一、OPC在啤酒自动化控制系统中的应用(论文文献综述)
徐洋洋[1](2017)在《精酿啤酒生产控制系统的设计与研究》文中进行了进一步梳理近几年来,国内啤酒的年产量与年销售量呈现下滑趋势,但是与之形成鲜明对比的是精酿啤酒年产销量在国内的逆势增长。国外精酿行业起步早,先进的自动化设备与技术不断推动着中小型精酿企业的发展。精酿制造行业在我国正处于起步阶段,近几年我国兴起的精酿酒厂普遍存在设备自动化程度低,控制系统开放性差的问题。为提升国内精酿啤酒产业自动化水平,本文依据啤酒的生产过程及其自动化要求,结合现有控制系统方案特点,设计了适用于小型精酿啤酒生产车间的分布式控制系统(DCS),本文的主要研究工作如下:(1)分析了现有啤酒生产工艺与控制系统中的问题,设计了适用于小型精酿车间的分布式控制系统。系统以西门子S7-300为核心控制器,分别完成了被控对象I/O点的分配、控制器硬件的组态以及软件程序的编写。(2)针对糊化反应温度变化过程中的非线性与时滞性的问题,设计了模糊+PID温度控制器来对糊化反应的过程进行变温控制。并且运用机理建模法分别建立了糊化反应与发酵过程中温度变化的数学模型,同时以Matlab软件为平台,结合其Simulink扩展功能完成了变温控制过程的仿真运行。(3)啤酒生产控制系统中存在数据多源异构性的问题,造成了啤酒厂家自动化设备更新困难等现状。针对现有啤酒车间数据管理分散的问题,以Simatic Manager和WinCC组态软件为平台,设计了Profibus+OPC的通信网络方案来对控制系统中的变量数据进行统一的集成与管理。(4)在控制系统管理层中,以WinCC作为OPC客户端对啤酒的生产过程进行上位机组态,建立了糖化生产过程的监控画面,完成了PLC中生产数据与过程画面的变量连接。为了保证控制系统的安全运行,组态了相应的故障报警器界面,使管理人员可以快速排查生产过程中可能发生的故障原因。此外,在WinCC上位机组态软件中还实现了变量的数据归档与报表打印功能。(5)在设计精酿啤酒生产控制系统的同时,还完成了控制系统中相关程序与算法的调试与仿真,并且对系统中的通信方案、上位机中画面监控以及故障报警编辑器分别进行了数据测试与模拟运行。仿真与测试结果都表明:过程控制系统运行流畅,温度控制器的控制精度提升、超调量减小。控制系统的开放性得以提高,在满足精酿啤酒生产控制要求的同时,对提升我国精酿行业的自动化水平具有一定的参考价值。
袁成飞[2](2016)在《基于OPC的三位一体平台对复杂时滞对象的控制器的设计及实现》文中指出在现代工业过程控制中,大多数控制对象都具有时滞性,而且随着企业规模变大,控制对象变得越来越复杂。复杂时滞问题的存在严重影响控制器的控制效果,使控制品质变坏,引起系统的不稳定,需要设计有效的控制器来进行控制。同时在高铁、运载火箭等高速运行系统中,由于有效载荷的限制,需要尽可能少装载检测变送设备,导致无法接收实时反馈值形成有效的闭环控制。但是为了不降低控制品质,需要实现复杂时滞对象的虚拟化,才能解决省去检测变送设备带来的问题。因此本文构建了基于OPC技术的三位一体控制平台,并在该平台上完成复杂时滞控制对象的虚拟化和控制器的设计及实现。本文三位一体控制平台由WinCC、PLC和MATLAB集成。其中以组态软件WinCC作为OPC服务器,完成与下位机PLC(本论文选用S7-300 PLC)和客户端MATLAB二者的通讯,并实现虚拟对象的动态监控;以MATLAB作为OPC客户端,主要负责复杂时滞对象的虚拟化和控制算法的设计,弥补了S7-300难以实现复杂控制算法的缺点;S7-300主要负责采集数据和操作控制。内部通讯方面,WinCC与S7-300通过MPI通道通讯;WinCC与MATLAB通过OPC技术进行通信,解决通讯不兼容难题,实现数据的实时在线通讯。在复杂时滞对象控制器方面,常规PID控制器对于大时滞对象控制效果不好;Smith预估补偿控制器可以实现对大时滞对象的控制,但是对时滞对象数学模型精度要求很高;因此本文引入增益自适应控制器和改进型Smith补偿控制器这两种控制器,它们对模型精度要求不高,控制效果更好。本文将基于三位一体平台设计及实现上述4种控制器,并进行控制实验。实验结果表明,在对象模型精确时,Smith预估补偿控制、增益自适应控制和改进型Smith控制都能对时滞对象实现完全补偿,调节时间短,超调量小,波动小,控制效果好;在对象模型无法精确的情况下,Smith预估补偿控制只能实现部分补偿,控制效果差,而增益自适应控制和改进型Smith控制依然可以实现很好的控制效果,调节时间短,波动小,这一实现方法更接近于实际控制模式,在高速运行系统中具有广泛的应用前景。同时本文构建的基于OPC的三位一体控制平台,验证了OPC技术在工业现场和系统集成中的实用性和有效性,有助于实验室研究新的控制器,节省资金资源。
王雪松[3](2016)在《啤酒发酵过程控制系统设计及控制策略研究》文中研究表明啤酒行业是我国食品行业的重要组成部分,但我国啤酒产业起步较晚,生产自动化水平和产品质量都落后于国外先进厂家。啤酒发酵是生产过程中最重要的环节,在该环节中,温度控制至关重要。啤酒发酵过程的温度控制精度直接影响产品质量。本文针对发酵过程存在的大惯性、滞后、时变性等特点,设计了变论域模糊PID控制器,改进了传统模糊PID控制器论域固定而引起的控制精度问题。本文引入论域伸缩因子调整控制器输入输出的论域,避免了因论域选择不当造成的控制误差,解决了控制精度和模糊规则数之间的矛盾,改善了模糊PID控制器的控制精度和速度。通过MATLAB仿真对比研究表明,该控制器能够满足目前我国啤酒生产的控制要求。此外,针对未来更大型的发酵过程温度存在的“耦合”问题设计了PID神经网络控制器,并进行了MATLAB仿真研究。仿真结果表明,该控制器能融控制和解耦于一体,具有响应速度快、控制精度高、稳定性强等优点,不但提高了啤酒发酵温度的控制精度,而且有效克服了实际生产中不定因素的干扰。本文最后采用MCGS组态软件完成了啤酒发酵过程的组态监控系统设计,利用OPC技术建立了MATLAB7.11与MCGS之间的数据通讯,实现了MATLAB环境下控制算法设计以及数据的实时获取,最后通过仿真验证了设计的合理性。
