本文關(guān)鍵詞：基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的腈綸紡絲生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 腈綸紡絲 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) PLC 速度同步控制 冗余控制

【摘要】：腈綸是具有廣泛用途的合成纖維。地區(qū)性的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、世界人口增長(zhǎng)等因素帶來(lái)世界腈綸整體需求的增長(zhǎng),對(duì)于發(fā)展中國(guó)家是良好的發(fā)展機(jī)遇。就我國(guó)而言,我國(guó)腈綸消費(fèi)量一半以上來(lái)源于進(jìn)口,國(guó)內(nèi)腈綸企業(yè)的產(chǎn)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國(guó)內(nèi)需求。因此,消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù),設(shè)計(jì)先進(jìn)的腈綸紡絲生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng),提高腈綸產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,成為關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要課題。論文首先介紹課題的背景、意義及發(fā)展現(xiàn)狀。然后從介紹腈綸生產(chǎn)工藝出發(fā),分析總結(jié)系統(tǒng)的控制要求,進(jìn)而設(shè)計(jì)了腈綸紡絲生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以西門(mén)子S7-300系列PLC產(chǎn)品CPU317-2DP為核心,可分為監(jiān)控層、控制層和現(xiàn)場(chǎng)層。監(jiān)控層采用簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的MPI總線(xiàn),而控制層和現(xiàn)場(chǎng)層均采用發(fā)展成熟、協(xié)議開(kāi)放的PROFUBUS-DP總線(xiàn)。這是經(jīng)濟(jì)合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),不僅能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)控制的實(shí)時(shí)性要求,而且很好地滿(mǎn)足了上位機(jī)監(jiān)控的需要。驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)也充分結(jié)合了實(shí)際,一方面針對(duì)F1工位采取F1防斷頭措施,保證腈綸原液穩(wěn)定生成初生纖維；另一方面其他工位采用共直流母線(xiàn)技術(shù),變頻器被改造以適應(yīng)直流供電方式,通過(guò)這種供電方式不僅能維持變頻器直流側(cè)電壓穩(wěn)定,使變頻器正常工作,而且起到了節(jié)能的作用。論文分硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)詳細(xì)介紹了控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。硬件設(shè)計(jì)部分首先簡(jiǎn)要介紹網(wǎng)絡(luò)的連接電路,然后重點(diǎn)介紹了變頻器電路、整流器電路以及PLC輸入輸出電路,最后基于STEP7編程軟件詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件組態(tài)的過(guò)程。軟件設(shè)計(jì)部分從介紹變頻器的通信控制出發(fā),分別介紹了多點(diǎn)高精度速度同步控制、松弛環(huán)位置控制和松緊調(diào)節(jié)輥位置控制算法,并結(jié)合PLC主從站通信重點(diǎn)介紹了針對(duì)變頻器備用的冗余控制策略。最后,基于WinCC組態(tài)軟件設(shè)計(jì)了監(jiān)控系統(tǒng),分別介紹了流程圖畫(huà)面、過(guò)程值歸檔畫(huà)面和報(bào)警畫(huà)面的設(shè)計(jì)過(guò)程。可以看到,WinCC多樣化的控件和靈活的腳本編程大大縮減了監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期。控制系統(tǒng)投入運(yùn)行后,性能穩(wěn)定可靠,滿(mǎn)足工藝要求。
【關(guān)鍵詞】：腈綸紡絲 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) PLC 速度同步控制 冗余控制
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ340.5;TP273
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-19
• 1.1 課題背景及研究意義16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 論文的主要內(nèi)容17-19
• 第二章 腈綸紡絲生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19-33
• 2.1 腈綸生產(chǎn)工藝流程及控制要求19-22
• 2.1.1 腈綸生產(chǎn)工藝流程19-20
• 2.1.2 控制要求20-22
• 2.2 控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22-27
• 2.2.1 Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)概述22-25
• 2.2.2 腈綸紡絲生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)25-27
• 2.3 控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-33
• 2.3.1 生產(chǎn)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)27-31
• 2.3.2 備用控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)31-33
• 第三章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)33-46
• 3.1 控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接電路33-34
• 3.2 控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路34-36
• 3.2.1 整流器電路34-35
• 3.2.2 變頻器電路35-36
• 3.3 PLC輸入輸出電路36-41
• 3.3.1 數(shù)字量輸入模塊外接電路36-38
• 3.3.2 數(shù)字量輸出模塊外接電路38-39
• 3.3.3 模擬量輸入模塊外接電路39-40
• 3.3.4 模擬量輸出模塊外接電路40-41
• 3.4 控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)41-46
• 3.4.1 Step7軟件簡(jiǎn)介41
• 3.4.2 生產(chǎn)線(xiàn)PLC控制站的硬件組態(tài)41-43
• 3.4.3 備用PLC控制站的硬件組態(tài)43-46
• 第四章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)46-63
• 4.1 變頻器的通信控制46-51
• 4.1.1 Profibus-DP數(shù)據(jù)傳輸格式46-50
• 4.1.2 變頻器通信控制的程序?qū)崿F(xiàn)50-51
• 4.2 生產(chǎn)線(xiàn)PLC控制站的軟件設(shè)計(jì)51-57
• 4.2.1 多點(diǎn)高精度速度同步控制算法51-53
• 4.2.2 松弛環(huán)位置控制算法53-55
• 4.2.3 松緊調(diào)節(jié)輥位置控制算法55-57
• 4.3 基于主從站通信的冗余控制策略57-63
• 4.3.1 冗余模式57-58
• 4.3.2 冗余控制算法58-63
• 第五章 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)63-68
• 5.1 集成式組態(tài)63-64
• 5.2 組態(tài)流程圖畫(huà)面64-65
• 5.3 組態(tài)過(guò)程值歸檔畫(huà)面65-66
• 5.4 組態(tài)報(bào)警畫(huà)面66-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：739918