减少PLC控制系统I/O点数的研究与探讨

减少PLC控制系统I/O点数的研究与探讨

一、减少PLC控制系统I/O点的研究与探讨(论文文献综述)

展盼婷[1](2021)在《基于云平台的沥青搅拌站远程监管系统的设计与实现》文中指出“物联网”的快速发展,促使工业领域各大企业更加注重企业自身的有效管理和大量生产数据的高效存储。沥青搅拌站为我国的公路、桥梁领域提供着重要材料。目前,我国搅拌站的发展,一方面,一个企业一般有多个搅拌站遍布全国各地,这些站点大都位于偏僻的郊外,每个站点就像一片信息的孤岛,不能及时分享生产数据而且一旦设备出现故障,故障处理周期长,这就严重影响了企业的生产效率。另一方面,半自动化的生产和半信息化的管理为企业发展带来了诸多的不便,越来越多的人希望能够拥有“一体化”的平台,将企业的生产和管理集成化,构建现代化的企业生产模式。另外,搅拌站的生产一直以来都是用量多、生产过程复杂、成品料的质量直接关系到整个工程的质量,所以要加强搅拌站生产的质量监督管理。针对以上问题,本文提出了基于云平台设计沥青搅拌站远程监管系统。具体工作围绕以下四个方面展开:第一,设计上位机数据采集方案完成控制系统与远程系统数据交互的接口。第二,搭建基于MQTT协议的数据通信,完成现场、云平台及远程浏览器之间的数据传输。第三,基于HT For Web技术的监控,利用HT For Web技术,创建可视化界面,模拟现场生产过程,完成远程界面的可视化实时监控,为远程监控提供了新的解决方案。第四,根据沥青搅拌站日常的生产流程以及企业管理需求,设计了 GPS地图、系统管理、数据管理、实时监控、设备管理等五大功能部分,实现了所有站点在地图上集中显示,生产数据以及生产过程远程共享,保证了企业的集成化信息管理。整个系统在Visual Stdio 2017集成环境下,基于.Net平台,结合MVC的设计模式进行前后端分离开发,并将系统部署上“云”。最后根据系统的需求,对整个系统进行了功能和性能两方面的测试,分析测试结果可以得出,系统各部分均可正常运行,整体性能达到预期效果。本系统的开发和应用,对提高搅拌站企业管理水平以及加快传统行业向现代化转型有着重要意义。

刘登科[2](2021)在《投本机械手结构改进设计及PLC控制》文中提出随着科学技术不断进步,越来越多危险的、繁杂的岗位被工业机器人取代。特别是在人口老龄化日益严重、年轻劳动力大量缺失的今天,“机器代人”已成为大势所趋。在我国大多数中小型印刷厂的书芯投放作业仍是由人工进行投放,这样不仅效率低下,而且在高频率的投本后,还可能因疲劳而引发一系列的安全问题。故本文针对印刷厂的投本问题,设计了一款基于PLC控制的投本机械手。在了解了投本作业实际情况和设计要求,确定了投本机械手的坐标形式和驱动方式,明确了投本机械手、书芯架和圆盘包本机三者的位置关系后,对投本机械手的作业进行了运动分析和时间分析。投本机械手的运动分为底座和立柱的往复运动、手腕的旋转运动、手爪的开合运动等四个部分的运动。借助Solidworks软件对这四个部分进行了结构设计、虚拟装配、干涉检查,验证了投本机械手结构的合理性。投本机械手的底座部分和立柱部分的执行元件为液压缸,手腕和手爪部分分别为回转气缸和手指气缸。在完成投本机械手的结构设计后,对液压和气压系统的原理图进行了绘制,对液压和气压系统的元器件进行了设计和选型计算。根据投本机械手的作业要求拟定了 PLC控制系统的控制要求,绘制了 I/O表和I/O接线图,编写了控制程序梯形图,并将编写好的梯形图程序输入到GXWorks2软件中进行仿真调试,验证了梯形图程序的合理性。最后,利用GT Works3软件对投本机械手的触摸屏人机交互界面进行了设计,使工人在操作投本机械手时更加便利。在四个光纤传感器的作用下,可实现投本机械手与书芯架和圆盘包本机的协同控制。投本机械手可对A4和B5两种型号的书芯进行投放,且投放的效率远高于人工投放时的效率,很大程度上解决了印刷厂投本作业的问题,提升了印刷厂生产线的自动化程度。

