论文摘要
近年来,随着我国工业生产规模的不断扩大,许多大型工厂得以投产,作为大型工厂中被称为“咽喉要道”的固体材料储运系统,具有至关重要的战略意义,它从根本上决定了全厂的生产效率。传统的固体材料储运系统,以人工操作现场操作箱为主,对现场设备进行操作控制,并需要固定人员对整个系统进行巡视,来发现设备故障。这种控制系统需要大量的人力,而且现场恶劣的工业环境,严重影响了工人的身心健康。随着生产规模的扩大,全厂的固体材料储运系统设备不断增多,设备之间的距离也不断增大,单靠工人现场操作设备,人工现场巡视设备运转状况,已经不合时宜了,无法满足当今工业生产领域的实时性和可控性要求。当今社会,计算机、通讯、网络等技术飞速发展,以及这些技术在工业自动化中的应用逐渐成熟。使得现场数据从单一在现场显示,变成可以在现场级,控制级甚至管理级上进行实时的显示。从而引发了自动化系统结构本质上的改革,逐步形成网络化为基础的全集成自动化控制系统,消除了自动化孤岛现象。本论文以天津渤海化工集团天津碱厂新区固体材料储运程控系统为课题背景,对储运程控系统进行加以研究,对现场总线技术,光纤通讯技术,PLC及上位机组态技术进行介绍。结合现场工业生产需求,提出对整个系统的设计方案。采用西门子公司S7-300PLC为控制核心,运用STEP7编程软件实现程序设计,对现场数据进行实时采集,并根据工艺生产需要对现场设备准确控制。通过分布式网络方式对系统进行组建,利用光纤通讯技术,解决分站与主站之间的远距离通讯问题；利用西门子提供的PROFIBUS现场总线技术,完成站内I/O模块的通讯。同时运用西门子公司WinCC组态软件,完成上位机监控系统,使现场设备运行状态和工艺流程在中控室上位机上得以实时显示,并具有声光报警,报警记录,设备启停记录等功能。该系统的设计充分利用到计算机的存储计算功能,将现场采集到的数据和参数趋势图进行保存,运算处理,数据分析,为以后的制定生产计划提供了真实可靠的依据,同时管理者也可以通过这些生产参数和工人值班记录,更好的实现自动化管理模式,为提高企业管理效率,促进生产发展提供了有力的保障。
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摘要ABSTRACT1 前言1.1 本课题的背景和意义1.2 储运程控系统的发展和应用1.3 论文的主要工作2 储运程控系统的工艺流程和控制方式2.1 储运程控系统的介绍2.1.1 储运程控系统的基本概况2.1.2 储运程控系统的监控范围2.1.3 储运程控系统的工作方式2.2 储运程控系统的发展和应用2.2.1 上位机监控系统2.2.2 可编程控制系统2.2.3 柜体设计2.2.4 现地控制箱、设备保护装置及现场仪表2.2.5 工业电视监控系统2.3 储运程控系统的控制方式2.3.1 程控自动控制方式2.3.2 上位机联锁手动操控方式2.3.3 上位机解锁手动操控方式2.3.4 就地手动操控方式3 现场总线通讯技术3.1 现场总线技术介绍3.1.1 现场总线技术的概述和特点3.1.2 现场总线技术在工业控制中的应用3.1.3 三种常用总线技术4 光纤通讯技术4.1 光纤基础知识4.1.1 普通电缆与光纤传输方式的比较4.1.2 光纤传输的特点4.1.3 光纤的结构4.1.4 光纤分类4.1.5 衰减及模式带宽4.2 西门子接口模块简介4.2.1 集成光纤接口的通信模块4.2.2 OLM分类4.2.3 OLM及OBT使用注意事项5 可编程控制器硬件组成及程序设计5.1 可编程控制器介绍5.1.1 可编程控制器发展5.1.2 可编程控制器特点5.2 西门子S7-300系列PLC的硬件及组态5.2.1 S7-300系列硬件模块5.2.2 S7-300系列PLC系统配置5.3 STEP7编程软件5.3.1 STEP7编程软件简介5.3.2 STEP7编程软件功能描述5.3.3 系统硬件组态5.3.4 硬件组态与参数设置5.3.5 符号表与逻辑块6 储运系统上位机监控系统设计6.1 组态软件概述6.2 组态软件在中国的发展6.3 WinCC简介6.4 上位机监控原理6.4.1 WinCC通讯组态6.4.2 动态对象设计6.4.3 组态报警系统6.4.4 用户管理6.5 储运程控系统上位机操作方式6.5.1 监控系统的进入6.5.2 监控系统操作按钮的功能及使用方法6.5.3 程控系统的操作6.5.4 手动的操作6.5.5 解锁手动的操作6.5.6 配煤系统的操作6.5.7 手动配煤的操作6.5.8 程序配煤的操作6.5.9 特殊监控功能的操作6.5.10 管理系统的操作6.5.11 煤量统计7 结论8 展望9 参考文献10 论文发表情况11 致谢
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