基于网络控制墙地砖生产线控制系统集成研究

论文摘要

随着计算机、网络、通讯等技术的发展,信息共享不仅给人们的生活带来了巨大的方便,同时在工业控制领域也引起了深刻变革。本文针对墙地砖生产设备控制系统的不足以及整厂整线设备的工艺流程特点,提出了将网络控制技术应用于墙地砖生产线控制系统的方法,实现控制系统在车间和远程控制室的参数修改、显示、监控、报警及管理一体化的新型控制网络,以适应现代化生产的需要。本文所做的主要工作有: 在系统的搭建方面,按照“分散控制、集中管理”的原则,采用了三层网络结构,即现场设备层、网络监控层、管理层。现场设备层采用现场总线技术（PROFIBUS-DP）,完成对数据采集、通讯及实时控制等操作;网络监控层采用工业以太网技术（SIMATIC NET）,完成大数据量的通讯和采集;管理层采用普通以太网技术,应用TCP/IP 协议,以达到数据的高速大量传输。最后,通过互联网（Internet）技术,把报警、故障等数据传输到远程的企业总部。在软硬件设计方面,硬件采用西门子公司的S7-200/S7-300/S7-400 PLC、通信处理器、变频器等硬件产品,按照系统构建方案的方法,把这些独立的智能设备组成一个有机的网络;软件使用STEP7 V5.1、WinCC V6.0 及IFIX 3.5 等编程组态软件作为工具,开发设计了控制系统的操作及监控界面。并以实例组态科达机电KD4800 型全自动液压压砖机,具体说明了组态和编程过程。仿真演示表明:系统的各种操作参数均在CRT 上显示,实现了墙地砖生产线的操作控制、监视、数据归档、历史记录和趋势显示、报警以及打印记录等功能,并通过互联网进行远程监控、管理。应用网络控制系统,明显地提高了企业的售后服务及知名度,降低了生产成本,实现了全厂资源的优化配置。

论文目录

• 摘要
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 网络控制及其特点
• 1.3 网络控制系统的国内外应用与研究概况
• 1.4 整厂整线网络集成监控系统的技术特点及难点
• 1.5 本文主要研究的内容
• 2 传统墙地砖生产线的工艺与控制流程
• 2.1 常见墙地砖整线生产设备工艺流程
• 2.2 常见墙地砖生产线主要设备情况分析
• 2.3 常见墙地砖整线关键生产设备的控制
• 2.4 传统墙地砖整线控制系统改进的意义
• 2.5 本章小结
• 3 基于网络控制的墙地砖生产线控制系统总体设计
• 3.1 网络控制系统的总体结构
• 3.2 现场级自动化系统的功能
• 3.3 控制监控级的功能
• 3.4 管理级的功能
• 3.5 远程监控系统的功能
• 3.6 OPC 技术的应用
• 3.7 本章小结
• 4 网络控制系统的硬件
• 4.1 系统的硬件配置
• 4.2 工业数据通信网络
• 4.3 计算机过程监控系统软件配置
• 4.4 本章小结
• 5 网络控制系统的软件
• 5.1 SIMATIC（西门子）工业软件的概述
• 5.2 编程和工程工具
• 5.3 监控组态软件
• 5.4 控制界面的要求
• 5.5 编程和组态
• 5.6 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文