赵子瑞[3](2021)在《选矿球磨机及其自动加球机监控系统设计》文中进行了进一步梳理磨矿是选矿生产中选矿工序的前行工序,在磨矿工序中,要使用球磨机。球磨机是金属矿山选矿厂中的一种必备装备和重要装备。原矿经破碎后加水混流到球磨机磨筒中,球磨机磨筒旋转,破碎后的原矿与球磨机磨筒中的钢球混合运动完成磨矿过程。在磨矿工序中,破碎后的原矿与水不断进入球磨机磨筒中,磨细后的矿浆不断流出球磨机磨筒,球磨机磨筒中的钢球连续磨损甚至破碎,球磨机磨筒中的钢球不断损耗。某选矿厂原来设计的磨矿系统中只有球磨机,磨矿过程中添加钢球依靠人工完成,工作繁重、危险、效率低,凭经验添加钢球,加球记录依靠一线操作工进行记录,容易产生漏记、错记,在这些记录不能用于后期优化生产工艺。本课题根据某新建选矿厂自动化生产、智能制造、高效生产、安全生产的需要,设计选矿球磨机及其自动加球机监控系统设计。本文介绍了对该新建选矿厂的流程工艺设备等信息分析整理,剖析了球磨机的结构及工作原理,研究了球磨机中的钢球破损理论,研究了球磨机加球策略。以此为基础进行了球磨机及其自动加球机监控系统的开发设计,确立了系统的功能要求及整体结构设计。总监控系统采用DCS系统进行子系统集成(DCS选用艾默生的Delta V),球磨机及自动加球机的现场控制均采用PLC+HMI实现。在系统的开发设计阶段中首先对磨矿系统进行了IO设计,以此为基础进行PLC及HMI硬件选型,考虑到监控规模、系统响应及性价比,公司库存,PLC选用中高档模块式PLC,选用S7-300系列;加球机监控系统设计时,考虑到监控规模、系统响应及性价比,PLC选用中低档主机扩展式PLC,选用S7-1200系列。同时根据工艺及设备参数要求进行了控制时序设计,完成了现场控制柜的控制原理及接线设计。系统PLC程序采用Step5.5进行开发,在系统中增加了大量的设备安全联锁,以保证大型设备的安全稳定运行。现场控制采用HMI控制,并完成了界面组态。本文涉及到的课题适应现代生产的需要,解决生产中的实际工程问题,课题涉及到的监控系统是实用系统。

施璇[4](2021)在《城市排水泵站水泵群的调度优化与智能控制系统的设计与实现》文中认为近年来暴雨等极端天气频发引发城市内涝,对城市排水系统造成很大压力。如何通过智能化控制方式调度城市排水泵站中的水泵是目前城市排水智能化调度研究的热点问题之一。针对目前城市排水系统中仍以人工控制水泵为主要工作方式的现象,为实现根据降雨量进行水泵的自动调度,本文设计并实现了一种面向城市排水泵站的三层控制模型,并面向该模型的工程实现设计了控制模型中的数据交换方法。为了提高排水系统控制智能化水平,本文设计并实现了基于分布式仿真平台(Distributed Simulation Platform,DSP)的粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO),从而实现了对泵群的调度。本文主要开展的工作如下:首先,本文面向积水量预测设计并实现了DSP-PSO算法。积水量数据采用雨洪管理模型(Storm Water Management Model,SWMM)软件根据天气预报的实测降雨量进行计算,并采用基于DSP-PSO算法和前向神经网络来构建预测方法。DSP-PSO算法能快速准确地实现对优化问题的求解,因此基于CPN网络使用分布式仿真平台实现了该算法。该算法设计了相邻CPN节点之间的通信机制和数据交换策略,并设计了本地CPN节点更新策略。使用仿真数据对比了BP神经网络、基于PSO算法改进前向神经网络以及DSP-PSO算法改进前向神经网络的预测性能。实验表明PSO算法比BP算法的神经网络预测准确率更高;而DSP-PSO算法相较于PSO算法在性能类似的同时,可以更稳定地获取目标函数的解。其次,本文还采用DSP-PSO算法对泵群进行了调度。以水泵间运行时间均衡为目标寻找泵群各水泵的最佳启泵水位,通过计算泵群运行时间的方差设计了泵群调度适应度函数,并将DSP-PSO算法与PSO算法进行寻优性能的对比。实验表明DSP-PSO算法相较于PSO算法能更好更快地对水泵群进行调度。最后,本文针对城市排水系统三层控制模型的工程实现设计了各层之间的数据交换方法,对三层控制模型中数据交换的网络延迟问题进行了讨论;并基于无线局域网实现了一个城市排水泵站三层控制模型的实物仿真,提出了改进网络稳定性的方法。最后本文设计并实现了一个排水泵站智能控制系统,系统运行表明设计的控制模型架构具有适用性。图[43]表[27]参[53]

