竹节纱生产网络监控系统的研究与开发

论文摘要

纺织企业生产的周期长、流程复杂,生产的品种越多,工艺变换的频率越高,生产管理的难度越大。若采用计算机管理,则生产管理大大简化、方便。本课题即是通过对竹节纱的生产研究开发一种网络监控系统,从而提高了竹节纱的生产管理水平,为工厂的生产管理带来了极大方便。在环锭细纱机或转杯纺纱机上加装竹节纱控制装置可生产竹节纱,竹节纱控制装置目前最先进的是数字式竹节纱生产装置,主要由伺服电机、伺服器、PLC竹节控制器、光电编码器、触摸屏等组成。数字式竹节纱生产装置纺纱质量可靠稳定,纺出的竹节纱参数精确度高,适纺范围广,且安装方便可行,是生产竹节纱的优良方法。本课题就是在数字式竹节纱生产装置基础上开发一种网络监控系统。为了方便竹节纱的生产管理,在现有的竹节纱生产装置单机控制的基础上,利用计算机技术、串口通信技术等,设计出一种竹节纱生产的网络监控系统,将竹节纱生产装置用RS-422网络连接起来,用一台主控计算机进行监控,可以查看车间内各台机器的生产工艺参数,并可对其实时设置修改。主要工作包括以下几个方面:分析了组网方式的选择,利用串行通信技术组建分布式监控网络;根据串行通信各种接口的电气特性设计出网络连接方式,对网络性能进行分析;利用竹节纱控制装置的触摸屏及PLC支持的通信协议,应用Microsoft Visual Basic可视化开发工具编制了运行于监控计算机的系统控制软件,以实现对竹节纱控制装置的触摸屏的实时监控;对监控软件及整个监控系统进行分析调试,分析测试结果,提出了改进方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 网络监控系统的发展历程
• 1.2.1 集散系统
• 1.2.2 现场总线技术
• 1.2.3 工业以太网
• 1.3 纺织企业生产管理自动化的发展
• 1.4 竹节纱及竹节纱装置简介
• 1.4.1 竹节纱的加工方法
• 1.4.2 竹节纱装置简介
• 1.4.3 数字式竹节纱装置的性能特点
• 1.5 本课题研究的目的及意义
• 第二章 竹节纱生产的网络监控系统设计
• 2.1 系统设计思路
• 2.1.1 系统方案的提出
• 2.1.2 组网方式的选择
• 2.2 分布式监控系统简介
• 2.3 串行通信技术
• 2.3.1 串行通信概述
• 2.3.2 串行通信的通信方式
• 2.3.3 串行通信的检错和纠错
• 2.3.4 同步串行通信协议
• 2.3.5 串行通信接口标准
• 2.3.6 串行通信工作模式
• 2.4 网络监控系统的方案设计
• 2.4.1 数据通信系统的基本构成
• 2.4.2 系统数据的采集
• 2.4.3 系统通信的实现
• 2.4.4 系统软硬件组成结构
• 2.4.5 系统网络性能
• 第三章 网络监控系统软件的设计
• 3.1 监控软件的主要功能模块
• 3.2 Windows 串行通信的工作机理
• 3.3 VB 串口通讯编程
• 3.3.1 MSComm 控件处理通信的方式
• 3.3.2 MSComm 控件的常用属性
• 3.4 通信端口的初始化
• 3.5 主-从通信协议
• 3.5.1 MT506 人机界面主从通信协议简介
• 3.5.2 主-从通信的PLC 与触摸屏之间的地址关系
• 3.6 程序的编写
• 3.6.1 控制命令的流程
• 3.6.2 程序的编写步骤
• 3.6.3 串口的读取
• 3.6.4 二进制位移运算的解决
• 3.6.5 收发码值大于127 的字符数据
• 第四章 系统调试和结果分析
• 4.1 网络通信性能调试
• 4.1.1 影响RS-422/485 总线通讯速度和通信可靠性的三个因素
• 4.1.2 RS-422/485 总线的负载能力和通讯电缆长度之间的关系
• 4.1.3 分布电容对RS-422/485 总线传输性能的影响
• 4.2 网络拓扑结构
• 4.2.1 星形拓扑
• 4.2.2 总线拓扑
• 4.2.3 实验分析
• 4.3 系统调试
• 4.4 通信故障及排除
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 未来研究的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 在攻读硕士学位期间发表的论文清单