王彬[4](2016)在《啤酒发酵控制系统研究与设计》文中研究表明啤酒发酵生产过程是生化反应工程的典例,与其它工业生产过程不同,啤酒发酵过程根据酶活性的不同会分为不同的阶段,且发酵罐体积大、发酵持续时间长,使得发酵过程具有时变性、非线性、大时滞性和强关联性等特点,导致传统控制方法对此类控制对象的控制效果不佳。因此,如何有效地改良传统啤酒控制方案和提高啤酒生产自动化水平,提高啤酒生产质量的稳定性,对提高企业的生产效率、增强竞争力、增加市场份额等具有十分重要的意义。本文以某啤酒厂发酵生产线改造项目为背景,重点介绍了发酵过程中温度控制系统的研究与设计。根据啤酒发酵温度变化的特点,系统提出了参数自整定模糊PID温度控制算法。即是在不改变传统PID控制算法的前提下,融合专家经验控制理论,通过模糊专家控制思想实现PID的自适应调整。使用数学工具MATLAB/Simulink建立传统PID控制算法和参数自整定模糊PID控制算法在啤酒发酵控制系统中的对比仿真,结果表明,参数自整定模糊PID控制算法较传统PID控制算法表现出响应速度、超调量小、鲁棒性强等优点,适合被应用在啤酒发酵类具有复杂变化特性的温度控制系统中。通过对啤酒发酵工艺过程的了解及发酵过程中关键技术性能指标的分析,课题设计了一套基于可编程逻辑控制器(PLC)的分级式控制系统,满足对啤酒发酵过程的自动化控制和对发酵生产线的网络化集中管理要求。系统选用SIEMENS S7-200系列PLC作为现场控制器,直接与现场传感器、电磁阀等动作机构连接,完成对现场信号的采集、计算处理,控制过程的逻辑推理和控制算法的实现以及对执行元件动作命令的输出。控制室网络监控端由工业计算机组成,通过SIEMENS组态软件WinCC设计监控画面,完成对发酵过程的状态监控、数据管理等工作。并与现场控制器组成一对多的主从网络结构,实现对发酵罐的集中化控制管理体系。
段培培[5](2015)在《钢坯端面喷号中WinCC监控系统与数据库的开发》文中提出随着工业技术的快速发展,钢坯标识技术的自动化程度越来越高,为了实现钢坯生产过程的可追溯,质量可控制,构建钢坯喷号监控系统与数据库非常必要。利用工业组态软件进行设计的监控系统,能够有效地实现对现场生产的实时监控、信息传输、信息存储与信息查询等功能,从而确保生产可以顺利有效地进行。本文主要工作与结果如下:1、利用WinCC作为上位机组态软件,根据钢坯生产过程的具体要求构建了标识设备的整体工作界面和上位机的设计方案,包括监控画面、现场设备的动态模拟、消息报警显示、数据采集归档与显示等。2、WinCC数据库归档。利用VB和SQL Server数据库设计数据信息报表,将归档数据储存到SQL Server数据库中并通过查询保存到Excel表中。实现了对钢坯标识过程的实时监控、信息传输、信息存储与信息查询等功能。3、针对钢厂高温、高湿以及复杂的电磁环境,同时考虑经济性原则,钢坯标识系统选择工业以太网,采用TCP/IP协议进行通信。WinCC通过TCPIP协议实现与西门子上位机PLC的通信,并完成数据交换。通过工业现场试运行表明:该标识设备工作正常,组态的上位机系统能正常监控标识状态,基本实现了设计要求。
钟强[6](2013)在《黄酒发酵智能控制系统的应用研究》文中研究指明黄酒是我国的国粹,酒精度数低、口感好、营养价值高。由于传统的观念,目前大部分黄酒发酵仍然是传统自然发酵,手工作业,跟不上科技的进步。如何改变自动化程度低、技术装备落后、生产规模小的现状,是本课题提出的原因。在不改变黄酒品质的前提下,通过研究黄酒发酵新工艺,提高生产自动化水平、提高生产效率,增强控制的智能化,是本文的研究重点。本文通过对新发酵工艺的研究,设计了一套基于LabVIEW、西门子PLC、现场总线和智能检测仪表的黄酒发酵控制系统。系统用LabVIEW编写上位机程序,实现了温度、PH、溶氧等参数控制、生产过程监控、历史及实时数据查询、故障报警等功能;用PLC作为下位机,实现对现场参数的采集、现场设备的控制;系统通讯基于现场总线技术。在研究黄酒发酵过程的基础上,深入研究了温度对发酵控制的影响,重点分析了黄酒前酵温度的特性及其对发酵控制的影响。针对发酵罐温度控制具有非线性、参数不稳定、难以建立精确数学模型的特点,论文结合模糊控制理论和神经网络控制理论,提出一种基于自适应模糊RBF网络的温控方案,实现了在线整定PID控制参数。本文采用西门子PLC的SCL高级编程语言,实现了模糊RBF-PID算法在PLC控制器上的应用。通过仿真和系统的实际运行,与传统PID温度控制比较,采用模糊RBF-PID算法能够较好的控制温度,控制曲线更符合黄酒发酵工艺曲线,提高了控制精度。结果表明该方法是有效的,具有一定的实用价值。