王唯先[5](2020)在《基于单神经元PSD预估控制的渗滤液压力控制系统研究及实现》文中研究说明垃圾渗滤液是垃圾填埋场内产生的高浓度废水,垃圾种类的繁杂导致垃圾渗滤液的成分复杂,故需要对垃圾渗滤液单独进行处理。传统的垃圾渗滤液处理方式成本高、效率低下、出水水质不能满足现今的工业排放标准。基于此,根据某县城垃圾填埋厂的实际情况,采用混凝反应沉淀+A/O脱氮系统+二级OCRO(Open Channel Reverse Osmosis)系统的工艺,采用基于单神经元自适应PSD预估控制算法的垃圾渗滤液自动控制系统实现渗滤液处理的自动运行与检测。本文在充分了解垃圾渗滤液处理厂的工艺流程、系统结构的基础上,对垃圾渗透液处理过程进行分析,分析了整个处理过程的控制需求和控制难点。采用基于单神经元自适应PSD预估控制算法的控制系统对被控量OCRO入口压力实现精准控制。首先对OCRO入口压力进行分析,建立闭环回路控制框图。然后根据被辨识的过程模型对现场数据进行采集,将采集后的现场调试数据采用递推因子最小二乘法建立辨识模型。最后使用MATLAB软件中的Simulink工具箱进行仿真,得到被控对象的传递函数。在算法的设计过程中,进行了多次改进。首先在常规PID控制算法的基础上与神经网络相结合设计出单神经元PID智能控制算法。通过MATLAB仿真,结果表明基于单神经元PID控制算法的控制器略有超调且自适应能力较差。然后将单神经元PID与Smith控制器相结合,消除单神经元PID控制过程中出现的大滞后与提高控制器的自适应能力。通过MATLAB仿真,结果表明数学模型不精确时,单神经元预估控制器会出现较大震荡,而算法中的K值能够实现自适应调整时,系统的震荡就会消除。最后利用PSD控制算法中的增益自整定规律实现K值自适应调整,即单神经元自适应PSD预估控制算法。将单神经元PID控制算法、单神经元预估控制算法与单神经元自适应PSD预估控制算法得到的仿真结果进行分析,结果表明,单神经元自适应PSD预估控制方案具有较好的标称性能和鲁棒性。最后,阐述渗滤液处理控制系统的硬件系统、自控系统网络结构以及上位机监控软件的开发。将所设计的单神经元自适应PSD算法在PLC中进行功能块编程、功能块封装,实现单神经元自适应PSD控制算法在PLC中的编程,并通过上位机查看历史数据,分析控制效果。

聂少芳[6](2020)在《净水厂V型滤池运行控制与分析》文中提出本论文依托某大型煤化工生产企业当中的过滤单元来完成。在深刻分析探讨V型滤池运行与反冲洗控制过程及与之相关的工艺运行条件后,确定了该滤池控制系统的总体方案。采用西门子旗下的S7系列可编程控制器作为现场控制单元,应用了从站加主站的控制方式。其中,主站采用的是S7-300PLC,并设置了扩展机架,便于后期生产扩容,主站下设8台从站,且主站作为其中一个从站。从站采用的也是S7-300PLC,每个从站拥有独立的CPU,通过Profibus-DP光纤星形网络,与S7-300PLC主站通讯并进行数据交换。每个PLC子站均配置一块触摸显示屏,通过MPI方式与子站的CPU进行直接通讯。根据滤池在过滤周期与反冲洗周期内工艺运行条件,该控制系统有针对性的设计了相应的控制程序。其中过滤周期内,采用了PID算法实现对滤池液位的恒定控制。反冲洗周期内,为保证反洗强度充足进而保障滤池及时恢复过滤能力,设计并编写了其反冲洗控制程序,同时结合生产经验对反冲洗时各阀门的启闭顺序与启闭时长进行完善,确保气水联合反冲洗充分发挥其省水、反洗效果好的优点。为了保障各格滤池滤后水水质优良,配套设置了浊度巡检控制系统,通过取样泵与取样球阀的动作确保每一格滤池都得到浊度检测,保障滤后水水质优良。为保障控制程序顺利执行,该论文对各格滤池的现场设备、反洗公用设备、逻辑控制条件进行I/O点位设计与分配,确定控制系统网络拓扑结构图。硬件选型方面包括滤池各阀门与执行机构、液位传感器、压力变送器和浊度巡检设备的选型。其次,针对反洗公用设备和浊度巡检设备(取样泵和取样球阀)绘制电气原理图。最后,运用Wincc建立了组态画面,并根据项目设计了运行界面。基于上述讨论,该V型滤池的过滤与反冲洗工况均得到了较好的运行效果,液位恒定保障了滤后水质的优良稳定,气水联合反冲洗使得滤料被彻底洗净以恢复其过滤能力,可以较好的完成净水功能,保障了下游生产平稳。

