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基于WinCC的运动定位平台监控系统设计
作 者: 池行强
导 师: 潘存海
学 校: 天津科技大学
专 业: 机械电子工程
关键词: 运动定位 PLC 监控系统 通讯 WinCC
分类号: TP277
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 4次
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内容摘要
随着我国经济的迅速发展,工业企业运行规模的不断扩大,工业自动化水平逐渐成为决定生产效率与盈利能力的重要因素,而计算机技术的进步为自动化水平的提升提供了广阔平台和无限可能。计算机技术向工业领域发展,使得组态软件应运而生。组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,是为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具,极大的降低了开发成本,有效缩短了开发周期。利用工业计算机,结合组态软件,从而实现数据采集与过程监控,是工业自动化领域的发展趋势,采用这种模式可以充分发挥计算机的复杂数据运算处理、报表查询、界面显示能力,避免大量烦琐的编程工作,使用户按照自己的要求对被控对象组态,搭建符合实际需求的实时监控系统,更加直观方便地对生产过程进行实时监控。本文首先介绍了工业监控系统发展历程及现状,目前工业监控系统常用组态软件特点、功能与发展趋势;阐述了本课题的背景以及论文要完成的工作;分析了该项目的控制要求,提出了运动定位平台监控系统设计方案,包括机械系统设计与构架,监控系统结构设计以及系统通讯,给出了监控系统设计中的关键问题分析方法。本课题分别选用PROFIBUS-DP和MPI网络通讯作为下位机与上位机通讯方式,通过对相关网络进行硬件参数的配置、组态,以及编写相应的通讯程序来实现通讯。本文详细介绍了WinCC与PLC的通讯方法,基于OPC与DDE技术的通讯扩展方案。WinCC监控平台可以实时读取、改变、监控PLC的各种变量,实现了对运动定位平台的实时监控。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-9 1 绪论 9-17 1.1 课题来源 9 1.2 课题研究背景与意义 9-10 1.3 监控系统的概况及发展趋势 10-13 1.3.1 组态软件 10-11 1.3.2 监控组态软件最新发展及趋势 11-13 1.4 WinCC组态软件简介 13-15 1.4.1 WinCC的性能特点 13-14 1.4.2 WinCC的系统结构 14-15 1.4.3 WinCC的应用领域 15 1.5 论文的组织结构与主要工作 15-17 2 运动定位平台设计 17-32 2.1 双十字滑块平台 17 2.2 共平面二维工作平台 17-18 2.3 陀螺仪式二维回转密封结构 18-19 2.4 传动系统 19-24 2.4.1 机械传动 19-20 2.4.2 常用机械传动的主要特性 20-21 2.4.3 机电传动 21-22 2.4.4 机电系统稳定运行的条件 22-24 2.4.5 减速器 24 2.5 理论分析与计算 24-31 2.5.1 转动惯量的计算 25-26 2.5.2 负载转矩与功率的计算 26-27 2.5.3 电机轴的折算 27-28 2.5.4 坐标变换 28-31 2.6 本章小结 31-32 3 伺服电机与控制系统设计 32-53 3.1 电动机的基本知识与分类 32-40 3.1.1 伺服电机与步进电机的比较 32-34 3.1.2 伺服电机及其工作原理 34 3.1.3 伺服电机的选型 34 3.1.4 交流伺服电机 34-35 3.1.5 交流伺服选型计算方法 35-39 3.1.6 伺服电机的软件选型方法 39-40 3.2 驱动器的选择 40-42 3.2.1 Sinamics S120模块 40-41 3.2.2 SIMODRIVE 611U通用模块 41-42 3.3 松下A4系列伺服电机 42-43 3.4 控制系统 43-45 3.5 PLC简介 45-46 3.5.1 PLC的发展历史 45 3.5.2 PLC技术发展呈现新的动向 45 3.5.3 PLC程序设计方法 45-46 3.6 PLC的选型 46-47 3.7 PLC程序设计的基本步骤 47-48 3.8 组态与编程 48-52 3.9 本章小结 52-53 4 WinCC的扩展通讯 53-64 4.1 DDE通讯介绍 53-57 4.1.1 WinCC作为DDE服务器 54-56 4.1.2 VB程序作为DDE的服务器 56-57 4.2 OPC通讯 57-59 4.2.1 OPC产生的背景 58 4.2.2 OPC简介 58-59 4.3 OPC的使用 59-63 4.3.1 OPC服务器与OPC客户端通讯 60-61 4.3.2 OPC DA服务器的DCOM配置 61-62 4.3.3 利用WinCC建立OPC服务器 62-63 4.4 本章小结 63-64 5 WinCC监控系统设计 64-78 5.1 信息监控系统总体构架 64 5.2 工业通信网络 64-67 5.2.1 PROFIBUS现场总线技术 66-67 5.2.2 MPI多点接口 67 5.2.3 执行器-传感器接口 67 5.2.4 点到点接口 67 5.3 WinCC连接S7-300 PLC 67-69 5.4 从WinCC调用step-7变量 69-72 5.4.1 从WinCC里调用step-7变量的前提条件 69-70 5.4.2 在Simatic Manager里建立新的WinCC项目 70 5.4.3 集成WinCC项目到step-7项目中 70 5.4.4 将变量从step-7传送到WinCC 70-71 5.4.5 在WinCC里直接调用STEP 7符号表或DB块里的变量 71-72 5.5 界面设计 72-73 5.6 监控系统运行 73-74 5.7 部分程序代码 74-77 5.8 本章小结 77-78 6 结论 78-79 7 展望 79-80 8 参考文献 80-85 9 攻读硕士学位期间发表论文情况 85-86 10 致谢 86
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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