基于interbus总线的隧道式洗衣机.doc
约76页DOC格式手机打开展开
基于interbus总线的隧道式洗衣机,摘要本课题来源于某机械公司校企合作项目，主要详细论述了隧道式洗衣机水循环控制系统的通信网络构建、硬件设计和软件设计。所研发的隧道式洗衣机经过现场调试，其水循环控制系统运行效果达到预期要求，且实现了节水节能，具有重要的经济价值和实际工程意义。本课题首先在查阅大量资料和实地调研的基础上，设计了水循环工艺流程，然后对水循环控...
内容介绍
此文档由会员 违规屏蔽12 发布
摘要
本课题来源于某机械公司校企合作项目，主要详细论述了隧道式洗衣机水循环控制系统的通信网络构建、硬件设计和软件设计。所研发的隧道式洗衣机经过现场调试，其水循环控制系统运行效果达到预期要求，且实现了节水节能，具有重要的经济价值和实际工程意义。
本课题首先在查阅大量资料和实地调研的基础上，设计了水循环工艺流程，然后对水循环控制系统进行了总体方案的设计研究。选择了菲尼克斯系列软、硬件进行控制系统的开发。以Interbus现场总线构建通信网络，分析了Intebus总线的传输效率和故障诊断能力；以菲尼克斯现场总线控制器和可编程控制器Phoenix ILC 350 ETH PLC等控制模块进行硬件配置组态。以下位机PC WORX6.0程序软件为软件平台进行系统PLC程序设计，重点阐述了液位控制对象数学模型的建立和Matlab建模仿真以及如何通过PID控制器和变频器实现液位控制，实现节水的目的；论述了温度的测量和控制方法。以上位机组态软件Visu+为开发环境，设计出画面友好，实用性强的组态监控界面。最后对现场调试的方法和步骤作了总结。
本论文主要开发自动化程度高，可靠性高，故障率低，易于维护且节水节能的实用系统，目的在于提高隧道式洗衣机的洗涤效率、提高生产节拍，提高水、蒸汽的循环利用率。理论研究和实践均表明，该水循环控制系统运行稳定，达到了预期的控制要求。
关键词 水循环; 控制系统; 可编程控制器; 现场总线; 监控界面
Abstract
The research topic involved in this thesis comes from cooperation projcect between school and enterprises of one machinery company.The communication network construction,hardware design and software design of continuous batcher wahser’s water cycle’s control system are estated in the topic.Through field debugging,the water cycle’s control system has good control performance and achieves the water and energy conservation. The research of this paper is essential both in economy and engineering.
The paper firstly designs process flow of the water cycle based on resouring and field research,then directs to the overall scheme design of the control system.The topic designs the control system by the use of hardware and software of phoenix.Analyzing the interbus field bus transmission efficiency and fault diagnosis,we constructs the communication network by interbus field bus;With the field bus controller and the programmable controller Phoenix ILC 350 PLC being a hardware development platform carry through the hardware configuration.With Phoenix software PCWORX6.0 being a software development platform carry through the PLC program design.Through upbuilding the liquid level math model and using matlab software to simulation,introducing the control method of liquid level of tank by PID controller and inverter to achieve the purpose of water conservation;discussing the temperature measurement and control methods.With Visu+ being a software development platform ,designing good performance and good practicability monitor interface. Finally,introducing the field debugging method and process amply.
The topic mainly exploit an applied control system with high autoamtion,high dependability,low failure probability ,ease of maintenance and water and energy conservation in order to increase washing efficiency ,enhance producing time and raise the ratio of water and steam reuse. Both theoretic and experimental research demonstrate following conclusions,the control system of water cycle runs stable and realizes the prospective control effect.
Keywords Water cycle; Control system; Programmable Logic Controller(PLC); Fieldbus; Supervision interface
目录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题的来源、背景和意义 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 2
1.2.1 国内外隧道式洗衣机研究现状 2
1.2.2 水循环控制系统技术发展趋势 3
1.3 本文的主要工作 5
1.4 本章小结 6
第2章 控制系统总体方案设计 7
2.1 水循环工艺流程的设计 7
2.2 控制系统要求和设计原则 9
2.2.1 水循环控制系统要求 9
2.2.2 控制系统设计原则 9
2.3 系统功能分析 10
2.4 控制系统结构设计 11
2.5 本章小结 13
第3章 控制系统的INTERBUS总线网络设计 14
3.1 通信网络方案的选择 14
3.2 INTERBUS总线及其网络 15
3.2.1 INTERBUS总线网络物理结构 16
3.2.2 INTERBUS总线的网络协议 18
3.2.3 INTERBUS总线的存取控制方式 19
3.3 INTERBUS总线的数据传输原理与效率分析 20
3.3.1 INTERBUS总线的数据传输原理 20
3.3.2 INTERBUS总线的数据传输效率的分析 22
3.4 INTERBUS总线的数据传输可靠性与故障诊断分析 23
3.4.1 INTERBUS总线数据传输可靠性分析 23
3.4.2 INTERBUS总线数据传输故障诊断分析 23
3.5 INTERBUS总线网络的通信 25
3.5.1 通信路径的选择 25
3.5.2 总线适配控制器的配置 26
3.5.3 通信程序设计 27
3.6 OPC技术在本系统中的应用 27
3.7 本章小结 29
第4章 控制系统的硬件设计 30
4.1 主要电气设备的选型 30
4.2 PLC控制系统硬件集成 32
4.2.1 PLC硬件结构 32
4.2.2 PLC的工作原理 33
4.2.3 控制系统硬件配置 34
4.2.4 输入输出信号硬件接线原理图 38
4.3 硬件组态 40
4.4 本章小结 42
第5章 控制系统的软件设计 43
5.1 PLC程序设计 43
5.1.1 PCWORX软件阐述及应用 43
5.1.2 软件模块及说明 44
5.1.3 I/O端子分配与主要工艺控制 45
5.2 模拟量温度、液位的测量和控制方法 48
5.2.1 模拟量滤波 48
5.2.2 液位控制要求 50
5.2.3液位控制对象数..