李佳鹏[7](2020)在《汽车灯罩自动化生产线控制系统的设计与应用》文中认为随着汽车工业的发展,也带动汽车内外饰件生产行业的发展。汽车灯罩是重要的汽车内外饰件之一,其质量直接影响车灯的照明效果。本文针对某公司原有的汽车灯罩生产线,对其进行自动化改造。具体研究内容和结论如下:(1)通过对汽车灯罩制品的材料、尺寸及注塑后处理等的分析,探讨了原有汽车灯罩的生产现状和存在的问题,提出了改造后的自动化生产工艺;根据改善后的生产工艺,明确了生产线的工站组成及其功能,进而分析了生产线的控制内容和控制功能,确定了控制网络结构,从而确定了控制方案。(2)进行了生产线的主要工站机械部分的设计,主要包括机器人工站机器人本体的选型、末端执行器地结构设计、末端执行器气动回路设计、浇口剪切工站结构设计、除静电及除尘工站结构设计、浇口输送带工站的设计。(3)进行了控制系统的控制设计,包括控制的硬件设计与软件设计。其中,硬件设计有进行了控制系统I/O信号点的确定、完成了 PLC等元器件选型、完成了电气原理图的设计;进行了网络通信设计、PLC程序设计、进行了机器人运动控制程序设计、进行了人机交互界面的设计等。(4)使用TIA Portal软件中的PLC程序仿真软件进行了 PLC程序的仿真调试,验证和修正程序的逻辑性后,进行了现场调试。结果表明,本文研究与设计的汽车灯罩自动化生产线控制系统,能够大大提高了汽车灯罩生产的自动化程度,具有较高的实用价值,满足了客户的使用要求。

金涛[8](2020)在《基于PLC的污水处理控制系统设计》文中指出随着经济的日益发展,人民的生活水平越来越高,城市规模的不断扩大,产生的水污染问题越来越严重。针对水污染造成的环境问题,目前迫切需要研究一套高效、安全、稳定的污水处理控制系统。根据污水处理的要求,对污水处理的三个阶段进行了分析,设计了一套针对生活污水使用恒水位SBR工艺的污水处理控制系统。下位机选用西门子S7-300PLC作为控制主站,ET200M和G120变频器作为控制从站,主从站之间的通讯采用PROFIBUS-DP网络,组成了分布式I/O控制系统;上位机选用西门子工控机,上位机与下位机之间的通讯采用PROFINET网络,能够实现上位机和下位机之间的快速通讯。软件设计中监控部分选用WinCC组态软件构建上位机的监控画面;硬件组态和控制程序部分使用TIA博途软件对系统的硬件进行组态,编写了各个控制环节的PLC控制程序。针对传统污水处理曝气过程中污水溶解氧浓度难以准确控制的问题,提出了利用模糊自适应PID算法来控制风机的转速,从而实现对溶解氧浓度的精准控制。本次设计污水处理自动控制系统结合了最新的PLC控制技术和最新的污水处理工艺,实现了整个污水处理过程的自动控制,并且能实时监控各个环节的运行状况,能及时发现故障并处理,稳定、高效、节能,完美地满足了污水处理的要求。

刘海荣[9](2020)在《选煤厂集中控制系统的研究与应用》文中研究说明随着我国煤炭消费用户对煤炭质量、品种的要求越来越高,煤炭的洗选工作显得更加重要。发展煤炭洗选有利于煤炭产品由单结构、低质量向多品种、高质量转变,实现产品优质化。同时煤炭洗选工艺的改善可以提高煤炭质量和利用率,节约能源。本论文首先介绍国内外选煤技术的发展现状和和我国选煤技术的发展方向,分析了我国在选煤行业存在的问题,说明了设计选煤厂PLC监控系统的现实意义;分析了李家壕选煤厂选煤具体的工艺流程、工艺设备,结合李家壕选煤厂的工艺流程、主要的设备以及设备连接关系提出了选煤厂集中控制的需求。其次,分析现场选煤设备的电气控制原理图,根据现场设备所需控制量,统计出了I/O点数。根据现场设备的I/O点总数和选煤工艺的具体要求对PLC硬件进行选型,设计了一套以罗克韦尔AB PLC为控制器的选煤厂控制系统来实现对现场设备控制。构建了选煤厂PLC控制系统的整体框架,完成各个PLC控制系统之间的通信网络设计。在RSLogix5000编程软件上实现了控制系统的软件编程。最后,设计了选煤厂的上位机监控系统,实现了组态软件和PLC的通信,组建了全厂的网络,继而建立了选煤厂选煤厂监控系统。李家壕选煤厂集中控制系统成功运行以来,在生产水平和管理水平上都有了明显提升,整个选煤厂的生产设备实时运行状态和历史运行数据可随时查看,实现了选煤工艺参数的动态管理,降低了事故发生以及事故检测维修时间,降低因为故障停产带来的损失,降低因决策失误带来的经济损失,减少了全厂劳动定员,提高了生产效率。

