学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

年产20万吨干粉砂浆生产线控制系统研究与开发

作　者: 李刚
导　师: 陆宝春
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: S7-300 现场总线模糊PID OPC客户端 SMS 远程监控与维护
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 33次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

地球资源相对有限,建立环境友好型社会是大家共同的夙愿,干粉砂浆作为国家鼓励建筑行业应用的绿色环保产品,具有广阔的市场前景,但国内的干粉砂浆设备制造尚处于起步阶段。因此,研发具有自主知识产权、运行可靠、维护简单、性价比高和节能环保的干粉砂浆生产线成套装备具有重要意义。本文以年产20万吨干粉砂浆生产线为研究对象,在分析生产工艺流程和控制需求的基础上,综合运用电气与伺服驱动、工业现场网络、人机界面、智能控制、远程监控与维护等技术,研究并设计了基于PLC、工业触摸屏、上位机和远程监控与维护中心为主体的控制系统原型。为完成生产线的网络化控制和信息集成,着重对生产线中配料过程模糊PID控制、西门子S7-300工控产品的通信机制、远程监控与维护系统的实现等关键技术进行了研究。最后基于Step7、Wincc flexible、ICCV7等软件平台进行了生产线PLC控制程序、触摸屏程序、上位机客户端程序和远程监控与维护系统程序的设计、开发,实现了干粉砂浆生产线在现场控制层、过程监控层、企业应用层、远程监控与维护层上的管控一体化。通过现场的调试和运行情况表明：本文所设计的干粉砂浆生产线控制系统满足了干粉砂浆生产的工艺控制要求,为公司进行生产线的大批量生产奠定了技术基础。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-15
  1.1 课题研究的背景和意义  8-9
  1.2 干粉砂浆生产线技术发展现状  9-10
  1.3 相关技术发展研究状况  10-13
    1.3.1 自动化控制系统的发展状况  10-11
    1.3.2 模糊控制的发展状况  11-12
    1.3.3 远程监控与诊断的发展状况  12-13
  1.4 课题的来源和研究内容  13-14
  1.5 论文的组织结构  14-15
2 干粉砂浆生产线控制系统总体设计  15-22
  2.1 生产线系统组成  15-16
  2.2 干粉砂浆生产工艺流程  16-17
  2.3 需求分析  17-18
    2.3.1 生产线技术和性能指标  17
    2.3.2 控制需求  17-18
  2.4 控制系统结构和方案设计  18-21
    2.4.1 控制系统结构设计  18-19
    2.4.2 控制系统总体方案设计  19-21
  2.5 控制系统开发环境  21
    2.5.1 PLC控制程序开发软件  21
    2.5.2 触摸屏监控程序开发软件  21
  2.6 本章小结  21-22
3 干粉砂浆生产线控制系统关键技术研究  22-43
  3.1 基于模糊PID的配料控制研究  22-31
    3.1.1 螺旋给料机控制分析  22-23
    3.1.2 螺旋给料机模糊PID控制器设计  23-28
    3.1.3 基于MATLAB的模糊PID控制器仿真  28-31
  3.2 基于OPC的客户端开发研究  31-38
    3.2.1 OPC相关技术分析  31-32
    3.2.2 OPC客户端开发方法研究  32-35
    3.2.3 OPC客户端程序的实现  35-38
  3.3 基于PROFIBUS的变频器与PLC通信研究  38-42
    3.3.1 变频器控制协议分析及组态  39-41
    3.3.2 基于PROFIBUS-DP的变频器与PLC通信实现  41-42
  3.4 本章小结  42-43
4 干粉砂浆生产线控制系统软硬件设计  43-58
  4.1 控制系统硬件设计  43-49
    4.1.1 可编程控制器选型  43-44
    4.1.2 传感器选型  44-46
    4.1.3 主要执行机构选型  46-47
    4.1.4 触摸屏选型  47
    4.1.5 控制系统硬件组态及网络配置  47-49
  4.2 控制系统软件设计  49-57
    4.2.1 1#S7-300 PLC程序设计  49-51
    4.2.2 2#S7-300 PLC程序设计  51-55
    4.2.3 过程监控层组态程序设计  55-57
  4.3 本章小结  57-58
5 基于GSM/SMS的生产线远程监控和维护系统研究  58-71
  5.1 GSM的SMS业务  58-59
    5.1.1 GSM及SMS业务分析  58-59
    5.1.2 SMS传输原理  59
  5.2 远程监控与维护系统的结构与功能分析  59-61
    5.2.1 远程监控与维护系统的结构设计  59-61
    5.2.2 远程监控与维护系统的功能  61
  5.3 监控终端的软硬件实现  61-67
    5.3.1 监控终端的硬件设计  61-64
    5.3.2 监控终端的程序设计  64-67
  5.4 远程监控与维护中心的设计  67-70
    5.4.1 远程监控与维护中心架构  67-68
    5.4.2 故障数据库设计  68-69
    5.4.3 远程监控与维护中心的实现  69-70
  5.5 本章小结  70-71
6 系统调试和运行  71-74
  6.1 电气系统安装和布线  71-72
  6.2 系统软件调试  72-73
  6.3 运行说明  73-74
7 总结与展望  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-79
附录A PLC系统I/O表  79-82
附录B 现场图片  82-83
附录C 攻读硕士学位期间科研情况  83

年产20万吨干粉砂浆生产线控制系统研究与开发

内容摘要

全文目录

相似论文