高強度加氣混凝土智能化生產(chǎn)成套裝備控制系統(tǒng)研究與設(shè)計
發(fā)布時間:2021-10-29 10:29
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,對于熱電力的需求也在不斷增長,煤炭量的需求量增大,因此產(chǎn)生的粉煤灰量也隨之不斷增加。加氣混凝土就是在粉煤灰量不斷增加的情況下發(fā)展起來的一種新型墻體材料。隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,加氣混凝土的需求量越來越大。因此,研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、運行可靠、性價比高的加氣混凝土智能化生產(chǎn)成套裝備具有重要意義。本文以年產(chǎn)30萬噸加氣混凝土生產(chǎn)線為研究對象,綜合利用工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、人機交互機面、智能化控制、遠程監(jiān)控、遠程故障診斷等技術(shù),研發(fā)出了一種基于包括現(xiàn)場設(shè)備層、過程監(jiān)控層、企業(yè)管理層和遠程監(jiān)控與故障診斷層的四層網(wǎng)絡(luò)模型的加氣混凝土生產(chǎn)線控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,上位機采用基于MCGS組態(tài)軟件的監(jiān)控系統(tǒng);下位機采用西門子可編程控制器作為系統(tǒng)控制器,穩(wěn)定可靠;數(shù)據(jù)通信采用PROFIBUS總線管理。針對配料精度問題,系統(tǒng)采用雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)來提高加氣混凝土的配料精度。另外,本文設(shè)計了一種基于PID控制算法的溫度控制系統(tǒng),顯著提高了配料溫度的精度。針對加氣混凝土的維護以及故障診斷,設(shè)計了遠程監(jiān)控與故障診斷模塊。通過現(xiàn)場調(diào)試以及生產(chǎn)線試運行,本文設(shè)計的加氣混凝土生產(chǎn)線控制系統(tǒng)完全滿足加氣混...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 項目背景及意義
1.2 相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 課題來源
1.4 研究目標主要內(nèi)容及技術(shù)指標
1.4.1 研究目標
1.4.2 主要研究內(nèi)容
1.4.3 主要技術(shù)指標
1.5 論文組織架構(gòu)
2 生產(chǎn)線工藝流程需求分析與總體方案設(shè)計
2.1 生產(chǎn)線組成及其工藝流程
2.1.1 加氣混凝土生產(chǎn)線組成
2.1.2 加氣混凝土生產(chǎn)線工藝流程
2.2 系統(tǒng)需求分析
2.3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.4 本章小結(jié)
3 加氣混凝土生產(chǎn)線控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
3.1 加氣混凝土生產(chǎn)線PROFIBUS現(xiàn)場總線控制模型研究
3.1.1 PRIFIBUS現(xiàn)場總線概述
3.1.2 加氣混凝土生產(chǎn)線控制系統(tǒng)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
3.1.3 PROFIBUS-DP主從站硬件配置與參數(shù)配置
3.2 基于雙閉環(huán)比值控制算法的物料配料系統(tǒng)研究
3.2.1 比值控制系統(tǒng)概述
3.2.2 配料控制流量測量對策以及生產(chǎn)方式選擇
3.2.3 雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)方案
3.3 基于PID算法的澆注溫度控制系統(tǒng)研究
3.3.1 溫度控制系統(tǒng)方案
3.3.2 溫度控制系統(tǒng)模型建立
3.3.3 溫度控制系統(tǒng)辨識
3.3.4 溫度控制系統(tǒng)的整定
3.4 本章小結(jié)
4 加氣混凝土生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計
4.1 控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.2 控制系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
4.2.1 PLC控制程序開發(fā)環(huán)境
4.2.2 上位機監(jiān)控程序開發(fā)環(huán)境
4.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
4.3.1 主要元器件的選型
4.3.2 控制系統(tǒng)硬件組態(tài)及網(wǎng)絡(luò)配置
4.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.4.1 PLC程序的設(shè)計
4.4.2 過程監(jiān)控層組態(tài)程序設(shè)計
4.5 加氣混凝土生產(chǎn)線控制系統(tǒng)可靠性設(shè)計
4.6 本章小結(jié)
5 基于VPN的生產(chǎn)線遠程監(jiān)控與故障診斷模塊研究
5.1 VPN概述
5.2 遠程監(jiān)控與故障診斷模塊的結(jié)構(gòu)與功能分析
5.2.1 生產(chǎn)線遠程監(jiān)控與故障診斷模塊結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計
5.2.2 生產(chǎn)線遠程監(jiān)控與故障診斷模塊功能分析
5.3 遠程監(jiān)控與故障診斷模塊VPN通道建立
5.3.1 VPN搭建方式選擇
5.3.2 遠程監(jiān)控與故障診斷模塊VPN通道主要硬件選型
5.3.3 VPN的搭建與配置
