位器运行环境的PLC程序进行分析，归纳出新、旧定位器更换过程的操作关键点，总结出SAMSEN薄膜调节阀定位器更换方法。利用该方法完成了SAMSEN薄膜调节阀定位器自主升级换代，并保证了设备的正常平稳运行。

关键字：薄膜调节阀 定位器 升级换代

1 问题的提出

随着科技的快速发展，电子产品的升级换代越来越快，在工业控制领域，单片机、工控机、可编程控制器同样在不断发展，支撑这些自控设备的测控传感元件和反馈控制系统也在不断地更新换代，从而达到控制更可靠和测量更精确。用于控制蒸汽流量的调节阀门中，SAMSEN薄膜调节阀系列是比较常见的产品，广泛应用于石油加工、化工制药、烟草工业加工生产线，汉中卷烟厂生产线的定位器技改时配置的是3785系列，目前此系列定位器已经逐渐停止生产，为此我们将其更新换代为3730系列。

1.1 定位器的更新换代

SAMSEN薄膜调节阀定位器作为调节薄膜阀开度大小的控制器件，能和西门子PLC进行网络通讯，实现薄膜阀开度的闭环控制，定位器可根据设定值对薄膜阀开度进行自动检测并调节，达到实际开度和设定开度一致的效果。3730系列定位器和3785定位器比较，增加了人机交互界面显示器，阀门开度、故障报警以及参数设置等画面可以通过显示器显示，并且技术参数和调节功能更加优化全面，使用调节更加简单。

1.2 SAMSEN薄膜阀的使用情况

汉中卷烟厂制丝车间蒸汽管路控制的阀门有控制通断的开关阀和控制流量的调节阀，其中调节阀几乎全部为SAMSEN薄膜阀，定位器分别为3730和3785两种系列，流量的大小和精确直接影响着加香加料的精度。随着时间的推移，所使用产品逐渐到达使用寿命期限，阀门定位器等电子产品出现正常老化产生的不稳定现象逐渐突出，当3785定位器出现故障需要更换时，只能通过换代产品3730系列定位器进行替换升级。图1、图2分别为3785系列定位器和3730系列定位器。

图1 SAMSEN3785系列薄膜阀定位器

图2 SAMSEN3730系列薄膜阀定位器

2 定位器升级方法和措施

要实现阀门定位器由3785向3730升级，需要完成4个方面的具体工作：①设备硬件的更换，包括对阀门定位器进行更换和对定位器进行调零；②软件程序更新升级，包括程序硬件重新组态和程序的调试；③更换完成后对电工、操作工进行培训；④在制度方面将定位器点检要求纳入设备点检制度。定位器升级换代任务分解见图3。

2.1 硬件更换

设备硬件更换包括拆掉旧定位器和安装新的定位器。

旧定位器的拆卸和新定位器的安装按照以下步骤进行：①断掉控制电源，拆下DP网线；②拆掉需要更换的旧3785系列定位器，③安装新的3730系列定位器；④在接线端子上正确接好DP网线。

设备硬件更换阶段应注意的事项如下：①一定要断开控制电源和DP网络电源，否则在操作过程中可能会因为DP网线正、负极接触短路电流过大对PLC电源模块造成冲击，烧坏电源模块；②定位器到薄膜阀推杆位置检测信号线一定要连接可靠，避免接触不良造成误信号；③定位器到薄膜阀压缩空气管路连接可靠密封，避免因为驱动压缩空气泄漏造成薄膜阀动作不到位。

图3 定位器升级换代任务分解

2.2 软件程序更新

软件程序更新升级过程包括对原有程序的硬件进行重新组态和程序修改升级后的调试运行。其中程序硬件组态的更新升级是适应新定位器的必要工作，否则PLC控制系统不会对新的定位器进行识别和控制，而且因为旧定位器的拆掉，如果不更新程序硬件组态，会发生实际使用硬件与组态不一致造成硬件冲突故障。更新程序后的调试则是对升级后定位器是否正常工作的一个必不可少的验证过程。

按照以下步骤删除旧硬件组态：①调出程序，打开硬件组态；②在线运行程序，确认编程器所加载程序和现场使用程序一致，找到网络连接3785定位器，如图4所示，记录下网络连接节点地址，写地址位“Iad－dress”和读地址位“Qaddress”；③从网络组态中删除该元器件组态。

图4 3785定位器网络组态图

按照以下步骤配置新硬件组态：①从程序组态硬件备件库“373x－4”定位器系列中找到与所更换的定位器一样的型号备件，如图5所示；②将正确的备件配置到原来3785定位器所在位置；③对新配置的3730定位器按照记录的3785定位器网络连接节点地址进行设置，并对新配置的3730定位器按照记录的3785定位器写地址位“Iaddress”和读地址位“Qaddress”进行设置，如图6所示；④对程序进行保存并编译；⑤下载程序到PLC，在线调试运行。

图5 3730定位器网络组态图

图6 3730定位器地址设置图

2.3 定位器调试调零

定位器软件程序调试完成后SAMSEN阀门就可以工作了，但是还需要对阀门定位器进行零点初始化设置，才能满足定位器对阀门动作的精确控制，步骤如下：①给定位器通上400kPa压缩气源，调节旋钮到参数3（是否允许组态），将其设定为ON（允许组态）；②调节旋钮到参数4（连接销钉位置），将其设定为35mm；③调节旋钮到参数5（额定调节范围），将其设定为15mm；④调节旋钮到参数6（初始化模式），将其设定为NOM（控制阀的工作范围为位置阀的工作行程）；⑤调节旋钮到参数36（复位），将其设定为RUN（允许复位）；⑥按下INT初始化确认按钮，待其自动完成后即可，调节画面如图7所示。

图7 3730定位器初始化设置界面

2.4 对操作工培训和将保养点检等工作制度化

随着气动技术的发展，气动器件和电子的结合将是今后的发展趋势。要将SAMSEN薄膜调节阀定位器由3785系列更新换代为3730系列，必须对相关人员进行培训，使维修人员熟练掌握用新产品替换老产品的方法。同时在企业MES设备管理平台上应对设备点检模块相关内容进行更新完善，增加3730的点检内容，使3730定位器的使用维护制度化，满足气动元件的维护要求。

3 应用效果

实施完成后，我们跟踪了设备运行效果，发现设备运行平稳，蒸汽控制精确，达到了预期效果：①完成了3785定位器的自主升级，掌握了3785定位器升级为3730定位器的方法；②改造从车间实际运行细节出发，提高了设备的工序保障能力，确保了制丝线的产品质量。