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手套生产线数据采集管理系统的研究

作　者: 丁辉
导　师: 任有志
学　校: 河北科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 数据采集手套生产线自动控制 PLC
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

PVC手套广泛用于卫生检查、食品业、化工业、电子业、制药业、油漆涂料业、印染业、农业、林业、牧业等行业的劳动防护及家庭卫生等。随着电子技术、控制理论以及通讯技术的发展，传统的生产线系统无法适应整条生产线数据采集的智能化、信息化的趋势。为降低劳动强度，提高生产过程中的安全可控性，实现生产数据的自动存档与查询，显示实时生产数据，方便管理，本文从熟悉PVC手套生产线以及生产工艺出发，以先进的自动化技术为手段，对如何实现PVC手套生产线数据采集作了较为深入的研究。本文分析了PVC手套生产线的工艺流程以及目前现有数据采集基本系统的一些特点，针对影响生产的关键点的研究。提出了适合手套生产线的数据采集管理系统总体方案，以PLC为控制核心，以远程I/O为采集、输出从站，利用符合规范的现场总线通讯网络组成了分布式的控制系统。本文对整条生产线做了详细的现场检测，对监控点做了透彻分析后，在改进系统的安装以及调试都做了大量的分析和实验，针对温度，液位等各个主要参数的实时监控做了传感器安装，布线，控制柜的制作等工作。并且对主控室大多远离设备现场，长距离的信号传输不仅需要耗费大量的电缆而且在信号传输过程中容易将干扰信号引入PLC控制系统的问题提出了解决方法。随着工业的控制精度要求越来越高，过程对象的控制越来越复杂，大多具有时变性、大滞后、非线性的特点，难以建立精确的数学模型，经典控制与现代控制理论很难满足控制要求，结合经典控制理论中的PID控制解决生产过程中的不稳定性等问题。本论文完成了手套生产线数据采集管理系统的研究，阐述了软硬件设计，控制界面，以及各个控制元件相互合作的设计。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-16
  1.1 课题的研究背景  10-11
  1.2 PVC 手套生产的工业现状  11
  1.3 生产数据控制系统的发展  11-14
    1.3.1 直接数字控制系统  12
    1.3.2 集散型控制系统  12-13
    1.3.3 现场总线控制系统  13-14
  1.4 课题的主要工作  14-16
第2章手套生产线数据采集管理系统的总体设计  16-22
  2.1 手套生产的工艺流程  16-17
  2.2 手套生产系统的控制任务  17-19
  2.3 手套生产线数据采集管理系统总体方案设计  19-20
    2.3.1 生产监控系统方案分析  19-20
    2.3.2 生产监控系统总体方案确定  20
  2.4 本章小结  20-22
第3章手套生产线数据采集管理系统的功能设计  22-42
  3.1 温度数据采集检测控制功能的实现  22-26
    3.1.1 温度数据采集检测过程的分析  22-24
    3.1.2 温度数据采集检测过程的设计  24-26
  3.2 胶槽液位检测控制功能的实现  26-30
    3.2.1 液位数据采集检测过程的分析  26-27
    3.2.2 液位数据采集检测过程的设计  27-30
  3.3 手套生产计数检测控制功能的实现  30-33
    3.3.1 生产计数数据采集检测过程的分析  30-32
    3.3.2 生产计数数据采集检测过程的设计  32-33
  3.4 手套生产卷唇转速采集检测控制功能的实现  33-36
    3.4.1 卷唇转速采集检测过程的分析  33-35
    3.4.2 卷唇转速采集检测过程的设计  35-36
  3.5 车体链节数采集检测控制功能的实现  36-39
    3.5.1 链节数数据采集检测过程的分析  36-38
    3.5.2 链节数数据采集检测过程的设计  38-39
  3.6 监控各个生产关键点的设计  39-40
  3.7 本章小结  40-42
第4章控制算法研究  42-54
  4.1 PID 算法研究  42-48
    4.1.1 PID 控制原理  42-43
    4.1.2 数字 PID 控制器的应用  43-48
  4.2 连续量离散化算法研究  48-52
    4.2.1 连续量离散化原理  48-49
    4.2.2 实用离散化算法设计  49-52
  4.3 本章小结  52-54
第5章监控系统软硬件设计  54-66
  5.1 监控系统软件系统结构  54-55
  5.2 监控系统硬件选型  55-59
    5.2.1 上位机人机界面系统  56-57
    5.2.2 PLC 系统  57-58
    5.2.3 变频器  58
    5.2.4 监控系统硬件列表  58-59
  5.3 监控系统软件设计  59-64
    5.3.1 PLC 程序设计  59-61
    5.3.2 触摸屏程序设计  61-62
    5.3.3 上位机数据界面设计  62-64
  5.4 本章小结  64-66
第6章系统调试  66-74
  6.1 上位机系统与 PLC 的通信调试  66-69
    6.1.1 通信使用说明  66-67
    6.1.2 PC 与 PLC 的通信调试  67-69
  6.2 一机多屏调试  69-70
  6.3 温控系统调试  70-73
    6.3.1 PID 功能块参数的设置  70-72
    6.3.2 PID 控制器参数的整定  72-73
  6.4 本章小结  73-74
结论  74-76
参考文献  76-80
攻读硕士期间所发表的论文  80-82
致谢  82

手套生产线数据采集管理系统的研究

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