潘湛[10](2020)在《工业控制系统网络流量异常检测方法研究与应用》文中研究指明随着信息技术的快速发展,工业控制系统(Industrial Control System,ICS)打破了传统的物理隔离的形式,越来越多地与外界网络连接。虽然这样做使得工业控制系统生产效率得到了很大的提高,但同时也让它更容易遭受攻击。近几年,国内外发生多起工业控制系统入侵事件,造成了十分严重的后果,甚至威胁到了国家安全。因此,在智能化、自动化的现代工业发展要求下,工业控制系统入侵检测研究成为了信息安全方面的研究热点之一,其中异常检测研究是入侵检测研究中的重要部分。本文在分析和研究多种现有工业控制系统异常检测方法的基础上,主要以数据采集与监视控制(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)系统和西门子 S7 工业控制系统网络协议为研究对象,完成了以下三个部分的研究工作:(1)针对具有高度周期性特点且多路复用的工业控制系统网络流量,本文在研究流量本身的周期性基础上结合领域知识提出了基于I/O通道分离和频谱分析的工控系统流量异常检测建模方法,通过识别流量数据I/O地址并进行分组,使用优化后的频谱分析方法构建流量模式的自动机模型。实验表明,该方法在模型构建及模型检测方面优于其他建模方法,并且在一定程度上减少了人工干预。(2)已知的工控流量符号引起的异常情况相对于未知的工控流量符号更难被检测,为了更好地表示工控系统网络流量的模式、降低异常检测模型的漏报误报,本文结合工业控制系统的物理层次将流量划分为不同维度,从而进行工控系统网络流量多级异常检测建模的研究。实验结果显示多级异常检测模型能够有效提升异常检测效果。(3)本文基于上述提出的I/O通道分离和频谱分析建模方法以及多级异常检测模型,设计并实现了一个工控系统流量模型构建与异常检测系统。

二、减少PLC控制系统I/O点的研究与探讨(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、减少PLC控制系统I/O点的研究与探讨(论文提纲范文)

(1)基于云平台的沥青搅拌站远程监管系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 云平台国内外研究现状
        1.2.2 搅拌站设备控制及远程监控系统研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文结构
2 相关技术介绍和研究
    2.1 ASP.Net MVC设计模式
    2.2 Mini UI前端框架
    2.3 HT for Web技术研究
        2.3.1 数据容器与视图组件
        2.3.2 JSON矢量图
        2.3.3 数据绑定与动画
    2.4 ECharts可视化框架
    2.5 ADO.NET数据库访问技术
    2.6 本章小结
3 系统总体方案设计
    3.1 沥青搅拌站控制系统及生产流程介绍
    3.2 系统需求分析
        3.2.1 业务功能需求
        3.2.2 非功能性需求
    3.3 系统总体框架设计
    3.4 系统详细设计
        3.4.1 I/O数据点分析及设计
        3.4.2 数据通信设计
        3.4.3 系统业务功能模块设计
        3.4.4 前后台数据交互设计
        3.4.5 数据管理模块设计
    3.5 数据库系统设计
        3.5.1 Power Designer介绍
        3.5.2 数据库设计概述
        3.5.3 部分数据表结构设计
    3.6 本章小结
4 云平台沥青搅拌站远程监管系统实现
    4.1 云服务器选择
    4.2 Web API服务端开发
    4.3 C#数据采集(上位机)
    4.4 基于MQTT协议通信的实现
        4.4.1 MQTT代理服务器实现
        4.4.2 MQTT客户端实现
    4.5 远程监视界面实现
        4.5.1 基本图元及属性设计
        4.5.2 视图编辑器实现
        4.5.3 监视界面实现
    4.6 远程管理系统主要功能实现
        4.6.1 GPS地图模块实现
        4.6.2 系统登录/注册模块实现
        4.6.3 系统界面框架实现
        4.6.4 系统管理模块实现
        4.6.5 数据管理模块实现
        4.6.6 故障报警模块实现
    4.7 本章小结
5 系统发布与测试
    5.1 系统发布
    5.2 系统功能测试
        5.2.1 数据通信测试
        5.2.2 远程监控界面测试
        5.2.3 业务功能模块测试
    5.3 系统性能测试
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 课题展望
致谢
参考文献

