基于多级网络的铁水倒运监控系统设计与实现
发布时间：2022-02-26 09:19
铁水倒运是大型钢铁企业生产工艺的一个重要环节，它对保证高炉及转炉甚至后续炼钢的正常生产起着决定性的作用。因此，完善铁水倒运环节监控系统是很有必要的。本文是以某钢厂铁水倒运监控系统的改造工作为背景进行新系统设计的。原铁水倒运监控系统采用传统的现场总线控制系统，由于各种现场设备所支持的通信协议有很大差异，不能直接形成互联，所以原系统现场设备大多采用I/O硬线或简单的单层总线网络连接。这种方式造成电缆数量多，信号在传输中容易受到干扰，使系统难以实现高效的协调控制。加之近年来控制系统陈旧、人机交互性能不足、设备故障率高等原因使得生产效率逐渐下滑，因此需要对原监控系统进行升级改造。新的监控系统采用的方案是I/O硬线和多种总线网络控制相结合。选用西门子S7-300PLC作为主控器，以Profibus-DP为设备执行层的主控制网络，Modbus为辅。同时保留原控制系统中的Profinet工业以太网网络作为系统现场总线的中上层通信网络，并通过数据集成的方式使这些不同协议的网络之间能够进行数据通信，构成一个多级网络监控系统。此系统使分散在现场的各种智能设备能够通过自身所支持的协议直接或间接的与主控制器进...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 课题研究综述
1.1 铁水倒运技术
1.2 铁水倒运控制系统发展现状
1.3 课题研究的意义和研究内容
1.3.1 课题的研究意义
1.3.2 课题的研究内容
1.4 本章小结
2 监控系统的总体方案
2.1 铁水倒运的总体概况
2.2 铁水倒运监控系统的改造
2.2.1 铁水倒运现场特点
2.2.2 监控系统通信网络设计
2.3 本章小结
3 可编程控制器及现场总线网络介绍
3.1 可编程控制器的介绍
3.1.1 PLC的基本结构
3.1.2 PLC的工作原理
3.1.3 PLC的特点
3.2 现场总线网络
3.2.1 传统的现场级自动化监控系统
3.2.2 现场总线技术发展
3.2.3 Modbus总线
3.2.4 Profibus总线
3.2.5 Profinet工业以太网
3.3 本章小结
4 监控系统的主要硬件设计
4.1 智能化设备的选型
4.2 智能化设备的分配
4.3 可编程控制器的选择与设计
4.3.1 可编程控制器的选择
4.3.2 可编程控制器的设计
4.4 本章小结
5 监控系统的软件设计
5.1 STEP7软件介绍
5.1.1 系统主从通讯硬件组态
5.1.2 系统程序设计
5.2 各总线网络的通信
5.2.1 Modbus RTU设备的通信
5.2.2 Modbus与Profibus的通信
5.2.3 Profibus-DP设备的通信
5.2.4 Profibus与Profinet网络连接
5.3 本章小结
6 监控系统的组态设计
6.1 WinCC组态软件简介
6.2 WinCC监控画面设计
6.2.1 登陆画面
6.2.2 监控主画面
6.2.3 工艺监控画面
6.2.4 电机保护器监控画面
6.2.5 变频器监控画面
6.2.6 电力仪表监控画面
6.3 本章小结
结论
参考文献
附录A 电路图和端子接线图
附录B G120部分参数表
附录C 符号表和部分程序
在校研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Modbus和GPRS的高炉渣粒化配电监控系统[J]. 田海,任清娟. 电气传动. 2012(10)
[2]基于多种通信协议的高炉渣粒化监控系统设计[J]. 田海,张勇. 工矿自动化. 2012(10)
[3]工业以太网和CAN总线在污水处理系统中的应用[J]. 王树东,孟静静,陈仕彬,闫媛媛. 电气自动化. 2011(01)
[4]PROFINet和PROFIBUS集成技术在三冶炼监控系统中的应用[J]. 孔玉洁,杨忠业,杨晓宁. 甘肃冶金. 2009(02)
[5]基于CP341模块的MODBUS协议免驱动应用[J]. 边凌燕. 电气传动. 2009(02)
[6]PROFINet和PROFIBUS集成网络在熔炼车间监控系统中的应用[J]. 王树东,柴兆森,吴蕾,樊新花,郑卓. 电气自动化. 2008(06)
[7]基于PLC控制的鱼雷罐车输送铁水方案设计[J]. 张继红,崔桂梅. 自动化技术与应用. 2007(09)
[8]工业以太网中网络通信技术的研究[J]. 习博方,彦军. 微计算机信息. 2005(02)
[9]一种便携式低压电网数据采样与分析系统的研制[J]. 杨杰,赖声礼,吴淑泉. 电气自动化. 2003(04)
硕士论文
[1]基于Modbus和GPRS的高炉渣粒化配电监控系统的设计[D]. 任清娟.内蒙古科技大学 2012
