西门子S7智能化升级工控机器视觉技术赋能S5电控系统新篇章
原S5系统的构成和改造原因：生产线自1993年引进意大利设备以来，已经运行了15个年头。机械部分状况良好，但控制设备正处于故障频发期。系统安全性面临两大挑战：首先是控制核心的PLC部件，其次是HMI人机交互界面。当前使用的是西门子S5-115U型号，配备有两个9槽模块架，共计数字输入132点、数字输出112点、热电偶64通道、标准信号模入16通道及模出8通道。此外，还集成了串口通信卡CP524与HMI进行数据交换。然而，由于S5系列产品逐渐退出市场，其备件供应链长且昂贵，有些零部件甚至难以寻觅。为了确保稳定的生产运营，迫切需要将控制系统从老旧的S5升级至更加先进的S7平台。
人机界面基于PC硬件和DOS 6.22操作系统搭建，以SF（SUPER FLASH）软件为基础。这不仅负责参数设置、状态显示等基本功能，还通过C语言编程执行复杂计算，并通过通信协议与PLC协同工作。如果HMI出现问题，将直接导致整个系统崩溃。而现有的HMI硬件与现代技术不兼容，其关键通信卡更是缺乏备用零件，因此必须重新开发符合新标准的人机界面。
挤出机械部分仍然保持良好的性能，只是在水加热环节频繁发生故障，这主要源自严重的水垢积累、泄漏问题以及对可靠性的极高要求。这些问题严重影响了设备正常运行和效率。在此背景下，对现有控制系统进行改造升级成为必要。
改造目标在于提升可维护性、兼容性和扩展能力，同时消除潜在风险对生产造成影响。此次更新不仅仅是简单替换，而是要融入客户多年的经验，以及工艺流程中的创新思路。在设计上，我们将结合原有工艺特点，用西门子的领先技术来进行国产化优化，以达到既经济又稳定的双重目标。
改造方案集中在PLC主控单元、高级图形用户界面(HMI)以及挤出机器人的三个关键领域。一方面，我们会保留现有的柜体结构，只对PLC部分进行更换，然后现场安装新产品并完成连接工作；另一方面，我们尽可能地保留原有柜体及低压电气元器件，以降低施工成本和风险。
新型PLC采用西门子研发的一款高性价比的S7-300系列产品，这样可以保证设备的易维护性、高度兼容性以及未来发展空间。此外，对于HMI终端，也选择了一款具有类似功能但性能更强劲的西门子主流产品，以实现无缝替换，同时增加了中文操作界面的支持，让用户更加便捷地操作，同时保留英文版供熟悉者使用。这一升级过程中，不仅提高了整体可靠性，而且避免了由于HMI故障导致的大规模停产事件发生，为生产线提供了一个更加稳定、高效的地位。