125MN挤压机上位机系统的研究与开发
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摘要
监控系统作为企业设备和生产过程检测、控制和调度的有效手段,随着信息化的发展而被广泛应用。我国挤压机技术水平相对落后,改造方式主要通过在原有旧设备的基础上应用机电液一体化技术,进行旧设备改造,实现新机器的功能。
125MN挤压机是目前我国最大的挤压机,是我国国防和基础建设的关键设备。挤压机现有的控制方式落后、器件老化、控制精度低、可靠性差,缺少各操作执行机构的检测及控制过程记录。现对其进行现代化改造,建立良好的人机界面,大大提高了挤压机的工作效率和精度。本论文的主要工作如下:
1、论文结合125MN挤压机工艺特点和改造要求,构建了上位机WinCC+主站和从站的2级PLC的分布式控制系统,详细介绍了自动化系统的硬件组态、网络配置和控制功能,实现了挤压机生产的集中管理和分散控制。
2、针对125MN挤压机对部分数据通信速率须达到10ms的苛刻要求,采用特殊数据通信方式来达到高速通信的目的,突破WinCC最大采样频率500ms。
3、利用WinCC内部集成的关系数据库SQL Server 2000和用户归档(user archive),建立了实时数据库系统,利用高级语言与SQLServer 2000嵌套连接,实现灵活的数据查询和生产管理功能。
4、利用模块化设计思想,开发了基于WinCC组态软件的上位机监控系统,实现了数据采集、状态监控、智能化控制和生产管理等功能,提供了良好的人机界面。
As an efficient testing,controlling and dispatching method in manufacturing facilities and the process of production,Monitoring System is widely used in industry with the development of information technology.Chinese technical level falls behind the developed countries in extruding machines,alteration mode is applying mechanical, electrical and hydraulic technology base on old machines in common and realize the new function in old instruments.
The 125MN extruding machine is the largest extruding machine in China and is the key instrument in national defence and basic build. The current controlling modes in extruding machine is evident lag, the component ages , the low precision of control, the bad dependability, and lack every detection which operate the actuating mechanism and control the course record.We carry on modernized transformation to it now, set up good man-machine interface, has improved working efficiency and precision of the extruding machine greatly. The thesis main part works as follows:
1. Combining the technologic characteristic and alteration requirement of 125MN extruding machine, the article constructed the second level PLC distributing model control system which include epigynous machine of WinCC, touching screen, main and frae station, and detailedly introduced the roboticized systemic hardware configuration, network configuration and control function, achieving the collected administration and separated control about the extruding machine.
2. Contraposing rigorous demand that the part data traffic speed of 125MN extruding machine must reach 10ms, we adopted the special data traffic to reach the high speed purpose, and breached the most pigeonhole frequency of WinCC 500ms.
3. Using the interior compositive the relation data-base SQL Server 2000 and customer pigeonhole (user archive), we constituted real time data-base system. And using esting connection between the high class language and the SQL Server 2000, we achieved the flexible data querying and manufacture managerial function.
4. Basing on modularization design idea, we empoldered the epigynous machine watching system which is the combination of the WinCC configuration software and the touching screen. This system achieved many functions, including data collection, fettle watching, intelligence control and produce management and so on, and offered favorable man-machine interface.
125MN挤压机是目前我国最大的挤压机,是我国国防和基础建设的关键设备。挤压机现有的控制方式落后、器件老化、控制精度低、可靠性差,缺少各操作执行机构的检测及控制过程记录。现对其进行现代化改造,建立良好的人机界面,大大提高了挤压机的工作效率和精度。本论文的主要工作如下:
1、论文结合125MN挤压机工艺特点和改造要求,构建了上位机WinCC+主站和从站的2级PLC的分布式控制系统,详细介绍了自动化系统的硬件组态、网络配置和控制功能,实现了挤压机生产的集中管理和分散控制。
2、针对125MN挤压机对部分数据通信速率须达到10ms的苛刻要求,采用特殊数据通信方式来达到高速通信的目的,突破WinCC最大采样频率500ms。
3、利用WinCC内部集成的关系数据库SQL Server 2000和用户归档(user archive),建立了实时数据库系统,利用高级语言与SQLServer 2000嵌套连接,实现灵活的数据查询和生产管理功能。
4、利用模块化设计思想,开发了基于WinCC组态软件的上位机监控系统,实现了数据采集、状态监控、智能化控制和生产管理等功能,提供了良好的人机界面。
As an efficient testing,controlling and dispatching method in manufacturing facilities and the process of production,Monitoring System is widely used in industry with the development of information technology.Chinese technical level falls behind the developed countries in extruding machines,alteration mode is applying mechanical, electrical and hydraulic technology base on old machines in common and realize the new function in old instruments.
The 125MN extruding machine is the largest extruding machine in China and is the key instrument in national defence and basic build. The current controlling modes in extruding machine is evident lag, the component ages , the low precision of control, the bad dependability, and lack every detection which operate the actuating mechanism and control the course record.We carry on modernized transformation to it now, set up good man-machine interface, has improved working efficiency and precision of the extruding machine greatly. The thesis main part works as follows:
1. Combining the technologic characteristic and alteration requirement of 125MN extruding machine, the article constructed the second level PLC distributing model control system which include epigynous machine of WinCC, touching screen, main and frae station, and detailedly introduced the roboticized systemic hardware configuration, network configuration and control function, achieving the collected administration and separated control about the extruding machine.
2. Contraposing rigorous demand that the part data traffic speed of 125MN extruding machine must reach 10ms, we adopted the special data traffic to reach the high speed purpose, and breached the most pigeonhole frequency of WinCC 500ms.
3. Using the interior compositive the relation data-base SQL Server 2000 and customer pigeonhole (user archive), we constituted real time data-base system. And using esting connection between the high class language and the SQL Server 2000, we achieved the flexible data querying and manufacture managerial function.
4. Basing on modularization design idea, we empoldered the epigynous machine watching system which is the combination of the WinCC configuration software and the touching screen. This system achieved many functions, including data collection, fettle watching, intelligence control and produce management and so on, and offered favorable man-machine interface.
引文
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[4]秦勇 液压机技术的现状与发展趋势 煤矿机械 2000(11)3-4
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[6]童天湘 高科技的社会意义 社会科学出版社 1998,121-6 12-18
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[8]马国华.监控组态软件及其应用.北京:清华大学出版社,2001.
[9]张云生,祝晓红等.网络控制系统.重庆:重庆大学出版社,2003.
[10]万加富,张文斐等.网络监控系统原理与应用.北京:机械工业出版社,2003.
[11]何小阳.计算机监控原理及技术.重庆:重庆大学出版社,2003.1.
[12]王亚民,陈青,刘畅生,王水平.组态软件设计与开发.西安电子科技大学出版社,2003.
[13]姚慧.可视化监控系统的组件化研究:[硕士学位论文].上海:东华大学控制理论与控制工程,2005.
[14]管廷杰.基于OPC技术的卸船机双模式监控系统研究:[硕士学位论文].上海:上海海事大学机械电子工程,2005.
[15]王信义,查卫平等.生产系统中的监控检测技术.北京理工大学出版社,1997.
[16]易江义,周彩霞工控组态软件的发展与开发设计洛阳工业高等专科学校学报 2003.3(1)33-35
[17]林伟 浅谈组态软件的发展趋势 自动化博览 2001.(3)45-47
[18]欧金成,欧世乐,林德杰,彭备战 组态软件的现状与发展 工业控制计算机 2002.(4)1-6
[19]马国华 监控组态软件及其应用 北京 清华大学出版社 2001(1)1-13
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