商品砼生产智能过程控制系统的研究与实现

论文摘要

计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System,简称CIMS）作为提高和保持企业整体竞争能力的技术基础,引起了世界的广泛重视,已经成为信息时代改造传统工业的必然模式。过程控制系统（Process Control System,简称PCS）是CIMS最终产生经济效益的聚集地。它使企业的生产活动更加优化、周期更短、成本更低,是当前商品混凝土行业综合自动化技术发展的主要研究方向之一,是一项具有重要实际意义的研究课题。近年来,商品砼PCS在控制可靠、管理有效、配料精确等方面的要求日益提高。本课题在对混凝土搅拌站现有控制技术及国内外有关资料研究的基础上,深入研究了测控系统以及动态配料问题。主要工作包括以下几部分:1.对商品砼搅拌站及动态称量技术的现状及其发展趋势进行了系统综述,确定主要研究问题并提出了基于IPC-PLC的管控一体化智能搅拌站PCS层框架,深入研究混凝土搅拌站的具体工艺流程,采集控制输入输出,进行控制系统硬件、软件设计开发以及上下位机的通信设计;2.为了更好地解决配料过程中的精度和速度问题,着重分析了动态称重配料过程的物理机理,在此基础上推导动态称量配料过程的数学模型,针对性地引进预测控制,仿真试验,为工业现场回路的调试提供理论依据;3.结合商品砼行业具体的生产管理特点,将以智能优化控制为核心的过程控制系统（PCS）与以前开发的以先进控制技术为核心的经营计划系统（ERP）和以优化管理优化运行为核心的制造执行系统（MES）相结合,搭建了管控一体化的商品砼企业集成系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题的来源和背景
• 1.3 国内外研究现状和发展趋势
• 1.3.1 商品砼搅拌站的发展和趋势
• 1.3.2 动态称量系统的研究现状和发展趋势
• 1.4 本文主要研究内容和各章节安排
• 第2章 商品砼搅拌站概述及其测控系统的总体设计
• 2.1 引言
• 2.2 混凝土搅拌站的概述
• 2.2.1 混凝土搅拌站的工艺流程
• 2.2.2 控制系统
• 2.2.3 计量系统
• 2.3 混凝土搅拌站测控系统总体框架设计
• 2.4 本章小结
• 第3章 商品砼搅拌站计量系统优化设计
• 3.1 引言
• 3.2 商品砼配料过程方法分析
• 3.2.1 商品砼配料过程
• 3.2.2 商品砼配料过程的特点
• 3.2.3 解决方案
• 3.3 称重系统的动态数学模型的建立
• 3.3.1 过程数学模型及建立方法
• 3.3.2 动态称量系统机理分析和动态模型的建立
• 3.3.3 参数估计
• 3.4 广义预测控制算法研究
• 3.4.1 广义预测控制概述
• 3.4.2 广义预测控制器系数直接算法
• 3.5 自校正控制系统结构
• 3.6 本章小结
• 第4章 商品砼搅拌站智能过程控制系统设计
• 4.1 引言
• 4.2 混凝土搅拌站过程控制硬件设计
• 4.2.1 混凝土搅拌站过程控制系统硬件需求分析
• 4.2.2 混凝土搅拌站控制部分PLC选型及相关模块介绍
• 4.2.3 PLC硬件的组态
• 4.2.4 搅拌站生产流程分析
• 4.2.5 混凝土搅拌站过程控制系统软件实现
• 4.3 混凝土搅拌站智能优化研究
• 4.3.1 粉料配料计量控制平台搭建
• 4.3.2 粉料配料计量优化
• 4.4 混凝土搅拌站测控上位机软件设计
• 4.4.1 上位机监控系统软件需求分析
• 4.4.2 上位机监控管理软件设计
• 4.4.3 上位机控制软件设计
• 4.5 上位机与下位机之间的通信
• 4.5.1 通信策略分析
• 4.5.2 基于Prodave的通信接口设计
• 4.5.3 通信功能的实际调试
• 4.6 本章小结
• 第5章 商品砼企业集成系统研究
• 5.1 引言
• 5.2 商品砼企业的生产与管理与发展趋势
• 5.2.1 商品砼企业的生产与管理
• 5.2.2 商品混凝土企业发展趋势
• 5.3 商品砼企业集成系统总体设计
• 5.4 商品砼企业综合自动化系统网络拓扑结构
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果