钢化玻璃生产线系统设计毕设论文(编辑修改稿)

钢化玻璃生产线系统设计毕设论文(编辑修改稿)内容摘要：

为通用软件平台，具有很大的使用灵活性。 但实际上很多用户需要 “傻瓜 ”式的应用软件，即需要很少的定制工作量即可完成工程应用。 为了既照顾“通用 ”又兼顾 “专用 ”， 组态软件拓展了大量的组件，用于完成特定的功能，如批次管理、事故追忆、温控曲线、油井示功图组件、协议转发组件、 ODBC Router、ADO 曲线、专家报表、万能报表组件、事件管理、 GPRS 透明传输组件等。 另外，横向而言，监控管理范围及应用领域扩大；纵向而言，功能向上、向下延伸 [2]。 WinCC 的简介 西门子公司的工业组态控制软件 SIMATIC WinCC 是第一个使用最新的 32 位技术的过程监视系统，是世界上第一个集成的人机界面 (HMl)软件系统，具有良好的开放性和灵活性，用来处理生产和过程自动化 可集成到任何公司内的任何自动化解决方案中。 WinCC 即 Windows Control Center，视窗控制中心 ， 它是西门子公司与微软公司联合开发的产物，是在生产和过程自动化中和控制任务的工业技术中性系统。 它提供了适黑龙江建筑职业技术学院毕业论文 6 用于工业的图形显示、消息、归档以及报表的功能模板。 高性能的过程耦合、快速的画面更新以及可靠的数据使其具有高度的实用性。 除了这些系统功能外， WinCC 还提供了开放的界面用于用户解决方案。 这使得将 WinCC 参与复杂、广泛的自动控制解决方案成为可能。 它能够在基于 Microsoft 的各种 32 位 Windows 平台上运行，作为 PLC 的上位监控系统，对 PLC 中的大量现场数据直接进行采集处理、记录、故障报警，并以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，在这种应用方式下， WinCC 的外部变量可直接与 STEP 7 中的连接变量相连，它的作用是对整个生产过程进行集中监视检测，以命令方式对 PLC 进行控制。 从面市伊始，用户就对 SIMATIC WinCC 印象深刻。 一方面，是其高水平的创新，它使用户在早期就认识到即将到来的发展趋势并予以实现；另一方面，是其基于标准的长期产品策略， 可确保用户的投资利益。 凭借这种战略思想， WinCC这一运行于 Microsoft Windows 20xx和 XP下的 Windows控制中心，已发展成为欧洲市场中的领导者，乃至业界遵循的标准。 如果 想 使设备和机器最优化运行，最大程度地 来 提高工厂的可用性和生产效率， WinCC 当是上乘之选。 WinCC 因其具有独特的设计思想而具有广阔的应用前景。 借助于模块化的设计，能以灵活的方式对其加以扩展。 它不仅能用于单用户系统，而且能构成多用户系统，甚至包括多个服务器和客户机在内的分布式系统。 WinCC 集生产过程和自动化于一体 ，实现了相互间的集成。 从工业自动化系统的发展来看， PLC 技术、总线和通讯技术、诊断技术等，早已成为 HMI/SCADA 软件的核心技术；从软件工业和 IT 技术的发展来看，客户机 /服务器系统、 Web 技术、组件技术、数据库技术、软件冗余技术乃至方兴未艾的 XML 和 NET 技术等，都已经渗透到 HMI/SCADA 软件开发、工程实施及运行的各个阶段。 西门子公司的 HMI/SCADA 软件系统 WinCC 正是这样的系统。 WinCC 承袭了西门子公司的 TIA 产品家族技术先进和相互间无缝集成的特点。 作为 SIMATIC 全集成自动化系统的重 要组成部分， WinCC 确保与 STMATIC S5 S7和 505 系列的 PLC 连接的方便和通讯的高效； WinCC 与 STEP7 编程软件的紧密结合缩短了项目开发的周期。 此外， WinCC 还有对 SIMATIC PLC 进行系统诊断的选项，给硬件维护提供了方便。 黑龙江建筑职业技术学院毕业论文 7 WinCC 的设计原则 WinCC 的设计原则如下： 先进性原则：控制方案功能强、技术先进、合理。 采用先进的体系结构，选用先进成熟的技术和设备及软硬件平台，营造高起点的系统开发与应用环境，使系统能随着科学技术的发展而不断平滑升级。 安全性 、可靠性原则：设备运行可靠、性能稳定。 方案中所选择的每个元件设备其 MTBF必须满足系统运行要求；设备应具有自检、自诊断功能；系统应能及早发现设备故障，避免发生事故，局部故障不造成错误输出，并能自动报警；现地单井站应具有必要的冗余配置；信息采集及控制输出，要考虑多重软件硬件闭锁。 实用性原则：应充分考虑利用资源，能使用户最方便地实现各种功能。 实现供水泵运行优化合理调度：充分考虑用户的使用频度和应用程度，设置系统控制流程、合理设计存储 Rill务体系，使操作、维护简单方便。 