基于组态技术的煤气生产控制系统的设计

【摘要】： 组态(Configuration)控制技术是一种计算机控制技术,采用组态技术构成的计算机系统在硬件设计上除采用工业PC机外,系统大量采用各种成熟通用的I/O接口设备和现场设备,基本上不再需要单独进行具体电路设计。这不仅节约了硬件开发时间,更提高了工业控制系统的可靠性。在软件设计上由于采用了成熟的工业控制专用组态软件进行系统设计,软件开发周期大大缩短。组态软件实际上是一个专为工业控制开发的工具软件,它为用户提供了多种通用工具模块,用户不需要掌握太多的编程语言技术,就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能。同时,用组态软件开发的系统具有与Windows一致的图形化操作界面,非常便于生产和组织与管理。 本文采用组态控制技术,设计完成了煤气生产的自动控制系统。通过对煤气生产线的现状调查,进行了总体方案设计。计算机通过A/D转换模块完成对现场温度、压力、流量、料位等的数据采集,并通过串口RS485实现远程数据传输,计算机利用所采集的数据实现对现场参量的控制；由PLC(可编程控制器)完成对现场开关量的采集与控制。本系统还设计了报警、趋势曲线和报表,通过趋势曲线和报表,能够对历史数据进行分析；通过报警,可以检测系统发生的异常情况,若出现紧急报警,系统还可以自动断电,起到保护的作用。 系统测试和运行结果表明：该系统能够实时记录煤气生产过程的监测数据,并通过网络将数据自动传输到本系统,且系统操控界面友好、使用方便,实现了煤气生产系统的监测和自动控制。 【关键词】：自动控制 组态技术 数据采集 PLC(可编程控制器) A/D转换模块
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP273.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 自动控制技术的发展和应用9
• 1.2 组态技术的研究与应用9-10
• 1.3 可编程控制器的应用情况10-11
• 1.4 研究背景与主要内容11-12
• 第2章 自动控制系统开发的相关技术12-23
• 2.1 自动控制系统的基本原理12-17
• 2.1.1 开环控制系统12-13
• 2.1.2 闭环控制系统13-17
• 2.2 组态技术的简介17-21
• 2.2.1 "组态王"软件的组成17-19
• 2.2.2 "组态王"的特点19-21
• 2.2.3 建立应用程序的基本步骤21
• 2.3 可编程控制器的工作原理21-23
• 第3章 煤气生产线控制系统的方案设计23-33
• 3.1 系统设计要求23-24
• 3.1.1 煤气生产线的现状调查23-24
• 3.1.2 系统功能要求24
• 3.2 系统方案设计24-27
• 3.2.1 系统组成设计24-27
• 3.2.2 系统参数设计27
• 3.3 器件选择与性能参数27-31
• 3.3.1 可编程控制器的机型选择27-28
• 3.3.2 模拟量输入模块28-29
• 3.3.3 热电阻RTD输入模块29-30
• 3.3.4 热电偶输入模块30-31
• 3.3.5 串行接口转换器31
• 3.4 系统输入/输出端口分配31-33
• 第4章 煤气生产线控制系统的设计33-52
• 4.1 现场数据采集系统的硬件设计33-35
• 4.1.1 数据采集系统的构成与功能33-34
• 4.1.2 数据采集系统的器件选择34
• 4.1.3 接口转换模块硬件设计34-35
• 4.2 数据采集系统的参数配置35-37
• 4.2.1 PLC的系统配置35-36
• 4.2.2 PLC通讯方式的设置36
• 4.2.3 A/D模块的系统配置36-37
• 4.3 系统数据库设计37-40
• 4.3.1 数据库结构37-38
• 4.3.2 基于"组态王"的系统变量定义38-40
• 4.4 系统操作画面设计40-43
• 4.4.1 系统主画面设计40-42
• 4.4.2 数据分析界面的设计42-43
• 4.5 其它功能设计43-48
• 4.5.1 报表功能设计43-44
• 4.5.2 动画功能设计44-46
• 4.5.3 报警功能设计46-48
• 4.6 系统应用程序设计48-52
• 第5章 系统调试与结果分析52-57
• 5.1 数据采集系统的分析与调试52-54
• 5.2 数据分析系统的调试54-55
• 5.3 报警功能实现55-56
• 5.4 报表输出及分析56-57
• 结论57-58
• 参考文献58-61
• 致谢61-62

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