基于PLC化工厂物料输送控制系统的模块化设计

摘要

本论文中首先介绍了课题的背景，以及研究内容和意义；对现场总线技术、DCS、PLC及组态软件进行了简单介绍；结合现场实际情况设计了系统整体设计方案，采用德国Siemens公司的S7-300系列PLC，运用与之相配的STEP7编程软件，通过STL和LAD两种编程语言编制了下位机的控制程序，能够可靠、准确地完成控制操作，实时监测并且能对现场出现的各种突发事件及时做出响应，实现整套生产、集中及物料输送系统的全自动监控，从而提高设备运行的可靠性与自动化程度。同时，采用了西门子公司的工业控制组态软件WinCC，设计开发了数据采集和实时监控系统，监控界面画面直观、操作简便、故障处理和报警功能完善，大大减轻了控制操作和系统维护的工作量。同时，在监控系统中增设了控制功能，作为系统的备选控制方式，使系统具有较高的可靠性。 论文重点阐述了控制系统的软件部分。关于皮带运输方面的研究已经非常多了，但是这些多数都是根据具体的现场要求进行编程调试的，并没有一个通用的形式，这样就会花很多人力与时间在编程与调试方面。针对这样的一种情况，结合内蒙古化肥厂皮带改造项目，并对其进行研究、分析与归纳等，开发出一个通用的软件包，使其具有通用性，可以在同一类型PLc的不同型号(例如：S7-300与S7-400)下运行，也可以在不同类型PLC(例如：AB(AllenBradly)，GM(GouldModicon)， GE(GeneralElectric)等)中运行。

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英文文摘

声明

第一章绪论

1.1国内外研究现状、发展动态

1.2课题来源及研究的目的和意义

1.3主要研究内容及关键技术问题

第二章控制系统的选型

2.1集散控制系统DCS

2.1.1 DCS系统的基本结构及进展

2.1.2DCS系统的优势及不足

2.2现场总线控制系统FCS

2.2.1 FCS系统的基本结构及进展

2.2.2 FCS系统的特点、优势及不足

2.3控制系统的确定

第三章输送系统的工艺分析

3.1内蒙皮带改造项目控制系统

3.1.1控制工艺流程概述

3.1.2 PLC控制系统的硬件设计

3.1.3皮带输送控制工艺要求

3.1.4 PLC控制系统人机界面设计

3.2物料输送系统运行的约束条件

3.3化工厂物料输送模块化设计的工艺分析

第四章输送系统硬件设计

4.1总体结构

4.1.1 综述

4.1.2系统硬件结构

4.2中心控制单元

4.3数据通讯系统

4.3.1现场总线通讯

4.3.2中心控制单元与现场设备之间的通讯

4.3.3中心控制单元与上位机之间的通讯

第五章输送系统软件设计

5.1 S7-300 PLC软件系统和STEP7 V5.3编程软件

5.1.1 S7-300PLC编程基础知识

5.1.2 S7-300PLC基本编程指令

5.1.3 STEP7的程序块类型

5.1.4 STEP7语言程序设计注意的问题

5.2 PLC控制程序设计

5.3上位机监控系统

5.3.1SIMATIC WinCC的特点

5.3.2SIMATIC WInCC的组成

5.3上位监控系统设计

5.3.1设计方案

5.3.2WinCC具体设计

第六章输送系统的抗干扰措施

6.1概述

6.2实际分析

6.3抗干扰措施分析

6.3.1硬件措施

6.3.2软件措施

6.4本章小结

总 结

参考文献

致 谢

攻读学位期间发表的学术论文