总线网络技术在1250mm冷连轧控制系统中的研究与应用

论文摘要

随着我国经济的飞速发展,对钢材的需求也在不断的增长,为钢铁行业的发展提供了一个良好的发展机遇,轧钢工业逐步由集散控制系统发展到了现阶段的网络控制,计算机技术、现场总线技术以及自动控制技术的快速发展,为生产出高质量的产品提供了技术保障。本论文在阅读大量参考文献的基础上,结合具体项目对五机架冷连轧控制系统的总线网络进行了配置设计。首先介绍了冷轧控制系统发展状况,根据冷轧自动控制系统对控制、通讯的要求提出课题意义和主要研究内容。其次,论文介绍了冷连轧机现场总线控制网络的通信理论基础,基于1250mm冷连轧控制系统的整体控制性能要求和软硬件配置,对现场总线的选择问题进行了深入的探讨,提出了PROFIBUS和工业以太网集成控制方案,并对系统实时性进行了分析,对现场抗干扰问题提出可行性措施。最后给出现场调试结果并对系统运行结果进行了总结。将现场总线技术及以太网技术引入轧制生产过程自动化控制系统,实现了现场设备控制的分布化和网络化,确保了数据的快速可靠传输,加强了现场控制和上层控制管理的联系,为轧制出高质量的带材奠定了良好的数据基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1-1 冷轧工业控制系统发展状况
• 1-1-1 带钢冷连轧计算机控制技术的发展
• 1-1-2 冷连轧机计算机控制系统分类
• 1-2 总线技术在工业控制领域的发展
• 1-2-1 现场总线在自动化系统中所处的位置
• 1-2-2 现场总线的特点及发展
• 1-2-3 冷轧自动控制系统对控制、通讯的要求
• 1-3 课题的意义和主要研究内容
• 1-3-1 课题意义
• 1-3-2 主要研究内容
• 第二章 冷连轧机现场总线控制网络通信理论基础
• 2-1 PROFIBUS现场总线技术
• 2-1-1 PROFIBUS协议结构
• 2-1-2 PROFIBUS的传输技术
• 2-1-3 PROFIBUS总线存取协议
• 2-1-4 PROFIBUS总线的通信过程
• 2-2 工业以太网技术
• 2-2-1 CSMA/CD及以太网通讯协议
• 2-2-2 以太网技术应用于工业现场总线的必然性
• 2-3 OPC技术
• 2-3-1 数据访问方式
• 2-3-2 OPC客户程序和OPC服务器
• 2-3-3 OPC接口方式
• 2-3-4 自动化接口的通信机制
• 第三章 1250mm五机架冷连轧机控制系统组成
• 3-1 全连续式冷轧机的特点
• 3-2 1250mm冷连轧机生产工艺及整体性能要求
• 3-2-1 冷连轧生产工艺流程简述
• 3-2-2 1250mm冷连轧生产工艺参数
• 3-3 1250mm冷连轧机电气自动化
• 3-3-1 1250mm冷连轧机直流传动系统
• 3-3-2 1250mm冷连轧机交流控制中心MCC
• 3-3-3 1250mm冷连轧机自动控制系统
• 3-4 1250mm冷连轧机的软硬件配置
• 3-4-1 1250mm冷连轧机的计算机硬件系统配置
• 3-4-2 1250mm冷连轧机计算机软件系统配置
• 3-5 1250mm冷连轧机网络控制设计要求
• 第四章 1250mm冷连轧机总线网络控制设计及实现
• 4-1 1250mm五机架冷连轧工业网络整体设计方案
• 4-1-1 1250mm冷连轧控制网络组建
• 4-1-2 1250mm冷连轧网络结构设计思想
• 4-1-3 1250mm冷连轧DP网络工作机制
• 4-2 1250mm冷连轧现场总线选择
• 4-2-1 现场总线的选择
• 4-2-2 PROFIBUS的选用
• 4-3 1250mm冷连轧工业以太网选择
• 4-3-1 工业以太网的采用
• 4-3-2 工业以太网组建方式
• 4-3-3 提高以太网实时性途径
• 4-4 以太网集成及异构网络的组建
• 4-4-1 以太网网络级集成方法分析
• 4-4-2 异构网络的组建
• 4-5 直流传动SPDM间DP通讯实现
• 4-5-1 直流传动的Profibus-DP通讯协议
• 4-5-2 DP通讯实现及故障检测
• 4-6 AMS与人机界面服务器间通讯实现
• 4-7 实时性分析及抗干扰问题的解决
• 4-7-1 连轧网络实时特性分析
• 4-7-2 连轧现场存在的干扰源
• 4-7-3 现场总线的抗干扰措施
• 4-7-4 接地
• 4-8 现场应用和运行分析
• 第五章 下一代现场总线新标准PROFINET
• 1. PROFINET的性能等级
• 2. PROFINET的优势
• 3. PROFINET集成现场总线
• 4. 具体应用
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果