5.4 遠程監(jiān)控與故障診斷中心設(shè)計
5.4.1 遠程監(jiān)控與故障診斷中心結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.4.2 遠程監(jiān)控與故障診斷中心實現(xiàn)
5.4.3 故障數(shù)據(jù)庫的設(shè)計
5.5 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)調(diào)試與試運行
6.1 電氣系統(tǒng)安裝和布線
6.2 系統(tǒng)軟件調(diào)試
6.2.1 PLC程序的調(diào)試
6.2.2 上位機監(jiān)控組態(tài)程序調(diào)試
6.2.3 VPN通道測試
6.2.4 遠程監(jiān)控與故障診斷模塊通訊測試
6.3 加氣混凝土生產(chǎn)線運行狀況
7 總結(jié)和展望
致謝
參考文獻
附錄A
附錄B
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于B/S架構(gòu)的SCADA系統(tǒng)在水利工程中的應(yīng)用[J]. 史占紅,李振海,胡勇飛,周川辰,陸洋. 水利信息化. 2013(04)
[2]模糊調(diào)節(jié)變比值過程控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真[J]. 余仲民,彭學(xué)鋒. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2013(S1)
[3]系統(tǒng)電氣和布線設(shè)計中應(yīng)用三維電氣布線的建議[J]. 蘇靜,王雅新. 電工文摘. 2013(03)
[4]改進型模糊自整定比例積分微分溫度控制系統(tǒng)[J]. 李平,王欣. 武漢工程大學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[5]基于全局非線性可分離的最小二乘法的飛機顫振模態(tài)參數(shù)辨識[J]. 王建宏,王道波. 振動與沖擊. 2011(02)
[6]粉煤灰加氣混凝土生產(chǎn)線工藝設(shè)備[J]. 趙鑫,劉會軍. 磚瓦. 2010(11)
[7]基于SCALANCEW的自動化立體倉庫無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計[J]. 高鋒陽,黃聰月,韓竺秦. 起重運輸機械. 2010(02)
[8]面向管控一體化的流程制造業(yè)綜合監(jiān)控平臺研究[J]. 鄒澤明. 制造業(yè)自動化. 2009(09)
[9]基于T-S模型的模糊系統(tǒng)辨識方法綜述[J]. 蔣強,肖建,何都益,蔣偉,王夢玲. 計算機應(yīng)用研究. 2009(06)
[10]基于前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時變非線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)辨識快速遞推最小二乘法[J]. 于開平,董好志. 振動工程學(xué)報. 2007(05)
博士論文
[1]高可用IPSec虛擬專用網(wǎng)研究[D]. 張云鶴.華中科技大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于自整定PID控制器的溫度控制系統(tǒng)研究[D]. 歐陽磊.安徽理工大學(xué) 2009
[2]模糊自整定溫度控制系統(tǒng)[D]. 張家良.西安建筑科技大學(xué) 2008
[3]虛擬專用網(wǎng)(VPN)技術(shù)研究及大型商業(yè)銀行VPN接入方式研究[D]. 潘自立.吉林大學(xué) 2007
[4]基于DCS與現(xiàn)場總線集成的管控一體化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張靖宇.山東大學(xué) 2007
[5]現(xiàn)場總線Profibus協(xié)議研究及其終端儀表技術(shù)實現(xiàn)[D]. 賀昀.重慶大學(xué) 2005
本文編號:3464500
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 項目背景及意義
1.2 相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 課題來源
1.4 研究目標主要內(nèi)容及技術(shù)指標
1.4.1 研究目標
1.4.2 主要研究內(nèi)容
1.4.3 主要技術(shù)指標
1.5 論文組織架構(gòu)
2 生產(chǎn)線工藝流程需求分析與總體方案設(shè)計
2.1 生產(chǎn)線組成及其工藝流程
2.1.1 加氣混凝土生產(chǎn)線組成
2.1.2 加氣混凝土生產(chǎn)線工藝流程
2.2 系統(tǒng)需求分析
2.3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.4 本章小結(jié)
3 加氣混凝土生產(chǎn)線控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
3.1 加氣混凝土生產(chǎn)線PROFIBUS現(xiàn)場總線控制模型研究
3.1.1 PRIFIBUS現(xiàn)場總線概述
3.1.2 加氣混凝土生產(chǎn)線控制系統(tǒng)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
3.1.3 PROFIBUS-DP主從站硬件配置與參數(shù)配置
3.2 基于雙閉環(huán)比值控制算法的物料配料系統(tǒng)研究
3.2.1 比值控制系統(tǒng)概述
3.2.2 配料控制流量測量對策以及生產(chǎn)方式選擇
3.2.3 雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)方案
3.3 基于PID算法的澆注溫度控制系統(tǒng)研究
3.3.1 溫度控制系統(tǒng)方案
3.3.2 溫度控制系統(tǒng)模型建立
3.3.3 溫度控制系統(tǒng)辨識
