【正文】 青島大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） Temperature Control System Based on PROFIBUS DP 青島大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 摘 要 設(shè)計了一套 PROFIBUS DP 工業(yè)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) ,DP 主站、 DP 從站、觸摸屏、變頻器和智能儀表之間可通過總線直接進(jìn)行通信 ， 從而使控制系統(tǒng)便于集中監(jiān)控、分散處理。針對鋁箔退火過程中爐溫滯后大和慣性大等特點(diǎn) ， 提出了一種基于 S7 300 PLC的模糊 PID 參數(shù)自整定控制算法。利用 STEP7 中的指針尋址查表方法實(shí)現(xiàn)在線查詢功能 ,使控制算法簡明。 結(jié)果表明 ： 該系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性、控制 精度和品質(zhì) 關(guān)鍵詞 PROFIBUS DP PLC WinCC 監(jiān)控 Abstract A fieldbus control system based on PROFIBUS DP was designed. Via fieldbus , DP master ,DP slave ,TP ,transducer and the intelligent devices can municate with each other directly to make control system easy to supervise concentratively and handle distributed. The furnace temperature has the character of large time delay and inertia in the process of aluminumfoil annealing. A PID parameter adaptive fuzzy control arithmetic is put forward based on S7 300 PLC. Realize the function of inquire online by the method of using the cursor to address the form in STEP7. That makes control arithmetic brief . The practical results show that this system has better stability ,accuracy and quality of control. Keywords PROFIBUS DP PLC WinCC supervision and control 青島大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 目 錄 前 言 ......................................................... 2 第 1 章 緒論 ................................................... 2 課題背景 ............................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 本課題研究現(xiàn)狀及意義 ..................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 本論文研究的內(nèi)容 ............................................................................................................. 2 第二章 PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù) …………………………………………… ..4 現(xiàn)場總線概述 ………… ………………………………………………………………… ..4 現(xiàn)場總線的特點(diǎn) ………………………………………………………………………… . 4 現(xiàn)場總線的通訊 ………………………………………………………………………… .5 現(xiàn)場總線系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及配置 ………………………………………………………… . 6 第 3 章 可編程控制器 PLC 的應(yīng)用 ................................. 8 PLC 選型 ............................................................................................................................. 8 編程語言 ............................................................................................................................. 8 控制程序設(shè)計方法 ............................................................................................................ 9 基于現(xiàn)場總線的 PLC 控制系統(tǒng)的構(gòu)成 .......................................................................... 9 第 4 章 PROFIBUS 現(xiàn)場總線的 PLC 通信 .......................... 11 串行 通信與并行通信 ....................................................................................................... 11 簡單協(xié)議與復(fù)雜協(xié)議 ....................................................................................................... 11 專用協(xié)議與開放協(xié)議 ....................................................................................................... 12 P LC 通信的實(shí)現(xiàn) ............................................................................................................ 12 基于 Profibus 的 PLC 控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)組態(tài) ............................................................. 