基于PLC采矿厂生产设备监控管理系统的研究与开发

论文摘要

经过近十多年来的自动化改造工作,我国采矿行业的自动化水平有了明显的提高,先进的自动化技术得到了普遍的采用。这些技术的内容包含了先进的信息处理和控制技术,即以计算机为核心,由PLC、工控机、单片机、人机界面、现场总线等组成的控制系统。本文在了解了梅山铁矿采矿自动化的需求方案的基础上,将计算机与PLC结合起来,组成高性能价格比的小型集中控制系统,完成了控制系统实验,以及基于.NET的环境下,上位机监控软件开发过程中实现了上位机与S7-200系列PLC之间通信功能。逐步将面向对象技术应用到上位机与PLC的通讯中去。另一方面采矿场经过多年的发展,在生产工艺过程中局部采用了计算机工控或计算机信息处理系统,形成了比较先进的单个工艺的自动控制系统。但各个系统相对分散独立,信息无法共享。基于信息技术的高效的设备管理已成为矿山生产的核心。落后的采矿生产设备管理系统必将成为管理水平提高的瓶颈。本文在对矿山设备进行需求分析的基础上,利用C#和SQL Serer2000开发了基丁C/S模式的矿山生产设备管理系统。此系统有效地提高了矿山的设备管理能力及矿山的经济效益。该系统采用组件开发的技术完成,对以后将面向对象技术运用到硬件领域,在一定程度上达到软硬结合有一定的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.1.1 矿产资源开发利用中存在的主要问题
• 1.1.2 矿产资源特点
• 1.1.3 矿产资源供需形式
• 1.2 课题的研究意义
• 1.3 论文研究内容与成果
• 1.4 论文的组织
• 2 可编程控制器
• 2.1 PLC的基本概念
• 2.2 PLC应用及应注意的问题
• 2.2.1 简述
• 2.2.2 PLC的应用领域
• 2.2.3 PLC的应用特点
• 2.2.4 PLC应用中需要注意的问题
• 2.3 PLC在现代自动控制系统中的问题
• 3 SIMATIC S7-200可编程控制器
• 3.1 西门子S7-200系列 PLC
• 3.2 PLC的组成结构
• 3.3 PLC的工作过程
• 3.4 西门子S7-200主要功能模块
• 4 PLC应用系统的设计及实验
• 4.1 PLC控制系统的设计
• 4.1.1 PLC控制系统的设计内容
• 4.1.2 PLC控制系统设计步骤
• 4.1.3 控制系统的软件设计
• 4.1.4 PLC软件需求分析
• 4.1.5 PLC软件设计
• 4.2 PLC程序设计的常用方法
• 4.2.1 经验设计法
• 4.2.2 逻辑设计法
• 4.2.3 时序图设计方法
• 4.3 PLC程序设计步骤
• 4.4 人机界面的设计
• 4.4.1 人机界面设计时应考虑的几个问题
• 4.4.2 人机界面设计的基本方法
• 4.4.3 人机界面设计原则
• 4.5 PLC控制系统实验
• 4.5.1 PLC的控制原理
• 4.5.2 数据采集
• 4.5.3 二次控制回路
• 4.5.4 控制过程及功能
• 5 西门子S7-200PLC的通信及应用
• 5.1 S7-200 PLC与计算机数据通信方式
• 5.2 S7-200 PLC与计算机的通信协议
• 5.2.1 点对点接口协议（PPI）
• 5.2.2 多点接口协议（MPI）
• 5.2.3 Profibus协议
• 5.2.4 用户定义协议
• 5.3 S7-200系列 PLC与PC的物理连接及通信
• 5.4 PLC网络通信原理
• 5.4.1 基本概念和术语
• 5.4.2 差错控制
• 5.4.3 传输介质
• 5.4.4 串行通信接口标准
• 5.4.5 PLC网络的拓扑结构
• 5.4.6 PLC网络中常用的通信方法
• 6 上位机与 PLC的通讯功能特点
• 6.1 编程工具介绍
• 6.1.1 S7-200编程工具
• 6.1.2 C#编程语言
• 6.1.3 .NET2.0平台介绍
• 6.2 S7-200系列 PLC的通信编程
• 6.2.1 基于 VB的上位机与 PLC的通信
• 6.2.2 基于 C#的上位机程序的实现
• 7 采矿生产设备计算机管理系统的设计
• 7.1 系统需求与可行性分析
• 7.1.1 系统功能
• 7.1.2 可行性分析
• 7.2 系统总体设计
• 7.2.1 系统的总体结构
• 7.2.2 系统功能模块设计
• 7.2.3 数据库逻辑设计
• 7.2.4 系统的体系结构
• 7.2.5 开发环境、开发工具及平台
• 7.3 系统实现
• 7.3.1 组件介绍
• 7.3.2 基于组件的类的实现
• 7.3.3 主要窗体的设计
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介