高强度加气混凝土智能化生产成套装备控制系统研究与设计

发布时间：2021-10-29 10:29

　　随着我国经济的发展,对于热电力的需求也在不断增长,煤炭量的需求量增大,因此产生的粉煤灰量也随之不断增加。加气混凝土就是在粉煤灰量不断增加的情况下发展起来的一种新型墙体材料。随着我国国民经济的高速发展,加气混凝土的需求量越来越大。因此,研发具有自主知识产权、运行可靠、性价比高的加气混凝土智能化生产成套装备具有重要意义。本文以年产30万吨加气混凝土生产线为研究对象,综合利用工业控制网络、人机交互机面、智能化控制、远程监控、远程故障诊断等技术,研发出了一种基于包括现场设备层、过程监控层、企业管理层和远程监控与故障诊断层的四层网络模型的加气混凝土生产线控制系统。在该系统中,上位机采用基于MCGS组态软件的监控系统；下位机采用西门子可编程控制器作为系统控制器,稳定可靠；数据通信采用PROFIBUS总线管理。针对配料精度问题,系统采用双闭环比值控制系统来提高加气混凝土的配料精度。另外,本文设计了一种基于PID控制算法的温度控制系统,显著提高了配料温度的精度。针对加气混凝土的维护以及故障诊断,设计了远程监控与故障诊断模块。通过现场调试以及生产线试运行,本文设计的加气混凝土生产线控制系统完全满足加气混... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 项目背景及意义
    1.2 相关领域的国内外研究发展现状
        1.2.1 国外研究发展现状
        1.2.2 国内研究发展现状
    1.3 课题来源
    1.4 研究目标主要内容及技术指标
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 主要研究内容
        1.4.3 主要技术指标
    1.5 论文组织架构
2 生产线工艺流程需求分析与总体方案设计
    2.1 生产线组成及其工艺流程
        2.1.1 加气混凝土生产线组成
        2.1.2 加气混凝土生产线工艺流程
    2.2 系统需求分析
    2.3 系统总体方案设计
    2.4 本章小结
3 加气混凝土生产线控制系统关键技术研究
    3.1 加气混凝土生产线PROFIBUS现场总线控制模型研究
        3.1.1 PRIFIBUS现场总线概述
        3.1.2 加气混凝土生产线控制系统PROFIBUS网络结构
        3.1.3 PROFIBUS-DP主从站硬件配置与参数配置
    3.2 基于双闭环比值控制算法的物料配料系统研究
        3.2.1 比值控制系统概述
        3.2.2 配料控制流量测量对策以及生产方式选择
        3.2.3 双闭环比值控制系统方案
    3.3 基于PID算法的浇注温度控制系统研究
        3.3.1 温度控制系统方案
        3.3.2 温度控制系统模型建立
        3.3.3 温度控制系统辨识
        3.3.4 温度控制系统的整定
    3.4 本章小结
4 加气混凝土生产线控制系统设计
    4.1 控制系统总体结构设计
    4.2 控制系统开发环境
        4.2.1 PLC控制程序开发环境
        4.2.2 上位机监控程序开发环境
    4.3 控制系统硬件设计
        4.3.1 主要元器件的选型
        4.3.2 控制系统硬件组态及网络配置
    4.4 控制系统软件设计
        4.4.1 PLC程序的设计
        4.4.2 过程监控层组态程序设计
    4.5 加气混凝土生产线控制系统可靠性设计
    4.6 本章小结
5 基于VPN的生产线远程监控与故障诊断模块研究
    5.1 VPN概述
    5.2 远程监控与故障诊断模块的结构与功能分析
        5.2.1 生产线远程监控与故障诊断模块结构分析与设计
        5.2.2 生产线远程监控与故障诊断模块功能分析
    5.3 远程监控与故障诊断模块VPN通道建立
        5.3.1 VPN搭建方式选择
        5.3.2 远程监控与故障诊断模块VPN通道主要硬件选型
        5.3.3 VPN的搭建与配置
    5.4 远程监控与故障诊断中心设计
        5.4.1 远程监控与故障诊断中心结构设计
        5.4.2 远程监控与故障诊断中心实现
        5.4.3 故障数据库的设计
    5.5 本章小结
6 系统调试与试运行
    6.1 电气系统安装和布线
    6.2 系统软件调试
        6.2.1 PLC程序的调试
        6.2.2 上位机监控组态程序调试
        6.2.3 VPN通道测试
        6.2.4 远程监控与故障诊断模块通讯测试
    6.3 加气混凝土生产线运行状况
7 总结和展望
致谢
参考文献
附录A
附录B


【参考文献】：
期刊论文
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[3]系统电气和布线设计中应用三维电气布线的建议[J]. 苏静,王雅新.  电工文摘. 2013(03)
[4]改进型模糊自整定比例积分微分温度控制系统[J]. 李平,王欣.  武汉工程大学学报. 2013(03)
[5]基于全局非线性可分离的最小二乘法的飞机颤振模态参数辨识[J]. 王建宏,王道波.  振动与冲击. 2011(02)
[6]粉煤灰加气混凝土生产线工艺设备[J]. 赵鑫,刘会军.  砖瓦. 2010(11)
[7]基于SCALANCEW的自动化立体仓库无线网络设计[J]. 高锋阳,黄聪月,韩竺秦.  起重运输机械. 2010(02)
[8]面向管控一体化的流程制造业综合监控平台研究[J]. 邹泽明.  制造业自动化. 2009(09)
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博士论文
[1]高可用IPSec虚拟专用网研究[D]. 张云鹤.华中科技大学 2009

硕士论文
[1]基于自整定PID控制器的温度控制系统研究[D]. 欧阳磊.安徽理工大学 2009
[2]模糊自整定温度控制系统[D]. 张家良.西安建筑科技大学 2008
[3]虚拟专用网（VPN）技术研究及大型商业银行VPN接入方式研究[D]. 潘自立.吉林大学 2007
[4]基于DCS与现场总线集成的管控一体化系统的设计与实现[D]. 张靖宇.山东大学 2007
[5]现场总线Profibus协议研究及其终端仪表技术实现[D]. 贺昀.重庆大学 2005



本文编号：3464500