【正文】 基于三菱FX2N_PLC的空壓站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)1基于三菱FX2N_PLC的空壓站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)主要分析介紹了用上位機(jī)和PLC來(lái)完成動(dòng)力廠房空壓機(jī)的計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控的原因以及具體實(shí)施方案。通過(guò)對(duì)空氣壓縮機(jī)相關(guān)知識(shí)和工藝的介紹，確定了空氣壓縮機(jī)的有關(guān)參數(shù)和控制要求。用組態(tài)王軟件開發(fā)空氣壓縮機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上位軟件，用三菱FX2N系列PLC作為下位機(jī)對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行控制。最終實(shí)現(xiàn)了由工業(yè)計(jì)算機(jī)、可編程控制器以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)執(zhí)行元件組成的基于ProfibusDP協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線分布式控制系統(tǒng)。通過(guò)本設(shè)計(jì)結(jié)合空壓機(jī)的學(xué)習(xí)，可以更好地學(xué)習(xí)和掌握三菱FX2N系列PLC和組態(tài)王組態(tài)軟件。關(guān)鍵詞：空壓機(jī)；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)； 組態(tài)王；三菱FX2N系列；現(xiàn)場(chǎng)總線前言20世紀(jì)是人類科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的一個(gè)世紀(jì)，電氣控制技術(shù)也由繼電器控制過(guò)度到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。各種工業(yè)用計(jì)算機(jī)控制產(chǎn)品的出現(xiàn)，對(duì)提高機(jī)械設(shè)備自動(dòng)控制性能起到了關(guān)鍵的作用。進(jìn)入21世紀(jì)，各種自動(dòng)控制產(chǎn)品正在向著控制可靠，操作簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，價(jià)格低廉的方向發(fā)展，使自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)越來(lái)越容易。PLC是在繼電控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展起來(lái)的以微處理為核心，集微電子技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)為一體，以工業(yè)自動(dòng)化控制為目標(biāo)的新型控制裝置。這不僅由于壓縮空氣的使用方便和安全，而且能減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。目前，在機(jī)械、礦山、建筑等工業(yè)中廣泛應(yīng)用壓縮空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)各種風(fēng)動(dòng)工具，或用于制動(dòng)和控制。它在冶金、電力和石油等工業(yè)中也得到了普遍運(yùn)用?？傊?，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)空壓機(jī)的需求日益增多。但它所消耗的能量也相當(dāng)可觀，耗電量極大。因此，正確地使用和維護(hù)空壓機(jī)，不斷提高其可靠性和經(jīng)濟(jì)性意義甚大?？諌赫臼瞧髽I(yè)中向各個(gè)用氣點(diǎn)輸送一定壓力空氣的部門。在空壓站內(nèi)，壓縮機(jī)將空氣壓縮成具有一定壓力的氣體貯存到貯氣罐中，這時(shí)貯氣罐就成了一個(gè)具有爆基于三菱FX2N_PLC的空壓站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)2炸危險(xiǎn)的容器。在壓力容器爆炸事故中，壓縮空氣罐發(fā)生事故的為數(shù)不少?？諝鈮嚎s機(jī)是一種壓縮氣體、提高氣體壓力或輸送氣體的機(jī)械。但其由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動(dòng)部件以及附屬設(shè)備較多，又是在高溫、高壓的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，所以運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障或造成事故的可能性很大。因此，工業(yè)生產(chǎn)中空壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)操作必須以經(jīng)濟(jì)、安全為原則，加強(qiáng)對(duì)空壓機(jī)的管理，保持設(shè)備的最佳狀態(tài)，做到合理經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。這對(duì)節(jié)約能源、減少物資的消耗，降低生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，全面提高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系極大。可是我們?nèi)绾尾拍芨愫霉I(yè)部門中多臺(tái)空壓機(jī)設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，這將有待于我們對(duì)各種途徑的嘗試。活塞式空壓機(jī)是一種技術(shù)含量高，關(guān)鍵件加工困難的新型機(jī)器，廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)、石油化工、電力等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門。特別是近年來(lái)，隨著我國(guó)塑料工業(yè)的快速發(fā)展以及應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，要求活塞式空壓機(jī)具有更高的壓力、更大的容積流量， m3/min的空壓機(jī)，而日前國(guó)內(nèi)尚無(wú)合適機(jī)型，該產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)屬空檔。為填補(bǔ)這一空白，提高我國(guó)塑料等工業(yè)整體質(zhì)量水平，我們?cè)O(shè)計(jì)一種性能好、可靠性高的活塞式空壓機(jī)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)壓縮空氣的過(guò)程，主要是通過(guò)活塞在氣缸內(nèi)不斷地往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成的?；钊跉飧變?nèi)一次往復(fù)的全過(guò)程分為吸氣、壓縮和排氣三個(gè)過(guò)程，合稱為一個(gè)工作過(guò)程。單作用式的空壓機(jī)活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)一次,只有一次吸氣\、排氣閥,因此,在相同時(shí)間里,不論活塞向右或向左運(yùn)動(dòng),都能在其前方壓縮和排氣過(guò)程,在其后方完成吸氣。盡管空壓機(jī)能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，可一直需要配備大量的操作工來(lái)維持其正常運(yùn)行。操作工還負(fù)責(zé)對(duì)空壓機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行定時(shí)的檢查、記錄。這樣對(duì)空壓機(jī)的定時(shí)檢查、記錄等很難做到及時(shí)、準(zhǔn)確，設(shè)備故障的前期隱患難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理，給安全生產(chǎn)帶來(lái)一定影響。因此，有必要建立一個(gè)集中監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)各臺(tái)空壓機(jī)的操作、運(yùn)行狀況進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)的經(jīng)濟(jì)、安全和可靠運(yùn)行。本論文主要設(shè)計(jì)了動(dòng)力廠房空壓機(jī)的計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)空壓機(jī)的原理等相關(guān)知識(shí)的介紹，確定了空壓機(jī)的有關(guān)參數(shù)和控制要求。用組態(tài)王組態(tài)軟件開基于三菱FX2N_PLC的空壓站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)3發(fā)了空壓機(jī)的上位監(jiān)控系統(tǒng)，用三菱FX2N系列PLC開發(fā)了空壓機(jī)的下位控制系統(tǒng)。目錄第一章 概述 .......................................1 .........................................................1 .....................................1 .....................................2 .........................................8．