15 第五章 基于 PROFIBUS DP 總線的 溫度控制系統(tǒng) ..................................................18 溫度控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) …………………………………………………………………………………… ..18 控制系統(tǒng)原理和設(shè)計思想 …………………………………………………………… ..19 模糊控制器的程序設(shè)計 …………………………………………………………………………… .21 實(shí)際應(yīng)用 ...............................................................................................23 第六章 Winccflexible 組態(tài)軟件 ...........................................................25 組態(tài)軟件介紹 ........................................................................................................................................................25 OPC 通訊 ........................................................................................25 S7－ 200 PLC 與 PC Access 的通訊設(shè)置 ....................................26 PC Access 與 WinCC 的通訊設(shè)置 ..................................................................................28 用戶界面開發(fā) ........................................................................... 29 結(jié)束語 …………………………………………………………………………… .31 謝 辭 ........................................................ 32 參考文獻(xiàn) ...................................................... 33 青島大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 前 言 世紀(jì)是信息經(jīng)濟(jì)的時代。隨著計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，全球市場進(jìn)一步形成，競爭也空前加劇，產(chǎn)品技術(shù)含量更高、換代時間更短。處于全球市場之中的工業(yè)生產(chǎn)為了適應(yīng)市場競爭的需要，在追求競爭力的過程中逐漸形成了計算機(jī)集成制造系統(tǒng)。計算機(jī)集成制造系統(tǒng)采用系統(tǒng)集成、信息集成的觀點(diǎn)組織生產(chǎn)，把市場、生產(chǎn)計劃、制造過程、企業(yè)管理、售后服務(wù)看作要統(tǒng)一考慮的生產(chǎn)過程，并采用計算機(jī)、自動控制、網(wǎng)絡(luò)通 信等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)整個過程的綜合自動化，以改善生產(chǎn)加工、管理決策等。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，必須要將企業(yè)內(nèi)現(xiàn)場控制、過程監(jiān)控、經(jīng)營管理、市場管理等各層次智能設(shè)備互聯(lián)成綜合自動化網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各層次的信息匯通和數(shù)據(jù)共享，即實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的 “ 管控一體化 ” 。為此，企業(yè)首先必須對各種企業(yè)資源建立完善的管理網(wǎng)絡(luò)，使各方面資源充分調(diào)配、平衡和控制，最大限度地發(fā)揮其能力；其次，必須形成市場、經(jīng)營、生產(chǎn)和研發(fā)之間緊密的協(xié)作鏈，提高市場反應(yīng)的敏捷性和產(chǎn)品轉(zhuǎn)型的靈活性，時刻保持產(chǎn)品高質(zhì)量、多樣化和領(lǐng)先性；再次，必須實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)制造資源與其它資 源管理的一體化集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場在線設(shè)備動態(tài)管理，降低成本。所謂現(xiàn)場總線，按照國際電工委員會 IEC／ SC65C 的定義，是指安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置之間、以及現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動控制裝置之間的數(shù)字式、串行和多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線。以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的全數(shù)字控制系統(tǒng)稱作現(xiàn)場控制系統(tǒng) (FCS)。 PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計，它采用一類可編程的存貯器，用于其內(nèi)部存貯程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式輸入輸出 控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程，可編程控制器具備高可靠性、編程方便、易于使用、環(huán)境要求低、與其他裝置配置連接方便的特點(diǎn)。 隨著計算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展，自動化產(chǎn)品呈現(xiàn)出小型化、網(wǎng)絡(luò)化、 PC 化、開放式和低成本的發(fā)展趨勢 ， 作為一個控制系統(tǒng)， 如何對其進(jìn)行有效的管理和應(yīng)用，而又不必有過多的投入，充分利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，減小一些硬件的投入，通過軟件實(shí)現(xiàn)硬件的功能，這就產(chǎn)生了“組態(tài)”這種技術(shù)，它充分的利用了計算機(jī)技術(shù)，又對硬件進(jìn)行了有效的管理。同時也減小了一些硬件的投入。以這種“組態(tài)”技術(shù)為依托，人們發(fā)明了 “組態(tài)”軟件。組態(tài)軟件構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)可以聯(lián)網(wǎng)，它的兼容性比較強(qiáng)，不像專業(yè) PLC 構(gòu) 成的網(wǎng)絡(luò)，組態(tài)軟件可以充分利用電腦的資源。在立體倉庫的設(shè)計中，為了實(shí)現(xiàn)較好的監(jiān)控功能，建立完善的人機(jī)交互界面， 組態(tài)軟件已經(jīng)成為其中的橋梁和紐帶 ， 是自動化系統(tǒng)集成中不可缺少的關(guān)鍵組成部分 。 青島大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 1 章 緒論 課題背景 現(xiàn)場總線的產(chǎn)生是多方面因素共同作用的結(jié)果?，F(xiàn)場總線的產(chǎn)生首先反映了儀器儀表本身發(fā)展的需要。儀器儀表的發(fā)展經(jīng)歷了全模擬式儀表、智能儀表、具有通信功能的智能儀表、現(xiàn)場總線儀表等幾個階段。其中，全模擬式儀表是將傳感 器信號進(jìn)行調(diào)理放大后，經(jīng)過 V／ I 電路轉(zhuǎn)換，輸出 4— 20mA 或 0～ 5V 的模擬信號，其后隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微處理器在儀器儀表中得到了廣泛應(yīng)用，過程變量經(jīng)調(diào)理放大、 A／ D 采樣，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并經(jīng)過微處理器的運(yùn)算、補(bǔ)償?shù)忍幚砗?，再通過 D／ A、 V／ I 等電路，仍然以 4～ 20mA或 0～ 5V 的模擬信號輸出，這種智能儀表相對于全模擬儀表來講，測量精度得到大大提高，但信號傳輸過程仍然容易受到外界電磁干擾，傳輸精度和可靠性都不高。于是，人們在儀器儀表中增加了通信接口 (如 RS232／ 485 等 )，以數(shù)字通信的方式代替模擬信號傳 輸。但由于這些通信標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了物理層上的電氣特性，而對于數(shù)據(jù)鏈路層及其以上各高層協(xié)議規(guī)范，則沒有統(tǒng)一定