基于Ethernet的灑水除塵及污水處理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘要】：可編程序控制器(PLC,Programmable Logic Controller)因其高可靠性和較高的性價(jià)比,在工業(yè)控制中被廣泛應(yīng)用。監(jiān)控組態(tài)軟件也是自80年代后期伴隨個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及而迅猛發(fā)展起來的。它以其具備的實(shí)時(shí)多任務(wù)、接口開放、使用靈活、功能多樣、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)而具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)具有數(shù)字化、全分散性、開放性和互操作性等特點(diǎn),代表了今后工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向,是當(dāng)前自動(dòng)控制領(lǐng)域中倍受關(guān)注的技術(shù)之一。 本論文結(jié)合南方某港務(wù)局碼頭的自動(dòng)灑水除塵和污水處理項(xiàng)目,設(shè)計(jì)了PLC程序控制、網(wǎng)絡(luò)通信和上位機(jī)監(jiān)控這三個(gè)功能塊。文中對(duì)三個(gè)功能塊分別介紹,著重于對(duì)前兩個(gè)部分系統(tǒng)的闡述。 該項(xiàng)目采用的是法國施耐德公司的Modicon系列PLC下的兩個(gè)品種:Quantum PLC和Momentum PLC,運(yùn)用Modicon TSX Quantum和SY/MAX產(chǎn)品的統(tǒng)一組態(tài)工具Concept 2.6進(jìn)行編程,使用LAD和FBD兩種語言編制下位機(jī)程序,使整個(gè)礦石碼頭的系統(tǒng)功能更加齊全,可以按要求實(shí)現(xiàn)對(duì)礦石堆場自動(dòng)灑水、收集污水、凈化污水再循環(huán)利用的全過程。 采用了北京杰控公司的FameView工控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)上位機(jī)監(jiān)控軟件,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄和監(jiān)控,制作了記錄查詢、報(bào)警、用戶登陸等具有Windows風(fēng)格的動(dòng)態(tài)操作畫面。 PLC主站與設(shè)置在中控室的工業(yè)PC機(jī)和各I/O子站之間采用基于Modbus_TCP/IP協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)連接,PLC主站和10個(gè)分布式I/O子站組成一個(gè)環(huán)形光纖網(wǎng)絡(luò),發(fā)揮了上級(jí)工業(yè)PC和下級(jí)PLC各自的優(yōu)勢。 在文章的最后,本文對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)在工控領(lǐng)域的應(yīng)用前景作了展望。 【關(guān)鍵詞】：工業(yè)以太網(wǎng) 組態(tài)軟件 可編程序控制器 監(jiān)控 污水處理
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TP273.5
【目錄】：

• 第1章 緒論8-11
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 本論文主要研究內(nèi)容9-11
• 1.3.1 問題的提出10
• 1.3.2 主要內(nèi)容10-11
• 第2章 系統(tǒng)概述及其總體設(shè)計(jì)11-28
• 2.1 可編程控制器技術(shù)11-15
• 2.1.1 可編程序控制器的工作原理和分類12-13
• 2.1.2 可編程序控制器的特點(diǎn)13-14
• 2.1.3 可編程序控制器與其他邏輯控制系統(tǒng)的比較14-15
• 2.2 工業(yè)以太網(wǎng)簡介15-21
• 2.2.1 工業(yè)以太網(wǎng)的特點(diǎn)及工作原理16-18
• 2.2.2 工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展18-21
• 2.3 組態(tài)軟件簡介21-22
• 2.4 系統(tǒng)分析22-24
• 2.4.1 系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝過程22-23
• 2.4.2 系統(tǒng)的控制要求23-24
• 2.5 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 第3章 灑水除塵及污水處理系統(tǒng)硬件配置28-48
• 3.1 操作站位置及I/O分布28-34
• 3.2 PLC選型配置34-38
• 3.2.1 容量的選擇34-35
• 3.2.2 時(shí)間響應(yīng)及其它要求35
• 3.2.3 PLC模塊選型35-38
• 3.3 Quantum PLC模塊介紹和配線連接38-41
• 3.3.1 電源模塊140 CPS 114 00 AC Power Supply38
• 3.3.2 PLC的中央處理器140 CPU 113 03S38-39
• 3.3.3 32路數(shù)字量輸入模塊140 DDI 353 00 DI32*24VDC/0.5A39-40
• 3.3.4 32路數(shù)字量輸出模塊140 DDO 353 00 D032*24VDC/0.5A40
• 3.3.5 8路12位分辨率模擬量輸入模塊140 ACI040 0040
• 3.3.6 以太網(wǎng)通信模塊140 NOE 771 0040-41
• 3.4 Momentum PLC模塊介紹和配線連接41-43
• 3.5 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)43-47
• 3.5.1 可編程序控制器網(wǎng)絡(luò)44
• 3.5.2 微機(jī)-可編程序控制器網(wǎng)絡(luò)44-45
• 3.5.3 控制網(wǎng)絡(luò)的組建與實(shí)現(xiàn)45-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第4章 PLC控制程序設(shè)計(jì)48-63
• 4.1 Concept軟件介紹48-50
• 4.1.1 Concept概述及性能特點(diǎn)48-49
• 4.1.2 Concept 2.6環(huán)境介紹49-50
• 4.2 硬件組態(tài)50-55
• 4.2.1 主站硬件組態(tài)及以太網(wǎng)通訊組態(tài)51-54
• 4.2.2 Momentum PLC的硬件組態(tài)54-55
• 4.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)55-62
• 4.3.1 程序結(jié)構(gòu)55-56
• 4.3.2 程序設(shè)計(jì)方法56-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第5章 上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)63-76
• 5.1 基于組態(tài)軟件的控制方式63-64
• 5.2 杰控 FameView V5.5組態(tài)軟件64-68
• 5.3 監(jiān)控系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)68-75
• 5.3.1 設(shè)備及設(shè)備變量的定義68-71
• 5.3.2 杰控 Fame View運(yùn)行數(shù)據(jù)庫71
• 5.3.3 人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)及其動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)71-73
• 5.3.4 報(bào)警系統(tǒng)73
• 5.3.5 安全管理和幫助系統(tǒng)73-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 第6章 工作總結(jié)與展望76-78
• 6.1 所做工作的總結(jié)76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 致謝81-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82
• 攻讀碩士期間參加的科研項(xiàng)目82

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