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基于PLC与DCS的过程控制系统集成方案的设计与实施

作　者: 王吉锋
导　师: 胡咏梅；杨宝兴
学　校: 山东大学
专　业: 电子与信息工程
关键词: DCS PLC FCS PROFIBUS MPI 现场总线 系统集成 以太网 OPC C/S 网络技术 软件技术 过程控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 534次
引　用: 3次
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内容摘要


计算机、自动控制、总线技术及网络技术在生产现场的应用,使自动控制领域发生着翻天覆地的变化。控制器技术的发展也从逻辑走向综合,从单机走向网络化。在具体项目实施中,就要根据实际情况选择合适的控制器,合适的网络以及符合要求的组态软件系统以适应自动控制系统集成的需要。针对这一要求,本文首先分析了当前过程控制系统的特点,根据需求方集成的要求选择出以S7-300PLC为主控器,在windows2000操作系统上以step7作为控制器编程软件,以Simatic wincc6.0+SQL SERVER2000为上位机组态监控软件,来二次开发组态糖化部分自动控制系统,用和利时MACSV DCS来构建发酵部分控制系统,从而适应构建企业一体化系统网络结构。DCS, PLC等设备在并入企业网及INTERNET过程中,OPC技术是解决这一关键问题广泛采用的技术手段。传统的DCS系统依然被广泛使用,DCS与FCS集成具有广泛的市场空间,DCS和PLC还可以通过网关实现数据交换,或者在DCS的上层LAN上实现两者的互联。

全文目录


摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第1章 绪论  10-17
  1.1. 引言  10-11
  1.2. 过程自动化系统的发展历程  11-13
  1.3. 主流DCS和PLC纳入企业信息系统的主要方式  13-15
  1.4. 本文的主要工作和意义  15-17
第2章 过程自动控制系统的基本理论及特点  17-30
  2.1. 过程控制系统的特点  17
  2.2. 过程控制系统的软硬件构成  17-18
  2.3. 过程控制系统的控制技术基础  18-19
    2.3.1. 数学基础  18
    2.3.2. 过程计算机常规控制技术  18
    2.3.3. 过程计算机现代控制技术  18-19
  2.4. DCS技术的分析与展望  19-24
    2.4.1. 引言  19
    2.4.2. 当前DCS结构特点及其所采用的技术  19-21
    2.4.3. 当前影响DCS发展的几种主要技术  21-23
    2.4.4. 今后DCS的发展趋势  23-24
  2.5. 当前国内外主流DCS和PLC厂家  24-25
  2.6. 国内外DCS发展及技术应用概况  25
  2.7. DCS和PLC的区别、共通及选型  25-30
    2.7.1. DCS和PLC的不同  26-28
    2.7.2. 类似之处  28-29
    2.7.3. DCS和PLC的选型  29-30
第3章 生产企业过程控制系统集成要求及其方式  30-45
  3.1. 企业网络的构成层次  30-32
    3.1.1. 过程控制层  30-31
    3.1.2. 制造执行层  31
    3.1.3. 企业资源规划层  31-32
  3.2. 现场控制层的网络集成  32-34
  3.3. 现场控制网络与信息网络的集成  34-40
    3.3.1. 在控制网络和信息网络之间加入转换接口  35
    3.3.2. 使用DDE方式  35-36
    3.3.3. 使用ODBC技术  36
     3.3.4. 使用OPC(OLE for process Control)技术  36-40
  3.4. DCS、FCS及子系统的集成  40-45
    3.4.1. 现场总线集成于DCS系统  40-42
    3.4.2. 现场总线通过网关与OCS系统的集成  42-43
    3.4.3. DCS集成到现场总线系统  43-45
第4章 过程控制设计及实现在啤酒生产企业的应用  45-85
  4.1. 系统集成要求  45
  4.2. 系统现状及选型分析  45-48
     4.2.1. 网络环境及软件环境  47-48
    4.2.2. 软件结构及模块  48
    4.2.3. 数据接  48
  4.3. Hollysys DCS和Siemens PLC特点  48-60
    4.3.1. 和利时DCS特点  48-53
    4.3.2. S7-PLC特点  53-60
  4.4. 系统方案设计及实现  60-83
    4.4.1. 所选系统软硬件特点  60-61
    4.4.2. 硬件组态  61-63
    4.4.3. 糖化部分控制要点及设计:  63-80
    4.4.4. 发酵部分要点及设计  80-83
  4.5. 系统实际运行状况  83-85
    4.5.1. 过程控制效果  84
    4.5.2. 信息数据交换  84-85
第5章 结语  85-87
参考文献  87-90
致谢  90-91
学位论文评阅及答辩情况表  91

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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