郝永亮[7](2013)在《基于OPC DX技术的异构系统集成优化研究》文中提出现场总线技术的出现与发展体现了工业现场对控制、计算机、通信等技术的发展需求,应用于电力自动化、过程自动化、交通自动化以及楼宇自动化等领域,是作用于工厂底层的数据通信网络。它的快速发展不仅为自动化领域降低了成本,而且提高了系统智能化水平,同时增强了可靠性、可维护性等。然而由于当前多种现场总线并存,不同现场总线有着各自不同的通信协议规范,因此不同现场总线之间的集成通信问题成为了广大工业企业发展的瓶颈,这偏离了制定现场总线标准的目的。因此,本课题研究基于OPC DX技术的异构现场总线控制系统的集成具有重要的实际意义。本课题在分析了不同现场总线通信瓶颈问题的基础上展开研究,主要研究了异构现场总线控制系统的的集成方案,以及集成方案的优化问题。通过对OPC DA和OPC DX技术规范的研究,得出OPC DX规范相对于OPC DA规范在通信方式以及数据传输方面存在这很大的差异,主要表现为在异构系统集成中OPC DA规范实现了异构系统数据的垂直访问,而OPC DX规范实现了异构系统数据的水平传输;OPC DA规范实现了“服务器-客户端"方式的通信方式,而OPC DX规范实现了“服务器-服务器”方式的通信方式。本课题在研究了两种规范的异同之处后设计了基于OPC DX规范的集成方案,并搭建硬件平台实现了罗克韦尔系统与西门子系统的集成;然后设计了通信性能测试方案,对两种集成方案的通信性能测试比较;最后通过测试结果分析,验证了本文提出的集成方案的有效性和可行性。根据本课题开展的研究工作,本文的主要内容有:1.本文首先论述了现场总线控制系统之间的集成方案,主要有基于硬件网关的系统集成与基于软件网关OPC技术的系统集成。然后本文对OPC技术规范做了简要叙述,并对OPC DA规范及OPC DX规范做了理论上的分析比较。最后提出了一种基于OPCDX规范的异构系统集成方案;2.分析比较了几种典型的工业以太网协议规范,描述了课题实现的网络环境。对硬件实现的方案做了详细分析与论证,并对搭建的实验平台及通信组态方式做了详细介绍。最后通过设计测试方案,测试了集成方案的有效性;3.设计了基于OPC DA与OPC DX技术的实时性测试方案,并搭建硬件平台对实时性进行了测试。通过对测试结果的分析比较,得出本课题提出的基于OPC DX技术的集成方案与基于OPC DA技术的集成方案在实时性方面有很大提高;4.研究了协调控制理论,对基于多控制器的协调控制系统做了详细的描述,提出了一种协调控制测试方案,对基于OPC DX技术实现的异构集成系统的控制器之间的协调控制性能进行了测试,并得出了预期的测试结果。
狄俊亮[8](2011)在《啤酒生产过程综合自动化技术若干关键问题研究》文中提出信息化是信息时代企业发展的必由之路,是提升企业生产与管理水平,降低生产成本,提高生产效率,增强企业竞争力的有效手段。信息系统对企业战略目标的实现具有重大影响。采用先进的综合自动化技术及产品,提高啤酒企业的生产自动化水平和管理水平,实现节能降耗,增强企业竞争力,已成为啤酒企业研究的热门课题。近几年自动化技术、信息化技术、计算机技术在啤酒行业得到了更加广泛的应用和发展,但啤酒生产过程综合自动化系统在国外尚属少见,在国内还没有比较完善的系统。本文针对这一缺陷,以啤酒生产过程综合自动化技术中的业务流程模型、信息集成技术、综合自动化系统结构、生产过程信息管理系统等若干关键问题为研究目标,对啤酒生产过程工艺、生产、能耗、质量和管理数据的集成,及啤酒生产过程业务流程模型进行了研究,并在此基础上构建了啤酒生产过程综合自动化系统的体系架构,设计和实施了啤酒生产过程信息管理系统。本文的主要研究工作有:1、对比分析时下常用建模工具,利用ARIS建模工具对啤酒生产过程业务流程进行建模,初步构建四种业务流程模型,为构建啤酒生产过程综合自动化系统奠定了基础。2、根据啤酒企业的详细生产过程及生产工艺,设计了包括原料粉碎、麦汁制备、啤酒酿造、啤酒灌装和公用工程等工段的过程控制层系统,及各个工段之间、控制系统与生产过程信息管理系统的通信方式。3、构建啤酒生产过程综合自动化系统的总体架构,及啤酒企业的厂级信息和集团信息的控制网络架构,设计啤酒生产过程信息采集方式。利用OPC技术对啤酒企业的异构控制网络及生产过程信息进行集成。4、建立啤酒生产过程信息管理系统的实时数据库与关系数据库,设计、组建实施啤酒生产过程信息管理系统。该系统实际运行结果表明,啤酒生产过程信息管理系统的应用对提高啤酒企业的管理效率,降低物耗、能耗具有良好的作用。5、设计并实现啤酒质量跟踪管理系统,该系统作为啤酒生产过程信息管理系统的子系统,对啤酒生产自原材料至最终成品的每一个工序进行跟踪及批量记录,实现产品质量顺向与逆向追溯的自动化,极大的提高了啤酒生产过程的质量管理水平。
杨茂生[9](2011)在《反渗透海水淡化集成监控系统研究》文中提出淡水资源的短缺严重影响和制约着我国工业生产和人民的生活,反渗透海水淡化技术通过反渗透膜制备出符合生产和生活需要的淡水,具有广阔的市场前景与实际需求。目前,反渗透法海水淡化系统制水成本还相对较高,且由于单台设备容量有限、系统集成化与自动化水平不够等因素,在系统总体运行节能与管理优化等方面具有较大的节能与降低成本空间,本课题根据浙江六横10万吨海水淡化系统的实际情况,旨在开发一套集成监控系统,结合OPC技术、优化模型与调度、故障分析等手段提高系统综合自动化水平,以期达到提高系统集成程度高、降低运行成本的目标。本课题的主要工作包括以下部分:1.对海水淡化的主要方法进行了介绍和分析,阐述了反渗透法海水淡化的原理和流程特点,并在此基础上,分析了反渗透法海水淡化系统集成监控系统的国内外发展状况,明确了本文的研究目标和研究内容。2.对六横海水淡化工程的状况以及单机组淡化工艺进行了介绍和分析,根据流程的工艺特点,对主要工艺环节的硬件设备与监控信号进行了整理与分析,为海水淡化监控系统的集成设计以及功能实现奠定了基础。在此基础上,确定了六横海水淡化工程集成系统的总体设计方案和框架结构,将集中监控、故障诊断和系统优化调度作为集成系统的主要组成部分。3.为解决因不同硬件设备造成的“信息孤岛”问题以及信息无线传输问题,采用开放OPC通信实现了系统和不同下位机之间的通信;以EM310无线通信模块为核心,开发了GSM通信模块,实现了监控系统以短消息形式定时发布水厂综合信息的功能。4.采用面向对象思想和UML方法进行了需求分析,根据集中监控系统具体功能要求对系统的主要模块如用户管理模块、数据库管理模块、实时数据显示模块进行了开发。软件基于.NET开发平台,结合C#语言和SQL Server2005数据库技术,可实现生产流程实时监控、数据显示、统计分析、数据查询、报表生成等功能,并为故障诊断与优化调度预留了接口。5.运用黑盒测试、白盒测试方法对监控系统及各功能模块进行了测试,并在此基础上对下一步的研究工作进行了展望与规划。