電氣控制技術(shù)發(fā)展概況 .............................................9 ...............................................10 FX系列PLC型號(hào)的說(shuō)明 ..........................................11 FX2N系列的工作原理 ...........................................12 PROFIBUSDP現(xiàn)場(chǎng)總線概述 .........................................12 現(xiàn)場(chǎng)總線的概念 ...............................................12 PROFIBUS簡(jiǎn)介 .................................................13 PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu) .........................................13 PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) ..................................15第二章空壓機(jī)工作過(guò)程 .....................................17 啟動(dòng)過(guò)程 .........................................................18 運(yùn)行過(guò)程 .........................................................21 停機(jī)過(guò)程 .........................................................22第三章 空壓機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)原理 .............................25 ..........................................................27 實(shí)現(xiàn)功能 .........................................................27 操作方式 ........................................................27 技術(shù)特點(diǎn) ........................................................28基于三菱FX2N_PLC的空壓站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)4第四章 空壓機(jī)控制系統(tǒng)硬件配置 ...............................29 上位機(jī)硬件配置 ...................................................29 下位PLC硬件配置 ..................................................29 檢測(cè)、執(zhí)行元件 ...................................................29 ....................................................29 壓力變送器 ...................................................30 電流變送器 ...................................................31 ........................................................32第五章 空壓站監(jiān)控系統(tǒng)下位機(jī)程序設(shè)計(jì) .........................33 程序設(shè)計(jì)環(huán)境 .....................................................33 STEP7Micro/WIN32與PC硬件連接 ................................33 SWOPCFXGP/WINC功能介紹 .....................................34 PLC接線原理圖 ...................................................35 PLC程序輸入/輸出（I/O）定義 .....................................36 PLC梯形圖 .......................................................36 啟動(dòng)過(guò)程 .....................................................36 停機(jī)過(guò)程 ....................................................45第六章 空壓機(jī)控制系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì) ....................48 開發(fā)環(huán)境 .........................................................48 開發(fā)步驟 .........................................................49 ......................................................49 在工程瀏覽器中設(shè)計(jì)畫面 .......................................51 ........................................52 ......................................................56 ......................................................56 ......................................................57 ......................................................61基于三菱FX2N_PLC的空壓站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)5第七章 （ 專 題 ） 組 態(tài) 王 中 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 和 WEB技 術(shù) 應(yīng) 用 .......................67 術(shù) 應(yīng) 用 .....................................................67 SQL訪問(wèn)管理器 ................................................67 Acess 數(shù)據(jù)庫(kù) ...........................................68 ................................................70 WEB技 術(shù) 應(yīng) 用 ......................................................71 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置 .....................................................71 Web Sever發(fā)布設(shè)置 ............................................73 基于Web的遠(yuǎn)程監(jiān)控 ............................................74結(jié)論 .................................................77總結(jié)與體會(huì) .............................................78謝辭 .................................................79參考文獻(xiàn) ..............................................80附錄 PLC程序（指令表） ............................................81基于三菱FX2N_PLC的空壓站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)1第一章 概述空氣具有可壓縮性、不燃燒、不凝結(jié)、一般無(wú)毒、無(wú)害等特點(diǎn)。將它壓縮到一定壓力后，作為一種動(dòng)力源，它不僅輸送、使用方便、安全，也不存在資源不足和污染環(huán)境的問(wèn)題。使用壓縮空氣的機(jī)械，雖然利用率較低，噪聲也較大，但它不產(chǎn)生火花、不怕超負(fù)荷，無(wú)觸電危險(xiǎn)，特別能適應(yīng)溫度大、粉塵多、高溫、易燃、易爆等特殊、惡劣環(huán)境及沖擊性和負(fù)荷變化大的場(chǎng)合