300m~2烧结机组态技术的研究与开发

论文摘要

工业现代化的进程,对生产过程的自动化控制以及信息通讯技术提出了更高要求。工业自动化系统已经从单机PLC控制发展到以现场总线,工业以太网技术及人机交互为核心的网络控制系统。基于PLC的Wincc组态技术在烧结生产车间的应用,为提高烧结矿质量,促进高炉稳产,提高劳动生产率起了很大作用。本文结合300m2烧结机生产线的工艺流程及控制要求,基于WinCC组态技术,PLC控制技术,OPC通讯技术以及管理信息系统的研究,对烧结生产线的PLC数据采集,人机交互和网络监控与管理等方面进行了研究。本文主要完成了以下几方面的工作:1在对烧结工艺流程及控制要求进行充分研究的基础上,构建了基于S7—400系列PLC的基础自动化系统结构,模块化编程设计及PLC之间的通讯设计实现了车间级底层控制的硬件系统。2根据烧结生产实际流程,基于WinCC组态软件,设计并实现了整个系统的监控、报警处理、数据归档等功能。通过对WinCC脚本系统的分析,提出结合两种脚本语言,充分利用WinCC的开放性,借助文本和电子表格两种Windows应用程序实现烧结系统批量参数的存储与设定。为提高系统可靠性,进行了WinCC服务器的冗余设计。3考虑到生产车间内外网络对于安全性和数据流量的不同要求,基于“内外有别”的C/S和B/S的混合模式,创新性地成功构建了多客户机单服务器结构的C/S组态和基于Web Navigator的具有Internet/Intranet远程浏览功能的B/S组态。4根据上层系统的管理要求,为了弥补WinCC在数据库和报表处理方面的不足,利用Visual Basic语言编程,并采用OPC通讯技术实现了管理网服务器与WinCC的数据通讯,并将数据转储至标准SQL数据库,以提供给管理网的客户端,实现了运行在局域网上的信息管理系统,并采用ADO/SQL接口建立了工厂数据库。本系统将PLC, WinCC,OPC,Visual Basic技术结合在一起,实现了烧结系统的三层结构之间的通讯和监控,提高了系统的综合自动化水平,为提高烧结生产的整体经济效益具有重要的实际意义

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• §1-1 研究目的
• §1-2 烧结工艺简介
• §1-3 烧结控制系统的发展
• 1-3-1 国内外烧结控制技术的发展
• 1-3-2 组态技术在烧结过程的应用
• 1-3-3 基于wincc 的过程控制功能
• 第二章 烧结工艺流程分析与研究
• §2-1 配料混合系统
• 2-1-1 原料控制系统
• 2-1-2 自动配料控制系统
• 2-1-3 混合系统
• §2-2 烧冷系统
• 2-2-1 烧结机系统
• 2-2-2 带冷除尘系统
• 2-2-3 余热利用系统
• §2-3 成品系统
• 第三章 控制系统结构及通讯
• §3-1 系统硬件配置
• 3-1-1 自动配料控制系统
• 3-1-2 烧结机控制系统
• §3-2 网络通讯
• 3-2-1 PLC 与ET200 模块的通讯
• 3-2-2 PLC 与WinCC 的通讯
• 3-2-3 PLC 之间的通讯
• §3-3 控制软件
• 第四章 wincc 监控画面的设计及组态
• §4-1 画面的设计及动态链接
• 4-1-1 主菜单的设计及权限管理
• 4-1-2 配料混合系统监控画面
• 4-1-3 烧冷系统监控画面
• 4-1-4 成品系统监控画面
• §4-2 报警系统的设计
• 4-2-1 创建离散报警及模拟量报警
• 4-2-2 报警消息显示
• 4-2-3 报警信息记录与归档
• §4-3 数据归档的应用
• 4-3-1 WinCC 数据归档结构分析
• 4-3-2 组态数据归档
• 4-3-3 归档数据的输出
• §4-4 脚本系统分析与组态
• 4-4-1 脚本系统分析
• 4-4-2 脚本实现数据存储与调用
• §4-5 冗余系统的组态
• 第五章 上层结构组态与管理功能设计
• §5-1 C/S 模式和B/S 模式
• §5-2 基于 WinCC 的 C/S 实现
• §5-3 基于 Web Navigator 的 B/S 实现
• 5-3-1 远程监控系统结构设计
• 5-3-2 远程监控的实现
• §5-4 管理层与 WinCC 的数据通讯
• 5-4-1 OPC 技术综述
• 5-4-2 信息管理层与 WinCC 的通讯配置
• 5-4-3 数据服务器的组态和编程
• 5-4-4 WinCC 数据的转储
• §5-5 厂区管理层的实时监控
• 第六章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果