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工業(yè)自動化控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡的應用研究

發(fā)布時間:2016-08-11 11:15

  本文關鍵詞:工業(yè)自動化控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡的應用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


《合肥工業(yè)大學》 2009年

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡的應用研究

何明  

【摘要】: 信息技術的飛速發(fā)展和應用,使得自動化領域發(fā)生了深刻而快速的技術變革。針對不同的工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)要求,根據(jù)實際的現(xiàn)場設備,如何給出合理的網(wǎng)絡結構,確保通訊的快速性、實時性、開放性和可靠性,使整個系統(tǒng)能夠以最好的狀態(tài)、最高的效率運行,是當今工業(yè)自動化領域所要解決的主要問題之一。 本文在介紹了工業(yè)自動化的發(fā)展及趨勢,工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的類型,常見的幾種控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡及其特點的基礎上,分析了幾種典型的控制系統(tǒng)類型與通訊網(wǎng)絡的適用性。以某腈綸紡絲生產(chǎn)線為背景,著重討論了一種應用于速度同步系統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡。該系統(tǒng)以西門子S7-300系列PLC、愛默生通用型變頻器為主要電氣單元,MPI/Industrial Ethernet為監(jiān)控級網(wǎng)絡、Profibus-DP為現(xiàn)場級網(wǎng)絡。文中詳細闡述了該控制系統(tǒng)的軟硬件設計與實現(xiàn)、控制策略,并對該系統(tǒng)的硬件組態(tài)和軟件實現(xiàn)作了進一步研究。最后分析了系統(tǒng)的抗干擾問題。

【關鍵詞】:
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2009
【分類號】:TP273.5
【目錄】:

  • 摘要5-6
  • Abstract6-7
  • 致謝7-12
  • 第一章 緒論12-15
  • 1.1 工業(yè)自動化12
  • 1.2 控制系統(tǒng)的發(fā)展12-14
  • 1.3 本文的主要工作14-15
  • 第二章 控制系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡15-25
  • 2.1 控制系統(tǒng)的現(xiàn)場總線15-22
  • 2.1.1 現(xiàn)場總線的現(xiàn)狀15-16
  • 2.1.2 現(xiàn)場總線的分類16-22
  • 2.2 工廠管理級和多層通訊網(wǎng)絡22-23
  • 2.2.1 工業(yè)以太網(wǎng)22-23
  • 2.2.2 多層通訊網(wǎng)絡23
  • 2.3 PLC、DCS、FCS 三大控制系統(tǒng)的特點和差異23-25
  • 第三章 速度同步控制系統(tǒng)硬件構成25-37
  • 3.1 腈綸紡絲速度同步控制系統(tǒng)25-26
  • 3.1.1 腈綸生產(chǎn)工藝流程25-26
  • 3.1.2 速度同步控制系統(tǒng)26
  • 3.2 控制系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡26-29
  • 3.2.1 控制器的選擇26-27
  • 3.2.2 控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡的選擇27-29
  • 3.2.2.1 現(xiàn)場級現(xiàn)場總線 Profibus27-28
  • 3.2.2.2 監(jiān)控級通訊28-29
  • 3.2.3 上位機29
  • 3.3 控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)29-37
  • 3.3.1 控制系統(tǒng)硬件構成29-30
  • 3.3.2 控制系統(tǒng)網(wǎng)絡30-34
  • 3.3.3 系統(tǒng)硬件組態(tài)34-37
  • 第四章 速度同步控制系統(tǒng)軟件實現(xiàn)37-48
  • 4.1 STEP7 簡介37-39
  • 4.1.1 編程界面及程序模塊化38-39
  • 4.1.2 本文所需用的程序塊39
  • 4.2 工作站與變頻器智能從站通訊39-45
  • 4.2.1 變頻器通訊格式及流程40-43
  • 4.2.2 速度同步程序結構43
  • 4.2.3 松弛環(huán)控制程序結構43-45
  • 4.3 上位機與工作站通訊45-46
  • 4.3.1 MPI 方式45
  • 4.3.2 Industrial Ethernet 方式45-46
  • 4.4 系統(tǒng)運行時間及實時性46-48
  • 4.4.1 系統(tǒng)循環(huán)時間46-47
  • 4.4.2 系統(tǒng)響應時間47
  • 4.4.3 PROFIBUS-DP 循環(huán)時間47-48
  • 第五章 系統(tǒng)抗干擾研究48-55
  • 5.1 系統(tǒng)的主要干擾源48-50
  • 5.1.1 電磁干擾48-50
  • 5.1.2 溫度干擾50
  • 5.1.3 機械振動干擾50
  • 5.2 硬件抗干擾的措施50-54
  • 5.2.1 抗電源干擾50-51
  • 5.2.2 接地51-53
  • 5.2.2.1 接地線分類52
  • 5.2.2.2 接地準則52
  • 5.2.2.3 系統(tǒng)的接地網(wǎng)絡52-53
  • 5.2.3 合理布線53
  • 5.2.4 其他的干擾抑制措施53-54
  • 5.3 軟件抗干擾措施54-55
  • 第六章 總結與展望55-57
  • 6.1 總結55
  • 6.2 展望55-57
  • 參考文獻57-60
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    本文編號:91482

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