任平平[10](2010)在《啤酒酿造过程信息集成与信息优化管理技术研究》文中提出啤酒企业的生产是一个系统庞大、涉及面广、影响因素复杂的系统,它包括制麦、糖化、发酵、罐装四大工序以及公用工程等辅助设施。对啤酒酿造过程实施信息集成、能源管理和优化控制整体管控一体化解决方案,在国外很少见,在国内还没有先例。实施上述整体解决方案需要对所有工艺、能耗、质量和管理数据进行有效集成和整合,需要提供统一的集成化企业模型描述和实现技术,需要能源负荷预测、以及能源系统优化等一系列能源管理技术。本文正是在这一背景下开展对啤酒酿造过程信息集成与信息优化管理技术的研究。本文的主要研究工作有:1)企业建模是分析企业现状、优化企业流程的重要工具,是构建高效企业信息管理系统的基础。为此,本文基于ARIS和UML研究了集成化企业全生命周期模型的建立,初步构建了啤酒企业模型。2)针对啤酒企业复杂的异构环境,对异构控制网络、数据采集接口、实时数据库与关系数据库的异构访问进行了研究,建立了基于以太网、OPC数据采集接口、ADO异构数据库访问的管控一体化平台。3)为了实现对啤酒企业水、电、蒸汽三种能耗进行预测,建立了基于BP神经网络和自适应遗传算法的能耗预测模型。通过仿真计算,结果表明该预测模型的的预测结果具备一定的精度,具有一定的可行性和有效性。4)以质量跟踪和设备管理为例,开发了啤酒生产管控一体化系统模块,包括系统数据概念模型设计、数据表设计、UML类图设计、功能实现。
二、OPC在啤酒自动化控制系统中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、OPC在啤酒自动化控制系统中的应用(论文提纲范文)
(1)精酿啤酒生产控制系统的设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 国内外发展现状 |
1.2.1 国外精酿啤酒的发展现状 |
1.2.2 国内精酿啤酒的发展现状 |
1.3 研究内容分析 |
2 啤酒生产工艺与控制方案分析 |
2.1 啤酒生产工艺概述 |
2.1.1 糖化工艺 |
2.1.2 发酵与灌装 |
2.2 系统的总体结构设计 |
2.2.1 系统的控制要求 |
2.2.2 控制系统原理框图 |
2.2.3 现场仪器与元器件选择 |
2.2.4 PLC接线图与供电回路设计 |
2.2.5 PLC与上位机的通信原理 |
2.3 本章小结 |
3 PLC控制系统的硬件组态与软件设计 |
3.1 PLC控制系统硬件组态 |
3.1.1 被控对象I/O点统计 |
3.1.2 数字量与模拟量地址分配 |
3.1.3 控制系统硬件模块选型 |
3.2 控制系统软件程序设计 |
3.2.1 糖化过程控制流程设计 |
3.2.2 控制系统关键程序设计 |
3.2.3 PLC中的温度处理功能块 |
3.2.4 模糊+PID算法原理及设计 |
3.3 系统程序的调试与仿真 |
3.4 本章小结 |
4 变温控制算法在Matlab中的设计与仿真 |
4.1 精酿车间变温控制概述 |
4.2 糊化温度动态仿真模型建立 |
4.2.1 糊化锅外形简介 |
4.2.2 糊化温度控制要求 |
4.2.3 温度对象模型建立 |
4.3 模糊+PID温度控制器在Matlab中的仿真 |
4.3.1 Fuzzy控制器的设计 |
4.3.2 控制系统在Simulink中的搭建 |
4.3.3 控制算法的参数整定 |
4.3.4 控制算法的模拟运行 |
4.4 发酵过程的温度控制研究 |
4.4.1 发酵温度的控制要求 |
4.4.2 发酵温度数学模型的建立 |
4.4.3 发酵温度的曲线仿真 |
4.5 本章小结 |
5 基于OPC的车间数据通信方案设计 |
5.1 S7-300 中OPC服务器(OPC Sever)的搭建 |
5.1.1 Profibus+OPC通信网络的构建 |
5.1.2 OPC Scout中的数据通信测试 |
5.2 基于WinCC的OPC客户端数据读取 |
5.2.1 WinCC中OPC变量组的添加 |
5.2.2 WinCC与S7-300 的变量连接 |
5.3 监控画面组态与变量管理 |
5.3.1 糖化过程界面组态 |
5.3.2 糖化反应关键参数的组态 |
5.3.3 过程变量归档 |
5.3.4 故障报警编辑器的设置 |
5.3.5 报表添加与打印设置 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A:控制系统关键程序SCL代码 |
附录B:控制系统电气回路图 |
攻读学位期间的科研成果 |
(2)基于OPC的三位一体平台对复杂时滞对象的控制器的设计及实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 课题的来源 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 论文的结构和主要内容 |
第二章 OPC技术在控制系统中的应用研究 |
2.1 OPC技术规范简介 |
2.2 OPC访问规范的基础 |
2.2.1 传统控制系统存在的问题 |
2.2.2 OPC技术的优点 |
2.3 OPC的层次对象模型 |
2.3.1 OPC服务器对象 |
2.3.2 OPC组对象 |
2.3.3 OPC项对象 |
2.4 WinCC监控组态软件 |
2.4.1 WinCC软件简介 |
2.4.2 OPC技术在WinCC中的应用 |
