基于现场总线的车间生产监控原型系统研究与设计 毕业设计1.doc

目 录 1 引言 1 1.1 现场总线国内外发展现况 1 1.2 课题的内容和目标 2 1.3 论文的组织结构 2 2 PROFIBUS现场总线控制技术的特点 4 2.1 现场总线控制系统的组成 4 2.2 PROFIBUS现场总线控制技术的应用 4 2.3 协议结构 6 2.4 传输技术 6 2.5 总线存取协议 8 3 真空等离子焊接的原理及应用 10 3.2 等离子焊接的原理 10 3.3 等离子焊接的特点 11 3.4 真空等离子焊接的工艺流程与工作原理 13 3.5 针对真空等离子焊接系统PROFIBUS网络研究 14 4 硬件选型 17 4.1 硬件连接 17 4.2 真空等离子焊接系统的硬件连接分析 17 5 软件设计 18 5.1 上位机软件设计 18 5.2 真空等离子焊接PLC控制的实现 20 5.3 充氩过程PLC控制的实现 22 结束语 25 致 谢 26 参 考 文 献 27 1 引言 随着的发展，自动化和先进控制。常规的经典控制理论发挥着相当大的作用在解决简单的自动控制系统设计方面是有力的工具。近方面的控制理论、控制模式和研究，它们在工业生产部门影响相当大，形成了标准化和系列化的产品。工业控制系统发展的方向分散化、网络化、智能化，现场总线技术了成为全球工业自动化技术的热点，受到的普遍关注。 自20世纪80年代中期现场总线技术问世以来，两百多种现场总线技术。其中在不同的领域得到了广泛的应用，如ProfibusInterbus，CAN，FF，Bitbus，P-NetLonWorks等。种类繁多的自动化行业的应用需求没有种现场总线能够完全，各种现场总线相应的领域，现场总线标准在某些领域中是适用的，超出这些领域可能就不是最优的，因此多种现场总线将在很长一段时间内共存。 目前40多种现场总线，而各个公司定义的现场总线更是不计其数在加拿大渥太华召开的现场总线标准会议IEC61158是现场总线的国际标准的决定，其中有8种类型的现场总线可以作为国际标准，这8种类型分别 ControlNet（美国Rockwell公司支持） Profibus（德国公司支持） Interbus（德国PhoenixContact公司支持） FFHSE（Fisher-Rosemount公司支持） SwfitNet（美国公司支持） WorldFIP（法国Alstom公司支持） P-Net（ProcessDate公司支持） 再加上IECTL7B通过的3种现场总线国际标准，分别为SDS（Smart Distributed System）。ASI（Actuator Sensor Interface）DeviceNet。ISO还有一个ISO11898的CAN（Control Area Network）。所以一共12种之多。 随着计算机网络技术的发展，Ethernet和TCP/IP技术了工业现场。高速Ethernet具有优点，结构简单、开放性、成本低、广泛的应用软硬件支持适用于工业标准的监控网络。连接现场设备设备作为工厂底层控制网络的信息传输主干Ethernet已经被许多控制系统设备提供厂商采用。实现网络控制一体化保护有的投资以太网网关将Profibus现场控制系统DCS现场控制系统连接起来。TCP/IP协议的采用，实现Internet/Intranet／Infranet测控管一体化网络使得的管理深入到控制现场操作人员不就可以通过Internet监控工业生产过程，实现远程系统调试和设备故障诊断。 现场总线是控制系统，我们必须紧跟现场总线发展的步伐，在的竞争。PROFIBUS凭借其的定义，完善的功能标准通用的技术成为开放式系统的典范在众多现场总线标准中提供一个从现场传感器至生产管理层的全方位透明的网络。目前，PROFIBUS已经在许多方面证明了其强大、灵活的功能如生产自动化、过程自动化、驱动技术等，。同时，PROFIBUSRS485的传输技术适合。 本课题基于现场总线技术，研究并建立新一代车间生产监控系统的方案，完成一个基于Profibus现场总线和西门子PLC平台的车间生产监控系统原型的设计及部分开发工作。 基于现场总线的车间生产监控系统的总体方案设计； 车间生产监控系统硬件选型设计； 车间生产监控系统软件设计； 车间生产监控系统的部分开发与调试。 本文研究的目的是实现真空等离子焊接的自动化控制，应用基于PROFIBUS现场总线的集散型系统代替传统焊接方式，实现等离子焊接工艺流程中的设备运行参数的检测，记录设备运行和，可直观指导操作人员工艺的全过程 （1）上位机系统进行实时监控，主要是整个加工过程的设备运行状态，然后将这些对设备运行的实时监控参数记录下来，从而分析数据的变化，方便操作人员及