基于WinCC的抛丸机工控系统的设计与实现
发布时间：2022-12-09 02:14
随着“工业4.0”和“中国制造2025”的继承,对数据库的应用将成为工业自动化越来越重要的发展方向。人机界面在工业自动化中的应用越来越广泛,上位机搭载WinCC组态软件可以实现人机交互。本文针对某公司项目控制系统,设计了一套工艺参数监控系统。阐述了系统的几个最重要功能来自软件层。整片论文首先做出了监控系统的整体设计框架,根据抛丸机的日常使用要求。系统总体框架采用C/S模式,选用冗余系统,稳定性能可靠,安全系数高。监控系统是在Win CC作为人机界面组态软件的基础上开发设计的。具有故障自诊断功能和良好的人机交互界面,实现了工业抛丸机器在车间生产过程中的自动监控。然后,设计了工业控制系统的六个功能模块,根据实际的功能情况。以投掷头作业系统和抛丸循环系统为例,讲述了整体设计流程。该系统具有数据历史操作记录查找、生成数据记录报表、警报自动诊断、采集和处理、抛头运行速度、抛丸流量和速度控制等功能。以及以WinCC的SQL Server用作辅助工具,本系统还设计了抛丸技术系统数据库监控部分的开发。对于我们传统操作管理者的信息结合设备加工过程中的数据信息等,还设计了报警信息表和操作记录表以及触摸屏的...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景及现实意义
1.2 国内外技术发展状况
1.3 课题研究的目的
1.4 论文研究的主要内容
2 WinCC组态软件介绍
2.1 组态软件简介
2.2 WinCC组态软件简介
2.3 WinCC与主流组态软件对比
2.4 Step7-300PLC简介
3 控制系统整体方案架构
3.1 架构控制方案
3.1.1 系统整体方案架构
3.1.2 控制系统硬件设计
3.1.3 控制系统软件设计
3.2 控制系统主体功能
3.2.1 监控电机工作
3.2.2 设置参数
3.2.3 时间设置
3.2.4 系统状态显示
3.2.5 抛丸累计工作时间
3.2.6 报警信息提示
3.3 控制系统工作模式
3.3.1 手动方式
3.3.2 自动方式
3.4 触摸屏控制界面
3.4.1 触摸屏界面设计
3.4.2 触摸屏画面
3.5 抛丸工艺
3.5.1 抛丸器
3.5.2 抛丸数量
3.6 数据库设计
3.6.1 需求设计
3.6.2 系统模型
3.6.3 系统的整体分析
3.6.4 数据库的逻辑结构设计
4 硬件系统的设计和实现
4.1 芯片系统
4.1.1 STM32F103芯片介绍
4.1.2 控制系统的MCU
4.2 系统供电模块
4.2.1 系统电源模块
4.2.2 MCU电源模块
4.3 触摸屏型号选择
4.4 输入模块
4.5 I/O输出模块
4.6 输出模块D/A
4.7 温度控制
4.8 储存器单元
4.9 RS-485串口通信单元
4.10 时钟单元
4.11 控制器机壳
4.12 PCB板的设计
5 系统的实现
5.1 软件调试环境
5.2 系统软件设计
5.3 系统软件程序编写
5.3.1 系统初始化
5.3.2 数显控制子程序
5.3.3 数据采集和处理的实现
5.3.4 数据报表的实现
5.3.5 报警模块的实现
5.4 系统画面
5.4.1 开机画面
5.4.2 机型选择画面
5.4.3 运行方式画面
5.4.4 系统状态画面
5.5 调试运行
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]WinCC flexible在人机界面组态中的应用[J]. 王君元,李春明. 可编程控制器与工厂自动化. 2014 (10)
[2]WinCC flexible在PLC教学中的应用[J]. 孙静. 通化师范学院学报. 2014(06)
[3]AD7656与ARM芯片的接口设计[J]. 夏云非,杨宝龙. 仪器仪表用户. 2013(03)
[4]基于WinCC flexible组态软件的仿真模型在教学实践中的设计与实现[J]. 曾喜娟. 甘肃联合大学学报(自然科学版). 2012(06)
[5]MSC-51单片机学习板的设计与研究[J]. 张敏菊. 中国新通信. 2012(21)
[6]高效硬件可重构单片机最小系统设计[J]. 贾立新,曹全君. 杭州电子科技大学学报. 2012(04)
[7]抛丸清理技术的起源与发展史（1870年-1954年）[J]. 刘如伟,张来斌,王瑞国,宋庆安,吴成民. 中国铸造装备与技术. 2012(03)
[8]基于单片机及CPLD的多间隔脉冲产生电路[J]. 朱靖玉,刘鑫,周永兵. 电子设计工程. 2012(04)
