基于RS-485总线的模拟生产线的监控系统

摘要

计算机技术的迅速发展，特别是微型计算机技术的快速发展，为计算机控制的发展与应用奠定了坚实的基础。利用计算机对工业生产流程进行监视和控制在现代化社会中得到广泛应用，同时对工业生产运行的安全性和经济性也起着非常重要的作用。本研究以设计本校电工电子实验中心PLC实验室的模块化设备监控系统为目的，具体阐述了对本系统进行计算机监控的设计和实现过程。 论文首先在分析模块化生产设备的工艺流程，计算机监控系统的性能、目标要求和设计原则的基础上，进行了计算机监控系统的总体设计。系统分为现场层和监控层：现场层通过六台PLC组成一个基于RS485通信方式的N：N网络，一个主站、五个从站，完成对模块化设备六个站的控制和数据采集功能，通过具有可靠性高的三菱FX2N-48MR型PLC来实现，各站PLC通过FX2N-485-BD通信模块连接进行数据传输。监控层完成整个设备工作过程的信息监控，以组态王(KingView6.5)为技术平台，组态了系统的监视与控制画面，使系统具备了对现场过程数据的动态监视功能、对异常信号的报警功能等。 采用该监控系统对模块化设备进行动画监控的测试，证明此计算机监控系统结构设计合理，使用起来方便灵活，而且便于系统修改和维护；监控画面能够准确、及时地以动画的形式反映出设备的工作状况，对设备运行时出现的异常情况能够及时报警；上位机和下位机通信良好，使画面上的图素与真实设备能够很好的实现同步工作，实现了对真实设备工作的实时监控。该系统适用于同类实验室装置与设备，能够提高教学水平与科研水平，实现PLC设备与现场设备通信的教学效果。

目录

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英文文摘

声明

第一章绪论

1.1、课题的提出

1.1.1监控系统的概况及国内外发展现状

1.2课题背景及其意义

1.3研究内容

1.4小结

第二章RS-485总线的模拟生产线硬件设计

2.1、RS-485总线技术

2.1.1、RS-485的网络连接

2.2、模拟生产线的工艺概述

2.3、生产加工系统采用模块化的优点

2.4、生产线系统的模块化单元功能及通信

2.5、上料模块和加工模块的动作流程

2.6、生产加工系统的运行方式

2.7、系统的主要控制硬件的总体设计

2.7.1、上位机硬件的配置设计

2.7.2、PLC的选型及其模块配置

2.7.3、 阀岛

2.7.4、传感器

2.7.5、生产加工模块的工作原理

2.8、基于N：N的网络设计

2.8.1、N：N网络中的FX2N485-BD通信模板

2.8.2、N：N网络协议

2.8.3、网络配置

2.8.4、数据寄存器

2.8.5、辅助继电器

2.8.6、N：N网络设置

2.8.7、N：N网络的错误代码

2.9小结

第三章控制程序设计

3.1、可编程控制器资源配置与符号定义

3.2、网络初始化程序设计

3.3、控制系统功能程序设计

3.4小结

第四章组态软件在生产线中的应用

4.1组态技术概述

4.2组态软件的特点

4.3组态软件的设计思想

4.4组态画面设计

4.4.1主界面设计

4.4.2各站画面设计

4.4.3重要变量实时数据显示画面

4.5定义外部设备

4.6构造数据库

4.7建立动画连接

4.8小结

第五章结论与展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