(2)投本机械手结构改进设计及PLC控制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
        1.1.1 背景
        1.1.2 意义
    1.2 国内外工业机器人研究现状
        1.2.1 国外工业机器人研究现状
        1.2.2 国内工业机器人研究现状
    1.3 主要研究内容
2 投本机械手的总体设计方案
    2.1 应用环境与设计要求
        2.1.1 应用环境
        2.1.2 设计要求
    2.2 坐标形式和驱动方案确定
        2.2.1 坐标形式的确定
        2.2.2 驱动方案的确定
    2.3 位置关系的确定及时间分析
        2.3.1 位置关系的确定
        2.3.2 运动规划及时间分析
    2.4 本章小结
3 投本机械手的结构设计
    3.1 底座部分的设计
    3.2 立柱部分的设计
    3.3 臂、腕和手爪部分的设计
    3.4 基于Solidworks软件的三维建模
        3.4.1 投本机械手各结构的三维建模
        3.4.2 整机的虚拟装配
        3.4.3 干涉检查分析
    3.5 本章小结
4 液压与气压传动系统设计
    4.1 液压系统原理图的拟定
    4.2 液压元件的选择与设计
        4.2.1 液压执行件的设计
        4.2.2 液压泵的计算与选型
        4.2.3 液压阀的选型
        4.2.4 管路参数计算
        4.2.5 液压油箱参数计算
    4.3 气压系统原理图的拟定
        4.3.1 气压回路的设计
        4.3.2 绘制气压原理图
    4.4 关键气压元件的选型计算
        4.4.1 手指气缸的选型计算
        4.4.2 回转气缸的选型计算
    4.5 本章小结
5 PLC控制系统的设计
    5.1 PLC的概述
        5.1.1 PLC的特点
        5.1.2 PLC的组成
        5.1.3 PLC的工作原理
    5.2 投本机械手与前后设备的协同控制要求
    5.3 硬件部分的设计
        5.3.1 PLC的选型
        5.3.2 I/O点的分配和I/O接线图
    5.4 控制程序的设计
        5.4.1 GX Works2编程软件简介
        5.4.2 相关指令说明
        5.4.3 梯形图程序设计
    5.5 梯形图程序的检查与仿真
        5.5.1 程序检查
        5.5.2 程序的仿真调试
    5.6 控制系统触摸屏操作界面设计
    5.7 本章小结
结论
参考文献
附录 控制系统PLC程序
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(3)选矿球磨机及其自动加球机监控系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究课题
    1.2 课题意义
        1.2.1 工厂生产现状
        1.2.2 新选矿厂磨矿监控系统开发的必要性
    1.3 国内外选矿自动化综述
    1.4 加球机综述
    1.5 本论文课题所涉及系统的开发过程
第二章 磨矿系统设备及球磨机钢球破损模式研究
    2.1 新选矿厂中的磨矿设备
    2.2 钢球球磨机内的运动模式
    2.3 钢球破损模式理论探讨
    2.4 加球策略
    2.5 本章小结
第三章 磨矿子系统监控系统总体设计方案
    3.1 需求分析
    3.2 监控系统功能设计
    3.3 磨矿监控系统总体结构
    3.4 本章小结
第四章 磨矿监控系统硬件设计
    4.1 背景介绍
    4.2 球磨机监控系统硬件设计
        4.2.1 系统I/O设计
        4.2.2 PLC与 HMI选型
        4.2.3 电气原理图
    4.3 加球机监控系统硬件设计
        4.3.1 系统I/O设计
        4.3.2 PLC选型与HMI选型
        4.3.3 电气原理图
    4.4 硬件系统实现
        4.4.1 球磨机监控系统控制柜
        4.4.2 加球机监控系统控制柜
    4.5 其它电器简介
    4.6 本章小结
第五章 磨矿监控系统的软件设计
    5.1 磨矿监控系统监控软件的总体架构
    5.2 球磨机监控系统软件开发
        5.2.1 PLC程序开发
        5.2.2 HMI软件开发
    5.3 加球机监控软件开发
        5.3.1 PLC程序开发
        5.3.2 HMI软件开发
    5.4 系统调试与运行
        5.4.1 系统调试
        5.4.2 系统运行情况
    5.5 系统技术经济效益
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(4)城市排水泵站水泵群的调度优化与智能控制系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 本文研究内容及章节安排
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 章节安排
第二章 基础知识和相关技术
    2.1 SWMM雨洪管理模型软件
        2.1.1 SWMM简介和暴雨模型
        2.1.2 基于SWMM软件的流量演算方式
    2.2 基于组态技术的SCADA系统
        2.2.1 组态技术
        2.2.2 SCADA系统
    2.3 多层前向神经网络
        2.3.1 多层前向神经网络拓扑结构
        2.3.2 BP算法
    2.4 粒子群优化算法
        2.4.1 粒子群优化算法原理
        2.4.2 粒子群优化算法流程
    2.5 分布式仿真平台
        2.5.1 分布式仿真平台简介
        2.5.2 分布式仿真平台程序设计
第三章 基于积水量预测的城市排水系统泵群调度优化方法
    3.1 基于SWMM的积水量计算研究
        3.1.1 天气预报数据的在线获取
        3.1.2 基于SWMM的积水量计算参数的设置
        3.1.3 基于SWMM的积水量计算
    3.2 基于神经网络的积水量预测方法研究
        3.2.1 基于BP神经网络的积水量预测方法
        3.2.2 基于PSO算法和前向神经网络的积水量预测方法
        3.2.3 基于DSP-PSO算法和前向神经网络的积水量预测方法
    3.3 城市排水泵站水泵群调度方法研究
        3.3.1 基于PSO算法的水泵群调度方法
        3.3.2 基于DSP-PSO算法的水泵群调度方法
    3.4 实验结果与分析
        3.4.1 实验设置
        3.4.2 结果与分析
    3.5 本章小结
第四章 城市排水系统的三层控制模型设计
    4.1 城市排水系统三层控制模型架构
    4.2 三层控制模型中数据交换方法的设计与实现
        4.2.1 基于组态技术的本地SCADA层与控制层PLC通信
        4.2.2 基于数据库技术的应用层与本地SCADA层通信
        4.2.3 城市排水系统中网络延迟现象对数据交换的影响与对策
    4.3 实验结果与分析
        4.3.1 实验设置
        4.3.2 结果与分析
    4.4 本章小结
第五章 城市排水泵站智能控制系统的设计与实现
    5.1 系统概述
        5.1.1 系统需求
        5.1.2 系统架构
    5.2 系统设计
        5.2.1 数据库设计
        5.2.2 控制网络设计
        5.2.3 本地SCADA系统设计
        5.2.4 数据展示与智能决策程序设计
    5.3 系统实现
        5.3.1 PLC自动化程序实现
        5.3.2 本地SCADA系统实现
        5.3.3 数据展示与智能决策应用实现
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(5)基于单神经元PSD预估控制的渗滤液压力控制系统研究及实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外渗滤液处理技术的研究进展
        1.2.1 国内外渗外滤液处理工艺的研究进展
        1.2.2 垃圾渗滤液处理控制系统的研究进展
    1.3 渗滤液处理控制算法的研究与应用现状
    1.4 论文结构
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 论文的章节分布
第2章 垃圾渗滤液处理的工艺流程
    2.1 渗滤液处理的水质标准
    2.2 垃圾渗滤液处理的工艺流程
    2.3 渗滤液处理工艺控制需求
        2.3.1 渗滤液处理的控制目标
        2.3.2 控制难点分析
    2.4 本章小结
第3章 垃圾渗滤液处理过程模型的建立
    3.1 垃圾渗滤液控制系统的设计
        3.1.1 OCRO入口压力控制
    3.2 OCRO入口过程模型的辨识分析
        3.2.1 辨识的基本原理
        3.2.2 最小二乘法
        3.2.3 被控对象传递函数辨识
    3.3 本章小结
第4章 基于单神经元自适应PSD预估控制算法的控制与仿真
    4.1 PID控制原理
    4.2 神经元网络PID单变量控制
        4.2.1 单神经元数学模型
        4.2.2 PID神经元网络
        4.2.3 单神经元PID控制
        4.2.4 单神经元PID控制器的效果分析
    4.3 单神经元自适应PID预估控制
        4.3.1 Smith控制器
        4.3.2 带Smith控制器的单神经元PID控制
        4.3.3 单神经元自适应PID预估控制器的效果分析
    4.4 单神经元自适应PSD预估控制
        4.4.1 自适应PSD控制原理
        4.4.2 单神经元自适应PSD预估控制原理
        4.4.3 单神经元PSD控制器的仿真分析
    4.5 本章小结
第5章 垃圾渗滤液控制系统设计
    5.1 系统的网络结构与通讯组态
        5.1.1 控制系统的网络结构
        5.1.2 通讯网络组态
    5.2 自控及网络系统总体设计
        5.2.1 PLC1控制主站
        5.2.2 PLC1-I01控制子站
        5.2.3 PLC2控制主站
        5.2.4 PLC3控制主站
        5.2.5 PLC4控制主站
    5.3 控制系统的软件编程与算法的实现
        5.3.1 PLC程序结构
        5.3.2 模拟量标定程序
        5.3.3 “单神经元 PSD 控制”功能块实现
    5.4 上位机监控软件开发
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
科研成果与学术发表的论文
致谢