2.5 本章小结 |
第三章 复杂时滞对象的控制算法的研究 |
3.1 常规PID控制 |
3.2 Smith预估补偿控制 |
3.3 增益自适应时滞补偿 |
3.4 改进型Smith补偿控制 |
3.5 被控时滞对象的建模 |
3.5.1 传递函数概述 |
3.5.2 传递函数的建立 |
3.5.3 控制对象离散化处理 |
3.6 本章小结 |
第四章 三位一体平台的搭建和复杂时滞对象控制器的设计及实现 |
4.1 三位一体控制平台框架 |
4.2 S7-300 项目创建和梯形图设计 |
4.2.1 S7-300 项目的创建 |
4.2.2 S7-300 硬件组态 |
4.2.3 S7-300 梯形图设计 |
4.3 MATLAB复杂时滞对象控制器设计 |
4.3.1 常规PID控制器和Smith补偿控制器的设计 |
4.3.2 增益自适应控制器和改进型Smith控制器的设计 |
4.4 WinCC项目新建和监控画面组态 |
4.4.1 新建WinCC项目 |
4.4.2 WinCC监控画面组态 |
4.5 S7-300 与WinCC通讯的实现 |
4.6 MATLAB与WinCC通讯的实现 |
4.6.1 OPC服务器 |
4.6.2 OPC客户端 |
4.7 S7-300、MATLAB和Win CC之间通讯连接的时序处理 |
4.8 本章小结 |
第五章 实验结果及分析 |
5.1 实验结果 |
5.2 实验分析 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究工作总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
致谢 |
(3)啤酒发酵过程控制系统设计及控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景和意义 |
1.2 啤酒发酵过程温度控制系统现状 |
1.3 啤酒发酵过程温度控制策略研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 啤酒发酵工艺要求及温度过程建模 |
2.1 啤酒发酵工艺及温度控制要求 |
2.2 啤酒发酵温度过程模型 |
2.2.1 啤酒发酵模型的特性分析 |
2.2.2 啤酒发酵温度过程建模 |
2.3 啤酒发酵过程中的控制难点 |
2.4 本章小结 |
第3章 啤酒发酵过程的温度控制及仿真研究 |
3.1 啤酒发酵过程温度控制策略分析 |
3.2 PID控制的基本原理 |
3.3 模糊控制理论 |
3.3.1 模糊集合和模糊关系 |
3.3.2 模糊控制器 |
3.3.3 模糊控制器的维数 |
3.4 模糊自适应PID控制器设计 |
3.4.1 模糊自整定PID原理 |
3.4.2 模糊控制算法的确立 |
3.4.3 模糊自适应PID控制器的缺点 |
3.5 变论域模糊PID控制器设计 |
3.5.1 变论域思想 |
3.5.2 变论域模糊PID控制器 |
3.5.3 伸缩因子的确定 |
3.6 啤酒发酵过程温度控制策略仿真研究 |
3.6.1 变论域模糊PID与PID、模糊PID控制性能的比较 |
3.6.2 变论域模糊PID与PID、模糊PID控制器的鲁棒性分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 啤酒发酵过程的解耦控制及仿真研究 |
4.1 啤酒发酵过程温度耦合特性分析 |
4.2 解耦控制原理 |
4.3 神经网络控制基本理论 |
4.3.1 神经元模型 |
4.3.2 神经网络模型分类 |
4.3.3 神经网络学习算法 |
4.4 PID神经元网络解耦原理 |
4.4.1 PID神经网络的解耦控制算法 |
4.4.2 PID神经网络的解耦控制仿真研究 |
4.5 本章小结 |
第5章 啤酒发酵过程控制系统设计实现 |
5.1 MCGS的简介 |
5.2 啤酒发酵温度控制系统设计 |
5.3 基于OPC技术的MATLAB与MCGS实时数据通讯 |
5.3.1 OPC技术 |
5.3.2 接口通信流程 |
5.3.3 MATLAB和MCGS的实时通讯 |
5.4 基于MATLAB/Simulink与MCGS智能控制算法的实现 |
5.4.1 控制算法仿真系统操作步骤 |
5.4.2 仿真系统调试 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的论文 |
致谢 |
(4)啤酒发酵控制系统研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 课题研究的目的和意义 |
1.3 国内外啤酒生产现状 |
1.3.1 啤酒生产过程控制水平 |
1.3.2 国内啤酒厂更新生产技术的途径 |
1.4 课题研究的主要内容 |
1.5 章末小结 |
2 啤酒发酵工艺简介 |
2.1 啤酒生产工艺流程 |
2.2 啤酒发酵温度控制特点 |
2.3 啤酒发酵温度控制要求 |
2.4 发酵罐温度控制模型的建立 |
2.5 小结 |
3 系统硬件设计 |
3.1 总体方案设计 |
3.2 控制站元器件的选型 |
3.2.1 主控模块的选型 |
3.2.2 触摸屏选型 |
3.3 温度传感器的选择 |
3.3.1 温度传感器的分类 |
3.3.2 温度变送器 |
3.3.3 温度传感器的选取 |
3.3.4 测温点的选择 |
3.4 电动调节阀 |
3.4.1 电动调节阀外形结构 |
3.4.2 调节阀的流通能力 |
3.5 本章小结 |
4 啤酒发酵温度控制策略 |
4.1 智能控制理论在自动化控制系统中的应用 |
4.2 常规PID控制算法 |
4.2.1 连续量PID控制算法 |
