供热系统控制及远程监控的设计与实现

发布时间：2017-08-02 01:03

  本文关键词：供热系统控制及远程监控的设计与实现

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【摘要】：城市供热系统遍及城市每个角落,对供热系统实时有效的监控成为行业的一个难点。随着计算机网络技术与控制技术的发展,互联网已经深入到各行各业,而移动互联网打破区域性界限,使无线远程工业控制成为可能。在“互联网+”的大背景下,对供热系统进行远程监控特别是无线远程监控工业现场的课题应运而生。课题对供热系统运行进行分析,针对目前远程监控中存在的不足,设计出基于Web应用程序网页访问的远程监控方案。系统选用罗克韦尔Compact Logix控制器构建控制系统,其中包含以太网通信模块,数字量模块和模拟量模块。分析比较了经典PID控制算法和模糊自整定PID控制算法对温度的控制效果,最终确定选用模糊自整定PID控制算法对温度进行自动控制,另外PLC增加手动控制模块。利用RSView32软件设计监控界面,建立OPC服务器实现上位机与下位机数据通信,应用C#编程语言设计Web应用程序,一方面通过访问OPC服务器的方式建立数据传送通道,另一方面将应用程序发布到IIS服务器上,最终实现手机无线终端等客户端通过网页访问对下位机的远程实时监控,无需安装组态软件和网页控件。这种方式为工业控制和互联网结合提供了可供借鉴的方法,是“互联网+”的典型案例,具有较强的参考价值。
【关键词】：供热控制 Web应用程序 模糊PID OPC服务器 远程监控
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273;TP277
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 论文的研究背景9-10
• 1.1.1 所选课题的现实意义9
• 1.1.2 课题的应用前景9-10
• 1.2 国内外研究现状分析10-13
• 1.2.1 集中供热控制系统10-11
• 1.2.2 换热站11
• 1.2.3 供热控制系统网络远程监控现状11-13
• 1.3 课题研究内容与论文结构13-15
• 1.3.1 课题目标13
• 1.3.2 主要研究内容及论文结构13-15
• 第2章 主要技术介绍15-23
• 2.1 PLC简介15-17
• 2.1.1 PLC的特点与功能15-16
• 2.1.2 PLC的组成16
• 2.1.3 PLC的编程语言16-17
• 2.2 OPC技术17-19
• 2.2.1 OPC技术结构体系17-19
• 2.2.2 OPC的特点19
• 2.3 Web技术19-22
• 2.3.1 Web应用程序开发技术20
• 2.3.2 基于Web的实时动态数据发布技术及远程监控20-22
• 2.4 C#语言简介22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 集中供热控制系统硬件设计23-39
• 3.1 系统概况23-24
• 3.1.1 研究对象23-24
• 3.1.2 功能分析24
• 3.2 系统整体方案24-28
• 3.2.1 控制系统选择24-26
• 3.2.2 控制系统框架26-27
• 3.2.3 控制方案27-28
• 3.3 硬件选型28-34
• 3.3.1 传感器件28-30
• 3.3.2 PLC控制器30-31
• 3.3.3 单元模块31-33
• 3.3.4 I/O地址分配33-34
• 3.4 PLC控制系统搭建34-37
• 3.4.1 通信协议选择34-35
• 3.4.2 系统结构设计35-36
• 3.4.3 I/O模块组态36-37
• 3.5 本章小结37-39
• 第4章 系统软件设计39-57
• 4.1 下位机程序设计39-43
• 4.1.1 编程环境配置39-40
• 4.1.2 程序流程图40
• 4.1.3 程序标签建立40-42
• 4.1.4 主要控制程序42-43
• 4.2 温度控制器43-45
• 4.2.1 温度控制器工作原理43
• 4.2.2 供热用户供、回水温度与室外温度的关系43-45
• 4.3 温度控制算法45-50
• 4.3.1 经典PID控制45-46
• 4.3.2 先进的控制算法46-47
• 4.3.3 模糊自整定PID控制47-48
• 4.3.4 模拟仿真48-50
• 4.4 软件编程实现50-53
• 4.4.1 初始化单元50-51
• 4.4.2 控制算法单元51-53
• 4.5 通信网络配置53-55
• 4.5.1 通信网络简介53
• 4.5.2 驱动配置53-55
• 4.6 本章小结55-57
• 第5章 远程网络监控的仿真实现57-83
• 5.1 温度控制模型57
• 5.2 人机交互组态设计57-65
• 5.2.1 上位机与控制器通信设置58-60
• 5.2.2 监控界面设计60-61
• 5.2.3 监控界面运行61-63
• 5.2.4 用户登录管理63-65
• 5.3 OPC服务器配置65-67
• 5.3.1 建立OPC服务器65
• 5.3.2 组态Topic65-67
• 5.4 Web应用程序编写67-77
• 5.4.1 OPC服务器接口程序67-69
• 5.4.2 数据连接初始化69-72
• 5.4.3 建立数据控件进行数据传输72-74
• 5.4.4 绘制趋势曲线图74-77
• 5.5 基于网页访问的远程控制实现77-82
• 5.5.1 建立IIS服务器77-78
• 5.5.2 配置Web站点78
• 5.5.3 网页访问控制系统的运行78-82
• 5.6 本章小结82-83
• 结论83-85
• 参考文献85-89
• 致谢89-91
• 攻读硕士期间发表的论文91-93
• 个人简历93

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本文编号：606935