3.3.4 溫度控制系統(tǒng)的整定
3.4 本章小結(jié)
4 加氣混凝土生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計
4.1 控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.2 控制系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
4.2.1 PLC控制程序開發(fā)環(huán)境
4.2.2 上位機監(jiān)控程序開發(fā)環(huán)境
4.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
4.3.1 主要元器件的選型
4.3.2 控制系統(tǒng)硬件組態(tài)及網(wǎng)絡(luò)配置
4.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.4.1 PLC程序的設(shè)計
4.4.2 過程監(jiān)控層組態(tài)程序設(shè)計
4.5 加氣混凝土生產(chǎn)線控制系統(tǒng)可靠性設(shè)計
4.6 本章小結(jié)
5 基于VPN的生產(chǎn)線遠程監(jiān)控與故障診斷模塊研究
5.1 VPN概述
5.2 遠程監(jiān)控與故障診斷模塊的結(jié)構(gòu)與功能分析
5.2.1 生產(chǎn)線遠程監(jiān)控與故障診斷模塊結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計
5.2.2 生產(chǎn)線遠程監(jiān)控與故障診斷模塊功能分析
5.3 遠程監(jiān)控與故障診斷模塊VPN通道建立
5.3.1 VPN搭建方式選擇
5.3.2 遠程監(jiān)控與故障診斷模塊VPN通道主要硬件選型
5.3.3 VPN的搭建與配置
5.4 遠程監(jiān)控與故障診斷中心設(shè)計
5.4.1 遠程監(jiān)控與故障診斷中心結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.4.2 遠程監(jiān)控與故障診斷中心實現(xiàn)
5.4.3 故障數(shù)據(jù)庫的設(shè)計
5.5 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)調(diào)試與試運行
6.1 電氣系統(tǒng)安裝和布線
6.2 系統(tǒng)軟件調(diào)試
6.2.1 PLC程序的調(diào)試
6.2.2 上位機監(jiān)控組態(tài)程序調(diào)試
6.2.3 VPN通道測試
6.2.4 遠程監(jiān)控與故障診斷模塊通訊測試
6.3 加氣混凝土生產(chǎn)線運行狀況
7 總結(jié)和展望
致謝
參考文獻
附錄A
附錄B
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于B/S架構(gòu)的SCADA系統(tǒng)在水利工程中的應(yīng)用[J]. 史占紅,李振海,胡勇飛,周川辰,陸洋. 水利信息化. 2013(04)
[2]模糊調(diào)節(jié)變比值過程控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真[J]. 余仲民,彭學(xué)鋒. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2013(S1)
[3]系統(tǒng)電氣和布線設(shè)計中應(yīng)用三維電氣布線的建議[J]. 蘇靜,王雅新. 電工文摘. 2013(03)
[4]改進型模糊自整定比例積分微分溫度控制系統(tǒng)[J]. 李平,王欣. 武漢工程大學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[5]基于全局非線性可分離的最小二乘法的飛機顫振模態(tài)參數(shù)辨識[J]. 王建宏,王道波. 振動與沖擊. 2011(02)
[6]粉煤灰加氣混凝土生產(chǎn)線工藝設(shè)備[J]. 趙鑫,劉會軍. 磚瓦. 2010(11)
[7]基于SCALANCEW的自動化立體倉庫無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計[J]. 高鋒陽,黃聰月,韓竺秦. 起重運輸機械. 2010(02)
[8]面向管控一體化的流程制造業(yè)綜合監(jiān)控平臺研究[J]. 鄒澤明. 制造業(yè)自動化. 2009(09)
[9]基于T-S模型的模糊系統(tǒng)辨識方法綜述[J]. 蔣強,肖建,何都益,蔣偉,王夢玲. 計算機應(yīng)用研究. 2009(06)
[10]基于前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時變非線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)辨識快速遞推最小二乘法[J]. 于開平,董好志. 振動工程學(xué)報. 2007(05)
博士論文
[1]高可用IPSec虛擬專用網(wǎng)研究[D]. 張云鶴.華中科技大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于自整定PID控制器的溫度控制系統(tǒng)研究[D]. 歐陽磊.安徽理工大學(xué) 2009
[2]模糊自整定溫度控制系統(tǒng)[D]. 張家良.西安建筑科技大學(xué) 2008
[3]虛擬專用網(wǎng)(VPN)技術(shù)研究及大型商業(yè)銀行VPN接入方式研究[D]. 潘自立.吉林大學(xué) 2007
[4]基于DCS與現(xiàn)場總線集成的管控一體化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張靖宇.山東大學(xué) 2007
[5]現(xiàn)場總線Profibus協(xié)議研究及其終端儀表技術(shù)實現(xiàn)[D]. 賀昀.重慶大學(xué) 2005
本文編號:3464500
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