基于现场总线的济南卷烟厂能源监测管理系统

论文摘要

能源消耗是企业生产成本中重要的可控部分,降低能源消耗是企业降低生产成本的重要可行途径。近几年,随着能源价格的逐步上升,能源在企业生产成本中的比重也随之增加。我国工业中能源利用效率低,单位产品能耗高,无形的增加了企业的生产成本,削弱了企业的市场竞争力。企业想在竞争中求得生存,通过降低能耗的途径来减少生产成本,提高企业效益是切实可行的。随着计算机的普及,计算机管理制度也在现代企业中深入人心。对于大量数据的快速处理和重复性劳动由计算机来完成,而对于处理结果的分析、判断、决策等创造性劳动,则由管理人员来完成。这种人尽其才、物尽其用的人机系统是当前企业管理体系中计算机应用的主要格局。 本文从实际出发,以济南卷烟厂为实例,设计了这套能源监测管理系统。该系统采用德国西门子公司的过程控制设备SIEMENS PCS7系列产品搭建,完成了现场233个点的数据采集、数据的汇总处理、耗能数据的实时显示、时段数据的查询、报表的打印和班次的考核等任务。该系统在传统的DCS基础上,尝试引进了现场总线技术,提出了基于现场总线的DCS控制系统。PLC的编程使用西门子开发的STEP7编程软件,下载到PLC的程序主要完成数据的存储和计算。上位机组态同样使用西门子公司的SIMATIC WinCC,通过形象的工控画面在线监视各部门耗能情况,实现时段查询和耗能明细报表打印等功能。为了更好的实现统计分析、成本核算和班次考核功能,我们使用Visual Basic 6.0开发了能源监测评估软件,该软件通过自编的OPC简单程序与WinCC内部集成的OPC程序接口相连进行数据传输。该软件可对记录的现场数据进行更细致分析,得到成本核算和班次考核结果,给各个部门的考核工作提供可靠依据,从而提高了企业管理水平。同时,通过该软件绘制的各种能耗曲线图,为分析生产耗能趋势提供了依据。该能源监测管理系统的投入使用,可以让管理人员实时监测生产过程中各种能源使用的真实情况,对所采集数据进行的统计分析,为提高济南卷烟厂能源使用管理水平提供了可信的依据。 本文对济南卷烟厂能源监测管理系统作了详细介绍,主要分为系统的硬件设计、软件设计,和通讯网络的连接三部分。硬件设计部分具体介绍了硬件配置和现场信号的连接;软件设计方面具体介绍了PLC的编程、WinCC的组态和VB程

论文目录

• 摘要
• 第一章 前言
• 1.1 节能降耗的重要性
• 1.2 实现节能的途径
• 1.3 济南卷烟厂能源监测管理系统的意义
• 第二章 能源监测管理系统的总体设计
• 2.1 SIMATIC PCS7系列简介
• 2.2 济南卷烟厂能源监测管理系统简介
• 第三章 能源监测管理系统硬件设计
• 3.1 系统配置
• 3.2 现场信号采集
• 3.3 信号采集现场的连接
• 3.4 站与站之间的通信实现
• 3.5 系统的操作
• 第四章 数据通讯技术在本系统中的应用研究
• 4.1 工业通讯技术概述
• 4.2 几种工业通讯子网的性能比较
• 4.3 利用MPI的工业通讯
• 4.4 利用PROFIBUS的工业通讯
• 4.5 利用以太网的工业通讯
• 4.6 应用于本系统的通讯网络简介
• 4.6.1 网络选择的背景
• 4.6.2 本系统通讯网络的具体结构
• 第五章 能源监测管理系统软件设计
• 5.1 软件系统简介
• 5.2 用STEP7编写的PLC程序设计
• 5.2.1 400主站的STEP7编程设计
• 5.2.2 300主站的STEP7编程设计
• 5.2.3 计数模块FM350-2的使用总结
• 5.3 SIMATIC WinCC在本系统中的组态设计
• 5.3.1 简介
• 5.3.2 WinCC在本系统中的应用研究
• 5.3.3 通过WinCC实现查询和报表功能
• 5.3.4 WinCC使用过程中的经验技巧总结
• 5.4 统计办公室能源监测评估程序的设计
• 5.4.1 与服务器的通讯连接
• 5.4.2 OPC技术简介
• 5.4.3 OPC技术在本系统中的应用
• 5.4.4 能源监测评估程序基本功能
• 5.4.5 本系统的数据库设计
• 5.4.6 能源监测评估程序具体介绍
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表