4.2.2 离散量PID控制算法 |
4.3 模糊控制理论基础 |
4.3.1 模糊集合 |
4.3.2 隶属度函数 |
4.3.3 量化因子和比例因子 |
4.4 模糊控制系统 |
4.4.1 模糊控制系统结构 |
4.4.2 模糊控制器 |
4.4.3 模糊控制器的优缺点 |
4.5 啤酒发酵温度控制算法的确定 |
4.6 参数自整定模糊PID控制器的设计 |
4.7 系统仿真与分析 |
4.8 章末总结 |
5 系统软件设计 |
5.1 PLC与WinCC的通信组态 |
5.2 下位机软件设计 |
5.2.1 温度控制主程序 |
5.2.2 温度周期采集子程序 |
5.2.3 参数自整定模糊PID的PLC实现 |
5.3 上位机软件设计 |
5.3.1 用户登录验证界面的设计 |
5.3.2 主控界面的设计 |
5.3.3 温度工艺曲线设定界面的设计 |
5.3.4 发酵罐状态监控界面的设计 |
5.3.5 数据归档与查询 |
5.4 系统调试 |
5.4.1 PLC控制程序的调试 |
5.4.2 MPI网络测试 |
5.5 章末总结 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(5)钢坯端面喷号中WinCC监控系统与数据库的开发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 前言 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 课题研究背景 |
1.1.2 课题研究主要意义 |
1.2 监控组态软件介绍 |
1.2.1 组态软件分类 |
1.2.2 组态软件发展 |
1.3 WinCC组态软件 |
1.3.1 WinCC主要性能 |
1.3.2 WinCC结构特点 |
1.3.3 WinCC应用 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 标识监控系统设计 |
2.1 系统整体构架 |
2.2 监控系统设计功能要求 |
2.2.1 监控系统设计要求 |
2.2.2 监控系统实现功能 |
2.3 WinCC变量组态 |
2.4 编程软件介绍 |
2.4.1 C语言应用 |
2.4.2 VB应用 |
2.5 监控系统的组态设计 |
2.5.1 标识界面设计 |
2.5.2 报警与故障显示界面设计 |
2.5.3 报表界面设计 |
2.5.4 操作排障界面设计 |
2.6 本章小结 |
3 标识监控系统数据库开发及应用 |
3.1 数据库介绍 |
3.2 WinCC数据库归档特点 |
3.3 WinCC数据库访问 |
3.3.1 直接访问WinCC数据库 |
3.3.2 Access访问WinCC数据库 |
3.3.3 SQL Server访问WinCC数据库 |
3.4 数据报表的实现 |
3.4.1 WinCC报表实现 |
3.4.2 VBS结合Excel实现WinCC报表 |
3.5 本章小结 |
4 标识设备与监控系统通信 |
4.1 S7-300系列PLC与监控软件通信 |
4.1.1 WinCC与S7-300通信常用方式 |
4.1.2 第三方软件和S7-300连接 |
4.2 TCP/IP通讯实现 |
4.2.1 TCP/IP协议原理介绍 |
4.2.2 建立TCP/IP通信 |
4.3 OPC通信介绍 |
4.3.1 OPC简介 |
4.3.2 OPC的分层结构 |
4.3.3 OPC读写方式 |
4.4 本章小结 |
5 结论 |
6 展望 |
7 参考文献 |
8 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
9 致谢 |
(6)黄酒发酵智能控制系统的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 发酵工业控制网络的发展 |
1.3 智能控制在发酵行业的应用研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 黄酒发酵新工艺 |
2.1 黄酒发酵工艺研究 |
2.2 黄酒发酵温度的特性分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 黄酒发酵控制系统的设计 |
3.1 黄酒发酵控制系统总体设计 |
3.2 黄酒发酵控制系统软硬件 |
3.2.1 下位机系统 |
3.2.2 上位机系统 |
3.3 数据通讯实现 |
3.3.1 上位机与下位机之间的通讯 |
3.3.2 上位机之间的通讯 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于模糊 RBF-PID 算法的黄酒发酵温度控制 |
4.1 黄酒发酵温度模糊 RBF-PID 控制器的设计 |
4.1.1 基于常规 PID 的发酵温度控制 |
4.1.2 模糊 RBF 网络的设计 |
4.1.3 模糊结构的设计 |
4.2 模糊 RBF-PID 控制器的仿真 |
4.3 黄酒发酵温度模糊 RBF-PID 的 PLC 实现 |
4.3.1 S7-SCL 语言简介 |
4.3.2 模糊神经网络控制器的 SCL 语言实现 |
4.4 黄酒发酵温度模糊 RBF-PID 控制实验 |
4.5 本章小结 |
第五章 主要结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录一:作者在攻读硕士学位期间发表的论文和成果 |
附录二:部分电气图纸和程序代码 |
(7)基于OPC DX技术的异构系统集成优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 OPC技术的国内外研究现状 |