[2]基于PLC马铃薯仓库自动控制系统的研究[D]. 张文林.兰州理工大学 2012
[3]PROFIBUS与PROFINET网络结构的研究与应用[D]. 孟静静.兰州理工大学 2011
[4]钢铁企业铁水运输组织与优化分析[D]. 贾怡良.西安建筑科技大学 2011
[5]基于MODBUS协议的智能仪表的设计[D]. 李娜.北京邮电大学 2008
[6]基于PROFIBUS现场总线技术的啤酒发酵过程PLC自动控制系统[D]. 姜映红.兰州理工大学 2006
本文编号：3644364
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 课题研究综述
1.1 铁水倒运技术
1.2 铁水倒运控制系统发展现状
1.3 课题研究的意义和研究内容
1.3.1 课题的研究意义
1.3.2 课题的研究内容
1.4 本章小结
2 监控系统的总体方案
2.1 铁水倒运的总体概况
2.2 铁水倒运监控系统的改造
2.2.1 铁水倒运现场特点
2.2.2 监控系统通信网络设计
2.3 本章小结
3 可编程控制器及现场总线网络介绍
3.1 可编程控制器的介绍
3.1.1 PLC的基本结构
3.1.2 PLC的工作原理
3.1.3 PLC的特点
3.2 现场总线网络
3.2.1 传统的现场级自动化监控系统
3.2.2 现场总线技术发展
3.2.3 Modbus总线
3.2.4 Profibus总线
3.2.5 Profinet工业以太网
3.3 本章小结
4 监控系统的主要硬件设计
4.1 智能化设备的选型
4.2 智能化设备的分配
4.3 可编程控制器的选择与设计
4.3.1 可编程控制器的选择
4.3.2 可编程控制器的设计
4.4 本章小结
5 监控系统的软件设计
5.1 STEP7软件介绍
5.1.1 系统主从通讯硬件组态
5.1.2 系统程序设计
5.2 各总线网络的通信
5.2.1 Modbus RTU设备的通信
5.2.2 Modbus与Profibus的通信
5.2.3 Profibus-DP设备的通信
5.2.4 Profibus与Profinet网络连接
5.3 本章小结
6 监控系统的组态设计
6.1 WinCC组态软件简介
6.2 WinCC监控画面设计
6.2.1 登陆画面
6.2.2 监控主画面
6.2.3 工艺监控画面
6.2.4 电机保护器监控画面
6.2.5 变频器监控画面
6.2.6 电力仪表监控画面
6.3 本章小结
结论
参考文献
附录A 电路图和端子接线图
附录B G120部分参数表
附录C 符号表和部分程序
在校研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Modbus和GPRS的高炉渣粒化配电监控系统[J]. 田海,任清娟. 电气传动. 2012(10)
[2]基于多种通信协议的高炉渣粒化监控系统设计[J]. 田海,张勇. 工矿自动化. 2012(10)
[3]工业以太网和CAN总线在污水处理系统中的应用[J]. 王树东,孟静静,陈仕彬,闫媛媛. 电气自动化. 2011(01)
[4]PROFINet和PROFIBUS集成技术在三冶炼监控系统中的应用[J]. 孔玉洁,杨忠业,杨晓宁. 甘肃冶金. 2009(02)
[5]基于CP341模块的MODBUS协议免驱动应用[J]. 边凌燕. 电气传动. 2009(02)
[6]PROFINet和PROFIBUS集成网络在熔炼车间监控系统中的应用[J]. 王树东,柴兆森,吴蕾,樊新花,郑卓. 电气自动化. 2008(06)
[7]基于PLC控制的鱼雷罐车输送铁水方案设计[J]. 张继红,崔桂梅. 自动化技术与应用. 2007(09)
[8]工业以太网中网络通信技术的研究[J]. 习博方,彦军. 微计算机信息. 2005(02)
[9]一种便携式低压电网数据采样与分析系统的研制[J]. 杨杰,赖声礼,吴淑泉. 电气自动化. 2003(04)
硕士论文
[1]基于Modbus和GPRS的高炉渣粒化配电监控系统的设计[D]. 任清娟.内蒙古科技大学 2012
[2]基于PLC马铃薯仓库自动控制系统的研究[D]. 张文林.兰州理工大学 2012
[3]PROFIBUS与PROFINET网络结构的研究与应用[D]. 孟静静.兰州理工大学 2011
[4]钢铁企业铁水运输组织与优化分析[D]. 贾怡良.西安建筑科技大学 2011
[5]基于MODBUS协议的智能仪表的设计[D]. 李娜.北京邮电大学 2008
[6]基于PROFIBUS现场总线技术的啤酒发酵过程PLC自动控制系统[D]. 姜映红.兰州理工大学 2006
本文编号：3644364
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3644364.html