(6)净水厂V型滤池运行控制与分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 国内外研究现状
        1.1.1 过滤技术的发展
        1.1.2 滤池控制系统的发展
    1.2 论文的研究内容
    1.3 论文结构
2 净水厂V型滤池控制系统总体设计方案
    2.1 净水工艺
    2.2 V型滤池工艺运行概况
    2.3 V型滤池总体控制方案
    2.4 V型滤池过滤控制系统
        2.4.1 液位流量串级控制
        2.4.2 液位控制逻辑
        2.4.3 过滤现场操作
    2.5 V型滤池反冲洗控制系统
        2.5.1 反冲洗强度的确定
        2.5.2 反冲洗控制
        2.5.3 反冲洗操作
    2.6 本章小结
3 V型滤池运行控制系统硬件设计
    3.1 V型滤池控制系统硬件总体设计方案
    3.2 硬件组态配置
    3.3 控制系统I/O点设计
        3.3.1 单格滤池控制单元的I/O点设计
        3.3.2 公用设备控制单元的I/O点设计
    3.4 鼓风机电气原理图
    3.5 反洗水泵电气原理图
    3.6 滤后水浊度巡检控制
    3.7 硬件选型
        3.7.1 压力传感器选型
        3.7.2 液位传感器选型
        3.7.3 执行机构选型
        3.7.4 浊度巡检设备选型
    3.8 本章小结
4 V型滤池运行控制系统软件设计
    4.1 V型滤池PLC软硬件地址表
    4.2 阀门控制子程序的编制
        4.2.1 进水闸板阀控制子程序
        4.2.2 反洗进水阀控制子程序
        4.2.3 反洗进气阀控制子程序
        4.2.4 排水闸板阀控制子程序
        4.2.5 排气阀控制子程序
    4.3 反冲洗子程序
    4.4 过滤控制子程序
    4.5 浊度巡检子程序
    4.6 V型滤池组态界面
        4.6.1 项目工程开发
        4.6.2 滤池运行界面的设计
    4.7 本章小结
5 系统运行维护
    5.1 滤池控制系统运行问题
    5.2 完善控制系统
    5.3 调整工艺运行条件
    5.4 本章小结
6 结论
参考文献
附录 A 滤池PLC软硬件地址及端子对照表
附录 B 控制柜硬件接线图
在学研究成果
致谢