1.1.1 国内外研究现状 |
1.1.2 目前国内外研究所存在的问题 |
1.2 课题研究的目的和意义 |
1.3 课题研究的主要内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 现场总线控制系统集成相关技术 |
2.1 现场总线控制系统之间的集成 |
2.1.1 基于硬件网关的集成 |
2.1.2 基于OPC软网关的集成 |
2.2 OPC技术规范分析 |
2.2.1 OPC DA技术 |
2.2.2 OPC DX技术 |
2.3 基于OPC DX技术集成方案的提出 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于OPC DX技术异构系统集成的实现 |
3.1 工业以太网技术 |
3.1.1 以太网的优势 |
3.1.2 以太网认识的误区 |
3.1.3 典型的工业以太网 |
3.2 硬件平台的搭建 |
3.2.1 实验室网络环境的搭建 |
3.2.2 集成方案的硬件平台 |
3.3 通信组态及测试 |
3.3.1 控制系统网络组态 |
3.3.2 DX服务器组态 |
3.4 互操作性测试 |
3.5 本章小结 |
第四章 OPC DX与OPC DA技术实时性比较分析 |
4.1 实时性测试方案概述 |
4.2 基于DX与DA技术读取DeviceNet总线数据的实时性比较 |
4.2.1 实时性比较测试平台结构 |
4.2.2 OPC DA服务器组态 |
4.2.3 OPC DA客户端组态 |
4.2.4 实时性测试及结果分析 |
4.3 基于DX与DA技术读取PROFIBUS总线数据的实时性比较 |
4.3.1 实时性比较测试平台结构 |
4.3.2 OPC DA服务器组态 |
4.3.3 OPC DA客户端组态 |
4.3.4 实时性测试及结果分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于OPC DX技术的异构系统协调控制测试 |
5.1 协调控制理论 |
5.1.1 协调控制理论提出 |
5.1.2 多控制器协调系统分类 |
5.1.3 多控制器之间的协调与协作 |
5.2 协调控制测试方案 |
5.3 硬件平台的搭建 |
5.3.1 平面坐标控制系统 |
5.3.2 协调控制测试平台的搭建 |
5.4 异构系统控制器通信组态 |
5.5 协调控制测试结果 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(8)啤酒生产过程综合自动化技术若干关键问题研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与研究意义 |
1.2 流程工业自动化技术发展和应用 |
1.3 论文主要研究内容 |
第2章 啤酒生产过程业务流程模型研究 |
2.1 啤酒生产工艺流程简介 |
2.2 啤酒生产业务流程及管理模式分析 |
2.2.1 啤酒生产业务流程分析 |
2.2.2 啤酒企业管理模式分析 |
2.3 啤酒企业建模方法研究 |
2.3.1 企业建模定义与意义 |
2.3.2 企业建模方法分析对比 |
2.3.3 啤酒企业建模方法 |
2.4 啤酒生产过程业务流程建模 |
2.4.1 ARIS建模方法介绍 |
2.4.2 啤酒企业主要价值活动 |
2.4.3 啤酒企业建模思想 |
2.4.4 啤酒企业的多视图模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 啤酒生产过程控制层系统与通信方式设计 |
3.1 啤酒生产过程控制层系统硬件设计 |
3.1.1 啤酒厂生产工段划分与主要设备 |
3.1.2 啤酒生产各工段控制层系统硬件设计 |
3.2 啤酒生产过程综合自动化系统通信方式设计 |
3.2.1 OPC通信方式 |
3.2.2 ProfiBus-DP通信方式 |
3.2.3 Modbus通信方式 |
3.2.4 MPI通信方式 |
3.3 本章小结 |
第4章 啤酒生产过程信息集成技术研究 |
4.1 综合自动化系统总体结构设计 |
4.1.1 设计原则 |
4.1.2 总体结构 |
4.2 啤酒生产过程控制网络设计及集成 |
4.2.1 生产过程控制网络设计 |
4.2.2 过程控制网络集成研究 |
4.3 生产过程数据采集及集成 |
4.3.1 生产过程数据采集 |
4.3.2 生产过程信息集成 |
4.4 本章小结 |
第5章 啤酒生产过程信息管理系统 |
5.1 管理模型 |
5.2 系统数据库设计 |
5.2.1 数据库设计原则 |
5.2.2 数据库功能分析 |
5.2.3 数据库详细设计 |
5.3 系统界面设计 |
5.3.1 界面设计要求 |
5.3.2 部分界面显示 |
5.4 系统实现 |
5.4.1 质量跟踪模块功能 |
5.4.2 质量跟踪模块代码设计 |
5.5 系统实施效果 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间参与的科研项目和研究成果 |
(9)反渗透海水淡化集成监控系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景 |
1.2 海水淡化技术发展状况 |
1.2.1 海水淡化技术分类 |
1.2.2 海水淡化国内外发展现状 |
1.3 工业监控系统的发展状况 |
1.4 课题研究的意义 |
1.5 系统特点 |
1.6 主要研究工作内容 |
第二章 海水淡化系统分析 |
2.1 反渗透海水淡化预处理分析 |
2.2 反渗透海水淡化反渗透工艺分析 |
2.3 反渗透海水淡化反渗透后处理分析 |
2.4 反渗透海水淡化单机组控制系统分析 |
