基于PKS的造纸生产监控系统的设计及实现

摘要

纸是日常生活中最常见、常用的物品之一，纸在思想交流、文化传播以及科技发展等方面起着不可替代的作用。随着文化和信息产业的飞速发展，纸在日常生活中的需求日益增加。造纸生产是一个连续的过程，但是其生产设备繁多，而且其生产工艺导致其生产设备的分布较分散，所以需要对其整个生产过程进行集中控制和统一管理，如何加强生产过程的安全可控性、如何提高现场监控的实时准确性，成为了亟待解决的问题。
　　本文从造纸生产的工艺出发，结合自动化技术、工业通信网络技术以及基于美国霍尼韦尔公司的PKS系统的组态软件技术，完成了基于PKS系统的造纸生产监控系统的设计及实现的过程。
　　本论文从分析国内外造纸业现状和监控系统发展现状的基础出发，提出了造纸生产过程各个相关设备的管理和监控需求，建立了该造纸生产监控系统的物理体系结构，给出了造纸生产监控系统的总体方案设计。在上位机监控系统的设计中，完成了监控界面的视图开发设计和趋势、报警、管理权限等的配置工作。实现了造纸工艺流程画面、报警画面、趋势画面和点细目画面等各个画面的数据采集和实时显示功能。在下位机的设计工作中，首先分析了对输入输出信号的处理方法，接着着重分析了两个重要工段的重要控制，阐述了这两个工段的配浆自动控制和成纸水分控制的控制策略及程序设计思路，给出了控制流程图并且研究了系统的安全连锁控制。最后对系统的运行作了保护设计，实现了对相关工艺流程的控制。
　　最后，对该造纸监控系统进行了FAT测试，而且通过系统在实际生产中的运行结果验证了设计方案的可行性，系统可以实现对生产过程的实时监测和控制、数据采集分析、报警显示等功能，保证了对现场数据采集的准确性、实时性，实现了管控一体化。

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1 绪 论

1.1课题的研究背景及意义

1.2造纸生产自动化的现状和发展趋势

1.3工业监控系统和监控组态软件

1.4本文的主要研究内容

2 造纸生产工艺流程

2.1主要生产流程

2.2辅助生产流程

2.3本章小结

3 造纸生产监控系统总体方案设计

3.1 系统设计的平台

3.2 研究的对象

3.3造纸生产监控系统的功能要求分析

3.4监控系统的设计原则

3.5整体方案设计

3.6本章小结

4 下位机的设计

4.1程序开发流程

4.2输入输出信号处理

4.3配浆自动控制

4.4成纸水分的控制

4.5安全联锁控制

4.6系统故障检测和保护设计

4.7本章小结

5上位机监控系统设计

5.1上位机与下位机通讯实现

5.2监控界面视图设计

5.3变量记录和趋势配置

5.4报警配置

5.5系统的权限管理配置

5.6本章小结

6 系统测试

6.1静态测试

6.2动态测试

7 总结与展望

7.1 对主要内容的总结

7.2 进一步的研究和展望

致谢

参考文献