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桥式起重机监控管理系统设计

作　者: 余丹
导　师: 杨辉
学　校: 华东交通大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 桥式起重机 监控管理系统 PLC STEP 7 WinCC 报表系统
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文以提高起重机安全运行,提高装卸效率,加强对电气故障的监测和诊断为目标,采用监控管理技术,开展垃圾液压桥式起重机监控管理系统的研究。应用西门子S7-300系列PLC和组态软件WinCC设计监控管理系统,实现由一台监控主机同时监控三套起重机PLC系统,不仅可以减少操作人员工作强度,提高生产率,而且可以实时监视设备运行状况和故障报警,提高起重机系统和操作人员的安全性能,并能提供历史数据查询,为维护和修理带来极大的方便。本文先分析系统的特点及功能,结合监控系统的发展,提出系统的网络结构、硬件配置及关键技术,确定下位机与现场设备间采用现场总线进行通讯,上位机与下位机通过工业以太网进行数据通讯。接着对系统进行设计,其中监控管理系统分为两部分,第一部分为PLC控制系统,第二部分为控制管理系统。PLC控制系统应用西门子S7-300系列PLC控制现场设备,运用STEP 7编程软件进行程序设计,根据起重机的工作原理,完成起重机起升、大车、小车等机构的PLC控制程序,并用PLCSIM进行了模拟仿真。控制管理系统运用西门子组态软件WinCC设计上位机监控画面,采用以太网中的TCP/IP通讯协议作为外部通道,由于在一台上位机中同时监控三台起重机,加上对直接变量和结构变量的分析,确定采用监控画面采取结构变量和画面窗口相结合的方法进行设计,并分别对各机构的监控界面、趋势界面、报警界面、用户管理界面等进行了详细叙述。最后根据系统报表的需求分析,结合目前组态软件的报表功能特点,对系统中重要的作业报表和设备维护报表,采用VB脚本和SQL Server 2005数据库相结合的方法进行设计。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-16
  1.1 研究的目的和意义  8-9
  1.2 监控系统的研究现状  9-12
    1.2.1 监控系统的发展状况  9-11
    1.2.2 起重机监控系统的国内外发展概况  11-12
  1.3 监控系统中的软硬件  12-15
    1.3.1 PLC硬件  12-13
    1.3.2 组态软件  13-15
  1.4 本课题研究的主要内容  15-16
第二章 桥式起重机监控管理系统CMS的设计  16-27
  2.1 桥式起重机的结构及特点  16-18
  2.2 CMS系统特点  18
  2.3 CMS系统功能概述  18-20
  2.4 CMS系统设计  20-26
    2.4.1 硬件结构  20-21
    2.4.2 软件结构  21-23
    2.4.3 网络结构  23-25
    2.4.4 下位机监控系统的关键技术  25
    2.4.5 上位机监控管理系统的关键技术  25-26
  2.5 本章小结  26-27
第三章 基于STEP 7 的下位机控制系统设计  27-39
  3.1 STEP 7 软件  27-28
  3.2 垃圾吊的控制要求  28-30
    3.2.1 垃圾吊的控制方式  28-29
    3.2.2 垃圾吊的安全措施  29-30
  3.3 STEP 7 对PLC控制系统的设计  30-38
    3.3.1 PLC硬件设计  31-32
    3.3.2 PLC控制程序设计  32-36
    3.3.3 PLCSIM模拟仿真  36-38
  3.4 本章小结  38-39
第四章 基于WinCC的上位机监控系统设计  39-58
  4.1 WinCC通过TCP/IP采集数据  39-42
    4.1.1 TCP/IP协议  39-40
    4.1.2 WinCC与TCP/IP协议的实现  40-42
  4.2 WinCC监控变量  42-46
    4.2.1 直接变量  43-44
    4.2.2 结构变量  44-46
  4.3 WinCC监控系统设计  46-56
    4.3.1 界面设计  47-49
    4.3.2 监控界面  49-52
    4.3.3 趋势界面  52-54
    4.3.4 报警界面  54-55
    4.3.5 用户管理界面  55-56
  4.4 监控系统运行  56-57
  4.5 本章小结  57-58
第五章 系统报表的设计  58-68
  5.1 CMS系统报表的要求  58-59
  5.2 WinCC软件的报表系统  59-61
    5.2.1 WinCC软件的报表布局  59-60
    5.2.2 WinCC软件的报表打印  60-61
  5.3 作业报表的设计  61-66
    5.3.1 报表系统结构  61-62
    5.3.2 数据归档  62-64
    5.3.3 报表生成  64-65
    5.3.4 报表处理  65-66
  5.4 设备维护报表的设计  66-67
  5.5 本章小结  67-68
第六章 总结  68-69
  6.1 主要工作回顾  68
  6.2 本课题今后需进一步研究的地方  68-69
参考文献  69-72
个人简历 在读期间发表的学术论文  72-73
致谢  73

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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