2.4.1 海水取水段 |
2.4.2 一级预处理段 |
2.4.3 二级预处理段 |
2.4.4 反渗透海水淡化段 |
2.4.5 产品水水质调节段 |
2.4.6 单机控制系统存在的缺陷 |
2.5 本章小结 |
第三章 海水淡化集成监控系统总体设计 |
3.1 海水淡化集成监控系统总体目标 |
3.2 海水淡化集成监控系统设计思想 |
3.3 海水淡化集成监控系统总体方案 |
3.4 海水淡化集成监控系统组成 |
3.4.1 集中监控系统 |
3.4.2 故障诊断系统 |
3.4.3 优化调度系统 |
3.5 本章小结 |
第四章 集中监控系统通信部分实现 |
4.1 OPC 通信 |
4.1.1 OPC 规范概述 |
4.1.2 OPC DCOM 配置 |
4.1.3 OPC 客户端模型设计 |
4.1.4 OPC 客户端模型关键模块程序设计 |
4.2 GSM 通信 |
4.2.1 下位机设计 |
4.2.2 上位机设计 |
4.2.3 调试 |
4.3 本章总结 |
第五章 集中监控系统设计 |
5.1 集中监控系统概述 |
5.1.1 集中监控系统功能概述 |
5.1.2 线程划分 |
5.2 监控系统功能设计 |
5.2.1 用户管理模块设计 |
5.2.2 数据库管理系统模块设计 |
5.2.3 数据显示模块设计 |
5.3 监控系统界面设计 |
5.4 监控系统调试 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
详细摘要 |
(10)啤酒酿造过程信息集成与信息优化管理技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 管控一体化与MES |
1.2.1 制造执行系统MES |
1.2.2 MES国内外发展现状 |
1.2.3 管控一体化与MES |
1.3 课题背景 |
1.3.1 课题意义 |
1.3.2 国内外研究进展及发展趋势 |
1.4 主要工作内容及论文结构安排 |
第2章 啤酒酿造企业集成化模型研究 |
2.1 啤酒酿造工艺流程简介 |
2.2 啤酒企业业务过程及其管理模式分析 |
2.2.1 啤酒企业特点 |
2.2.2 各部门组织运行机制 |
2.3 企业建模方法及建模工具介绍 |
2.3.1 企业建模的概念 |
2.3.2 企业建模的主要方法 |
2.3.3 几种企业建模方法比较 |
2.3.4 ARIS建模方法 |
2.4 集成建模方法 |
2.5 啤酒企业多视图模型 |
2.5.1 啤酒酿造车间业务目标 |
2.5.2 组织视图模型建模 |
2.5.3 功能视图模型建模 |
2.5.4 信息视图模型建模 |
2.5.5 控制视图模型建模 |
2.6 本章小结 |
第3章 啤酒酿造企业管控一体化网络架构设计与数据采集技术研究 |
3.1 啤酒管控一体化框架设计 |
3.2 异构控制网络的集成 |
3.2.1 啤酒企业控制网络的异构 |
3.2.2 以太网 |
3.2.3 Profibus现场总线 |
3.2.3 基于以太网的工业控制网络 |
3.3 生产现场数据的采集 |
3.3.1 OPC技术 |
3.3.2 基于OPC的企业数据采集设计 |
3.4 异构数据库的集成 |
3.4.1 数据库访问技术ADO |
3.4.2 统一数据库平台的建立 |
3.5 啤酒企业管控一体化网络设计 |
3.5.1 厂级信息系统网络结构 |
3.5.2 集团生产信息管理系统网络架构 |
3.5.3 网络安全设置 |
3.6 本章小结 |
第4章 啤酒酿造过程能耗成本预测技术研究 |
4.1 啤酒企业成本控制 |
4.1.1 啤酒企业酿造成本控制流程 |
4.1.2 啤酒企业能耗成本控制业务流程 |
4.2 神经网络 |
4.3 遗传算法 |
4.4 基于自适应遗传神经网络预测技术 |
4.4.1 遗传神经网络结构设计 |
4.4.2 改进遗传算法部分设计 |
4.4.3 实验结果及分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 系统设计与实现 |
5.1 数据库设计 |
5.1.1 数据库设计的原则 |
5.1.2 数据库概念结构设计 |
5.1.3 数据库结构设计 |
5.2 系统总体结构设计 |
5.3 类图设计 |
5.4 部分功能实现 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间参与的科研项目和研究成果 |
作者简介 |
四、OPC在啤酒自动化控制系统中的应用(论文参考文献)
- [1]精酿啤酒生产控制系统的设计与研究[D]. 徐洋洋. 陕西科技大学, 2017(01)
- [2]基于OPC的三位一体平台对复杂时滞对象的控制器的设计及实现[D]. 袁成飞. 上海工程技术大学, 2016(01)
- [3]啤酒发酵过程控制系统设计及控制策略研究[D]. 王雪松. 河北科技大学, 2016(04)
- [4]啤酒发酵控制系统研究与设计[D]. 王彬. 西安工业大学, 2016(02)
- [5]钢坯端面喷号中WinCC监控系统与数据库的开发[D]. 段培培. 天津科技大学, 2015(02)
- [6]黄酒发酵智能控制系统的应用研究[D]. 钟强. 江南大学, 2013(02)
- [7]基于OPC DX技术的异构系统集成优化研究[D]. 郝永亮. 天津理工大学, 2013(07)
- [8]啤酒生产过程综合自动化技术若干关键问题研究[D]. 狄俊亮. 浙江大学, 2011(07)
- [9]反渗透海水淡化集成监控系统研究[D]. 杨茂生. 杭州电子科技大学, 2011(09)
- [10]啤酒酿造过程信息集成与信息优化管理技术研究[D]. 任平平. 浙江大学, 2010(08)