基于以太网的PLC-PC架构凹印机监控管理系统开发

论文摘要

凹版印刷以墨层厚实,墨色饱和均匀,色泽鲜艳明亮,承印物范围广,综合加工能力强,设备维护保养和维修方便等优点已成为包装印刷的主流方式。但是,目前市场上的国产凹印机由于技术原因尚没有将印刷现场与管理者的信息平台很好地结合在一起,实现印刷机实时状态和生产信息的自动交换。本课题基于陕西北人印刷机械有限责任公司生产的AZJ系列机组式凹印机,借鉴黄山永新和宝柏公司生产管理内容,采用数据通讯和过程可视化控制方法,开发出使生产管理人员能随时掌握印刷机工作状态,方便地下达、上报订单和统计分析生产信息,实现远程监控和管理功能的机组式凹印机监控管理系统。该管理系统的成功开发,填补了国产凹印机印刷生产实时监控管理的空白,提高了印刷企业的信息化程度和管理水平。本课题主要内容包括:（1）构建基于以太网的PLC-PC架构,分析下达、上报订单数据和PLC-PC之间的握手信号。（2）在了解用户需求的基础上确定功能及参数,选用SQL Server2005数据库进行数据库系统的设计开发。（3）使用STEP7编程软件,在凹印机中央控制器S7-300PLC程序中设计存储订单数据的数据块:使用ProTool组态软件,完成凹印机人机界面TP270上订单管理系统功能设计。（4）基于以太网/OPC架构的PLC-PC通讯技术开发,包括PLC与OPC Server之间的通讯和OPC Server与数据库之间的通讯。（5）使用OPCServer/C#编程方式开发设备运行远程C/S架构监控系统。通过本课题研究和实验室仿真实验,实现了系统的预期功能:（1）通过OPC Server/以太网通讯方式建立起PLC-PC之间的可靠通讯,实现了对凹印机运行工况的实时监控。（2）通过PLC-PC网络和友好界面实现了订单下达和订单上报。（3）通过SQL数据库及其操作实现了订单数据的查询、统计等生产管理自动化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 本课题的研究背景、任务和内容
• 1.1 本课题的研究背景
• 1.1.1 凹版印刷市场现状
• 1.1.2 凹版印刷生产现状
• 1.2 本课题的研究任务
• 1.2.1 凹印机工作原理
• 1.2.2 本课题的研究任务
• 1.3 本课题的研究内容
• 2 监控管理系统架构及数据库设计
• 2.1 监控管理系统总体架构的设计
• 2.1.1 通讯形式选择
• 2.1.2 硬件系统构建
• 2.1.3 开发工具选择
• 2.1.4 系统平台组成
• 2.2 监控管理系统的需求分析与参数设计
• 2.2.1 监控需求分析与分类
• 2.2.2 监控参数的具体设计
• 2.3 监控系统数据流的结构分析与设计
• 2.3.1 订单下达数据
• 2.3.2 订单上报数据
• 2.3.3 握手信号
• 2.4 SQL Server2005数据库设计
• 2.4.1 SQL Server2005数据库
• 2.4.2 数据库关系图
• 3 S7-300PLC中监控管理功能程序设计
• 3.1 西门子S7-300PLC功能程序设计
• 3.1.1 西门子S7-300PLC简介
• 3.1.2 订单下达功能数据块设计
• 3.2 西门子人机界面监控管理功能设计与实现
• 4 以太网/OPC架构的PLC-PC通讯技术开发
• 4.1 PLC-PC通讯技术的发展
• 4.2 OPC服务器与S7-300PLC的连接架构设计
• 4.3 OPC服务器的配置与连接
• 4.3.1 网络连接配置
• 4.3.2 OPC服务器配置
• 4.3.3 数据通讯的测试-OPC Scout
• 4.4 OPC服务器与数据库的连接通讯
• 4.4.1 基于OPC的数据连接机制及其实现
• 4.4.2 基于ADO的数据库通讯实现
• 5 基于OPC Server基础上的PC管理系统软件开发
• 5.1 实时监控功能的开发
• 5.1.1 图形界面
• 5.1.2 功能实现
• 5.2 订单下达功能的开发
• 5.2.1 图形界面
• 5.2.2 功能实现
• 5.3 订单上报功能的开发
• 5.3.1 图形界面
• 5.3.2 功能实现
• 5.4 订单统计功能的开发
• 5.4.1 图形界面
• 5.4.2 功能实现
• 6 结论与展望
• 6.1 课题的主要结论
• 6.2 存在的不足与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录