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冰淇淋生产线控制系统设计与设施

作　者: 李勃锋
导　师: 刘漫丹; 王修民
学　校: 华东理工大学
专　业: 控制工程
关键词: PCS7 ASI总线 PLC
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 18次
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内容摘要

随着人民生活水平的提高,人们对于冰淇凌的需求量越来越大。食品生产已经从传统的手工化生产转变成工业化生产。随着工业生产的规模扩大,对控制系统的要求越来越高,也越来越复杂。企业需要引进先进的控制系统来满足控制需求。DCS控制系统经历多年发展,已经相当成熟,覆盖了从底层仪表层到上层管理层的全方位解决方案。本文以国际某著名冰淇凌品牌的中国工厂的升级改造为课题背景,为一套新冰淇凌生产线设计控制系统。本文结合冰淇凌主要生产流程,提出了控制系统的设计要求,选用西门子S7-400系列作为控制站对系统进行控制,选择SIMATIC工控机对系统进行监控,并对控制系统其他硬件进行选型和组态。基于现场空间小,铺设线缆不便等因素,选择ASI总线作为项目传感器网络,同时对现场传感器网络作了介绍。本文基于西门子最新的SIMATIC PCS7V8.0版本DCS软件,利用此软件对下位机按照控制要求进行编程,以满足控制需求。并利用WinCC对上位机软件进行开发组态,本系统投运后效果良好。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第1章绪论  9-13
  1.1 课题背景与意义  9
  1.2 国内外相关技术研究现状  9-11
    1.2.1 冰淇凌工业发展现状  9-10
    1.2.2 集散控制系统发展现状  10-11
  1.3 研究内容  11-13
第2章冰淇凌生产工艺流程及控制需求  13-24
  2.1 冰淇凌生产工艺流程  13-15
  2.2 冰淇凌生产流程主要设备  15-20
    2.2.1 原料配给设备  15-16
    2.2.2 称重及混料设备  16-17
    2.2.3 巴斯消毒  17
    2.2.4 老化设备  17-18
    2.2.5 凝冻设备  18-19
    2.2.6 清洗设备  19-20
  2.3 冰淇凌生产流程中阀门的选用  20-21
    2.3.1 带冲洗功能的自动双座阀  20-21
    2.3.2 单座换向阀  21
    2.3.3 常规阀门  21
  2.4 控制系统设计要求  21-23
  2.5 本章小结  23-24
第3章冰淇凌生产线控制系统的ASI总线设计  24-34
  3.1 ASI总线简介  24-28
    3.1.1 ASI总线结构  24-25
    3.1.2 技术指标  25-26
    3.1.3 技术特点  26-28
  3.2 西门子ASI总线设备  28-33
  3.3 本章小结  33-34
第4章冰淇凌生产线DCS系统硬件设计  34-43
  4.1 系统控制层硬件配置  34-37
    4.1.1 控制机柜设计  34-35
    4.1.2 控制系统硬件设计  35-37
  4.2 系统管理层硬件配置  37-39
    4.2.1 工程师站  37-38
    4.2.2 操作员站  38
    4.2.3 服务器  38-39
  4.3 系统通信网络配置  39-42
  4.4 本章小结  42-43
第5章冰淇凌生产线DCS系统软件设计  43-61
  5.1 系统软件配置  43-45
  5.2 PCS7编程语言  45-46
  5.3 顺序控制程序设计  46-48
  5.4 连续控制程序设计  48-49
  5.5 用户界面设计  49-52
    5.5.1 用户界面总体布局  49-51
    5.5.2 工艺流程图画面组态  51-52
  5.6 操作面板设计  52-57
    5.6.1 阀门操作面板设计  52-53
    5.6.2 模拟量操作面板设计  53-54
    5.6.3 PID操作面板设计  54-57
    5.6.4 联锁操作面板设计  57
  5.7 配方编辑页面设计  57-59
  5.8 控制系统测试及系统运行  59-60
  5.9 本章小结  60-61
第6章总结与展望  61-63
  6.1 论文总结  61
  6.2 展望  61-63
参考文献  63-67
致谢  67

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