[9]Protel 99 SE环境下自动布线的规范与技巧[J]. 芦卿. 职业. 2011(35)
[10]浅谈时钟电路在单片机中的作用[J]. 于建勇. 硅谷. 2011(08)
硕士论文
[1]基于PLC的光机电一体化实训系统设计[D]. 李利军.郑州大学 2013
[2]新型电梯曳引机驱动与控制系统设计与实现[D]. 王苏华.南京理工大学 2013
[3]高速光耦隔离放大器技术研究[D]. 李霆霆.华中科技大学 2013
本文编号：3714609
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景及现实意义
1.2 国内外技术发展状况
1.3 课题研究的目的
1.4 论文研究的主要内容
2 WinCC组态软件介绍
2.1 组态软件简介
2.2 WinCC组态软件简介
2.3 WinCC与主流组态软件对比
2.4 Step7-300PLC简介
3 控制系统整体方案架构
3.1 架构控制方案
3.1.1 系统整体方案架构
3.1.2 控制系统硬件设计
3.1.3 控制系统软件设计
3.2 控制系统主体功能
3.2.1 监控电机工作
3.2.2 设置参数
3.2.3 时间设置
3.2.4 系统状态显示
3.2.5 抛丸累计工作时间
3.2.6 报警信息提示
3.3 控制系统工作模式
3.3.1 手动方式
3.3.2 自动方式
3.4 触摸屏控制界面
3.4.1 触摸屏界面设计
3.4.2 触摸屏画面
3.5 抛丸工艺
3.5.1 抛丸器
3.5.2 抛丸数量
3.6 数据库设计
3.6.1 需求设计
3.6.2 系统模型
3.6.3 系统的整体分析
3.6.4 数据库的逻辑结构设计
4 硬件系统的设计和实现
4.1 芯片系统
4.1.1 STM32F103芯片介绍
4.1.2 控制系统的MCU
4.2 系统供电模块
4.2.1 系统电源模块
4.2.2 MCU电源模块
4.3 触摸屏型号选择
4.4 输入模块
4.5 I/O输出模块
4.6 输出模块D/A
4.7 温度控制
4.8 储存器单元
4.9 RS-485串口通信单元
4.10 时钟单元
4.11 控制器机壳
4.12 PCB板的设计
5 系统的实现
5.1 软件调试环境
5.2 系统软件设计
5.3 系统软件程序编写
5.3.1 系统初始化
5.3.2 数显控制子程序
5.3.3 数据采集和处理的实现
5.3.4 数据报表的实现
5.3.5 报警模块的实现
5.4 系统画面
5.4.1 开机画面
5.4.2 机型选择画面
5.4.3 运行方式画面
5.4.4 系统状态画面
5.5 调试运行
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]WinCC flexible在人机界面组态中的应用[J]. 王君元,李春明. 可编程控制器与工厂自动化. 2014 (10)
[2]WinCC flexible在PLC教学中的应用[J]. 孙静. 通化师范学院学报. 2014(06)
[3]AD7656与ARM芯片的接口设计[J]. 夏云非,杨宝龙. 仪器仪表用户. 2013(03)
[4]基于WinCC flexible组态软件的仿真模型在教学实践中的设计与实现[J]. 曾喜娟. 甘肃联合大学学报(自然科学版). 2012(06)
[5]MSC-51单片机学习板的设计与研究[J]. 张敏菊. 中国新通信. 2012(21)
[6]高效硬件可重构单片机最小系统设计[J]. 贾立新,曹全君. 杭州电子科技大学学报. 2012(04)
[7]抛丸清理技术的起源与发展史（1870年-1954年）[J]. 刘如伟,张来斌,王瑞国,宋庆安,吴成民. 中国铸造装备与技术. 2012(03)
[8]基于单片机及CPLD的多间隔脉冲产生电路[J]. 朱靖玉,刘鑫,周永兵. 电子设计工程. 2012(04)
[9]Protel 99 SE环境下自动布线的规范与技巧[J]. 芦卿. 职业. 2011(35)
[10]浅谈时钟电路在单片机中的作用[J]. 于建勇. 硅谷. 2011(08)
硕士论文
[1]基于PLC的光机电一体化实训系统设计[D]. 李利军.郑州大学 2013
[2]新型电梯曳引机驱动与控制系统设计与实现[D]. 王苏华.南京理工大学 2013
[3]高速光耦隔离放大器技术研究[D]. 李霆霆.华中科技大学 2013
本文编号：3714609
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