本课题来源于某机械公司校企合作项目，主要详细论述了隧道式洗衣机水循环控制系统的通信网络构建、硬件设计和软件设计。所研发的隧道式洗衣机经过现场调试，其水循环控制系统运行效果达到预期要求，且实现了节水节能，具有重要的经济价值和实际工程意义。
本课题首先在查阅大量资料和实地调研的基础上，设计了水循环工艺流程，然后对水循环控制系统进行了总体方案的设计研究。选择了菲尼克斯系列软、硬件进行控制系统的开发。以Interbus现场总线构建通信网络，分析了Intebus总线的传输效率和故障诊断能力；以菲尼克斯现场总线控制器和可编程控制器Phoenix ILC 350 ETH PLC等控制模块进行硬件配置组态。以下位机PC WORX6.0程序软件为软件平台进行系统PLC程序设计，重点阐述了液位控制对象数学模型的建立和Matlab建模仿真以及如何通过PID控制器和变频器实现液位控制，实现节水的目的；论述了温度的测量和控制方法。以上位机组态软件Visu+为开发环境，设计出画面友好，实用性强的组态监控界面。最后对现场调试的方法和步骤作了总结。
本论文主要开发自动化程度高，可靠性高，故障率低，易于维护且节水节能的实用系统，目的在于提高隧道式洗衣机的洗涤效率、提高生产节拍，提高水、蒸汽的循环利用率。理论研究和实践均表明，该水循环控制系统运行稳定，达到了预期的控制要求。
关键词 水循环; 控制系统; 可编程控制器; 现场总线; 监控界面
Abstract
The research topic involved in this thesis comes from cooperation projcect between school and enterprises of one machinery company.The communication network construction,hardware design and software design of continuous batcher wahser’s water cycle’s control system are estated in the topic.Through field debugging,the water cycle’s control system has good control performance and achieves the water and energy conservation. The research of this paper is essential both in economy and engineering.
The paper firstly designs process flow of the water cycle based on resouring and field research,then directs to the overall scheme design of the control system.The topic designs the control system by the use of hardware and software of phoenix.Analyzing the interbus field bus transmission efficiency and fault diagnosis,we constructs the communication network by interbus field bus;With the field bus controller and the programmable controller Phoenix ILC 350 PLC being a hardware development platform carry through the hardware configuration.With Phoenix software PCWORX6.0 being a software development platform carry through the PLC program design.Through upbuilding the liquid level math model and using matlab software to simulation,introducing the control method of liquid level of tank by PID controller and inverter to achieve the purpose of water conservation;discussing the temperature measurement and control methods.With Visu+ being a software development platform ,designing good performance and good practicability monitor interface. Finally,introducing the field debugging method and process amply.
The topic mainly exploit an applied control system with high autoamtion,high dependability,low failure probability ,ease of maintenance and water and energy conservation in order to increase washing efficiency ,enhance producing time and raise the ratio of water and steam reuse. Both theoretic and experimental research demonstrate following conclusions,the control system of water cycle runs stable and realizes the prospective control effect.
Keywords Water cycle; Control system; Programmable Logic Controller(PLC); Fieldbus; Supervision interface
目录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题的来源、背景和意义 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 2
1.2.1 国内外隧道式洗衣机研究现状 2
1.2.2 水循环控制系统技术发展趋势 3
1.3 本文的主要工作 5
1.4 本章小结 6
第2章 控制系统总体方案设计 7
2.1 水循环工艺流程的设计 7
2.2 控制系统要求和设计原则 9
2.2.1 水循环控制系统要求 9
2.2.2 控制系统设计原则 9
2.3 系统功能分析 10
2.4 控制系统结构设计 11
2.5 本章小结 13
第3章 控制系统的INTERBUS总线网络设计 14
3.1 通信网络方案的选择 14
3.2 INTERBUS总线及其网络 15
3.2.1 INTERBUS总线网络物理结构 16
3.2.2 INTERBUS总线的网络协议 18
3.2.3 INTERBUS总线的存取控制方式 19
3.3 INTERBUS总线的数据传输原理与效率分析 20
3.3.1 INTERBUS总线的数据传输原理 20
3.3.2 INTERBUS总线的数据传输效率的分析 22
3.4 INTERBUS总线的数据传输可靠性与故障诊断分析 23
3.4.1 INTERBUS总线数据传输可靠性分析 23
3.4.2 INTERBUS总线数据传输故障诊断分析 23
3.5 INTERBUS总线网络的通信 25
3.5.1 通信路径的选择 25
3.5.2 总线适配控制器的配置 26
3.5.3 通信程序设计 27
3.6 OPC技术在本系统中的应用 27
3.7 本章小结 29
第4章 控制系统的硬件设计 30
4.1 主要电气设备的选型 30
4.2 PLC控制系统硬件集成 32
4.2.1 PLC硬件结构 32
4.2.2 PLC的工作原理 33
4.2.3 控制系统硬件配置 34
4.2.4 输入输出信号硬件接线原理图 38
4.3 硬件组态 40
4.4 本章小结 42
第5章 控制系统的软件设计 43
5.1 PLC程序设计 43
5.1.1 PCWORX软件阐述及应用 43
5.1.2 软件模块及说明 44
5.1.3 I/O端子分配与主要工艺控制 45
5.2 模拟量温度、液位的测量和控制方法 48
5.2.1 模拟量滤波 48
5.2.2 液位控制要求 50
5.2.3液位控制对象数..
