基于西门子PLC的超纯水处理控制系统设计

摘要

TFT(Thin Film Transistor薄膜电晶体)-LCD(液晶显示器)广泛应用在笔记本电脑、摄像机、手机、相机监视器等方面,市场巨大。在TFT-LCD生产的很多环节需要用到大量的超纯水,其水质的好坏直接关系到TFT-LCD的生产质量,因此对超纯水处理控制系统的稳定性、高效性和可靠性提出了较高的要求。
　　本文在分析超纯水的整体工艺流程的基础上,针对超纯水控制系统的需求特点,设计一整套基于西门子PLC的超纯水处理控制系统,完成了系统设备层、控制层、系统网络通信的全部软硬件设计。底层设备以分布式I/O为纽带进行输入信号的采集及输出驱动控制,采用PROFIBUS现场总线进行信号的高可靠性传输;由于所有现场信号被传输到PLC中集中进行数据处理控制,因此选用双机热备冗余控制方式,实现了基于S7-400H PLC的冗余系统;采用InTouch组态软件技术实现了超纯水系统的上位监控,并通过OPC方式,将InTouch组态软件中的数据与基于WinCC上位组态软件进行交互,实现了与其它自动化系统方的通信。
　　该系统通过集成先进PLC冗余技术、网络技术、现场总线、组态软件等技术,满足超纯水自动化系统对稳定性、可靠性、便于监控性等的全面系统控制要求。自投入运行以来,工作稳定,在提升了超纯水自动化程度的同时,加强了与全厂自动化系统的信息交互,保证了系统的高效性、稳定性和可靠性,实现了完全符合工艺要求的超纯水制备,为企业带来了良好的经济效益。

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1 绪论

1.1 课题背景和意义

1.2 国内外超纯水控制系统的发展概况

1.3 课题研究的主要内容及系统构成

1.4 本章小结

2 超纯水控制系统集成设计

2.1 超纯水系统工艺流程分析

2.2 超纯水控制系统设计

2.3 本章小结

3 控制系统的硬件配置及设计

3.1 超纯水制备系统工艺流程和功能具体分析

3.2 系统设备层设计

3.3 系统控制层硬件设计

3.4 系统网络通信硬件平台的搭建

3.5 本章小结

4 控制系统软件设计

4.1 系统实现的软件环境

4.2 超纯水控制系统组态

4.3 超纯水控制系统程序设计

4.4 本章小结

5 上位监控层设计

5.1 基于InTouch的上位机监控的设计

5.2 InTouch的监控系统和WinCC监控系统数据交互设计

5.3 本章小结

6 超纯水处理控制系统冗余设计

6.1 系统冗余系统架构

6.2S7-400H PLC的冗余硬件设计

6.3 S7-400H冗余控制PLC的工作过程

6.4 本章小结

7 总结与展望

附录

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