经济性 原则： 采用最合理的方案， 最大程度的保护厂方原有的投资使设备运行经济节能、运行维护费用低；达到最优的性能／价格比。 开放性原则：系统设计采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，以 方便 网络的维护、扩展升级 以 及 与 外界信息的沟通，易于扩展，以降低二次投资。 灵活性原则：采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足系统逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可增长性和强壮性。 S7300 PLC 系统介绍 S7300 PLC 即可编程控制器， S7300 PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操 作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器 ， 用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程 [3]。 PLC 的结构 PLC 和一般的微型计算机基本相同，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。 PLC 的硬件系统由微处理器 (CPU)、存储器 (EPROM， ROM)、输入输出 (I/O)部件、电源部件、编程器、 I/O 扩展单元和其他外围设备组成。 各部分通过总线 (电源总线、控制总黑龙江建筑职业技术学院毕业论文 8 线、地址总线、数据总线 )连接而成 [4]。 其结 构简图如下： 图 PLC 硬件结构图 PLC 的软件系统是指 PLC 所使用的各种程序的集合，通常可分为系统程序和用户程序两大部分。 系统程序是每一个 PLC 成品必须包括的部分，由 PLC 厂家提供，用于控制 PLC 本身的运行，系统程序固化在 EPROM 中。 用户程序是由用户根据控制需要而编写的程序。 硬件系统和软件系统组成了一个完整的 PLC 系统，他们是相辅相成，缺一不可的。 PLC 的特点 [4] 可编程序控制器是一种以微机处理器为核心的工业通用自动控制装置，其实质是一种工业控制用的专用计算机。 国内外现有的机 械手系统，它们的控制形式大都采用可编程序控制器控制，特别是在智能化要求程度高容量大的现代化工业机械手系统中应用更为普遍。 其主要原因是因为 PLC 具有以下优点： 灵活、通用 在继电器控制系统中，使用的控制器件是大量的继电器，整个系统是根据设计好的电器控制图，由人工布线、焊接、固定等手段组装完成的，其过程费时费力。 而可编程输出部件 外设I/O接口 存储器 EPROM 微处理器 运算器 控制器 电源 输入部件 I/O 扩展接口 I/O 扩展单元 受控元件 输入信号 外部设备 黑龙江建筑职业技术学院毕业论文 9 控制器是通过存储在存储器中的程序实现控制功能的，如果控制功能需要改变的话，只需要修改程序以及改动极少量的接线即可。 而且，同一台可编程控制器还可以用于不同的控制对象，只要改变软件就可以实现不同 的控制要求，因此具有很大的灵活性、通用性。 可靠性高、抗干扰能力强 对于机械手系统来说，可靠性、抗干扰能力是非常重要的指标，如何能在各种工作环境和条件 (如电磁干扰、低温潮湿、灰尘超高温等 )下，平稳可靠的工作，将故障率降至最低，是研制每一种控制系统必须考虑的问题。 现代 PLC 采用了集成度很高的微电子器件，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，其可靠性程度是使用机械触点的继电器所无法比拟的。 操作方便、维修容易 PLC 采用电气操作人员熟悉的梯形图和功能助记符编程，使用户十分方便的读懂程序和编写、修改程 序。 对于使用者来说，几乎不需要专门的计算机知识。 工程师编好的程序十分清晰直观，只要写好操作说明书，操作人员经短期的学习就可以使用。 功能强 现代 PLC 不仅具有条件控制、计时、计数和步进等控制功能，而且还能完成 A/D、D/A 转换、数字运算和数据处理以及通信联网和生产过程监控等。 因此，它既可控制开关量，又可控制模拟量；既可控制一个机械手，又可控制一个机械手群；既可控制简单系统，又可控制复杂系统；既可现场控制，又可远程控制。 黑龙江建筑职业技术学院毕业论文 10 3 钢化玻璃 PLC 监控系统设计 监控系统的工作原理 该钢化玻璃生 产线监控系统主要分为控制与监控两个部分。 其中控制部分通过可编程控制器来控制，控制内容主要包括：玻璃的上片工段、加热工段、冷却工段、下片工段这四道工序。 基本结构框图如图 所示。 图 系统结构框图 上片工段 该部分的控制输入电压为 220V，通过变频器加到电机上。