(7)汽车灯罩自动化生产线控制系统的设计与应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 国内外研究现状综述
        1.1.1 汽车内外饰件成型技术
        1.1.2 汽车内外饰件生产线的发展
        1.1.3 工业控制技术发展
    1.2 课题的研究意义及研究内容
2 汽车灯罩自动化生产线总体方案设计
    2.1 汽车灯罩制品
    2.2 生产现状及问题分析
        2.2.1 汽车灯罩人工生产线生产工艺流程
        2.2.2 汽车灯罩人工生产线存在的问题
    2.3 汽车灯罩自动化生产线整体设计
        2.3.1. 汽车灯罩自动化生产线生产工艺流程
        2.3.2 汽车灯罩自动化生产线工站组成
        2.3.3 汽车灯罩自动化生产线控制方案设计
    2.4 本章小结
3 汽车灯罩自动化生产线主要工站机械部分的设计
    3.1 机器人工站
        3.1.1 机器人本体选型
        3.1.2 末端执行器的设计
    3.2 浇口剪切工站
        3.2.1 浇口剪切工站结构设计
    3.3 除静电及除尘工站
        3.3.1 除静电及除尘工站结构设计
    3.4 浇口传送带工站
        3.4.1 传送带机械设计
        3.4.2 传送带电机的选择
    3.5 自动化生产线整体布局
    3.6 本章小结
4 汽车灯罩自动化生产线控制系统的设计
    4.1 控制系统设计流程
    4.2 控制系统电气控制硬件设计
        4.2.1 控制系统的I/O信号统计
        4.2.2 控制系统的元器件选型
        4.2.3 电气原理图设计
    4.3 控制系统电气控制软件设计
        4.3.1 网络通信设计
        4.3.2 PLC程序设计
        4.3.3 机器人运动控制程序设计
        4.3.4 触摸屏HMI界面设计
    4.4 本章小结
5 汽车灯罩自动化生产线控制系统调试
    5.1 系统仿真调试
        5.1.1 PLCSIM介绍
        5.1.2 系统仿真
    5.2 系统现场调试
        5.2.1 系统设备安装
        5.2.2 系统网络通信调试
        5.2.3 系统设备单体调试
        5.2.4 系统全线调试
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 创新
    6.3 展望
参考文献
附录
致谢
作者及导师简介
附件

(8)基于PLC的污水处理控制系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 国内外污水处理发展现状
        1.2.1 国外污水处理发展现状
        1.2.2 国内污水处理发展现状
    1.3 污水处理工艺介绍
        1.3.1 污水处理的三种方法
        1.3.2 SBR工艺
    1.4 论文主要研究内容
2 系统总体控制方案
    2.1 污水处理系统工艺流程
    2.2 污水处理方法
    2.3 污水处理各控制环节
        2.3.1 污水预处理环节
        2.3.2 污水处理环节
        2.3.3 污泥处理环节
    2.4 控制内容及要求
    2.5 污水处理系统总体方案设计
        2.5.1 现场总线技术
        2.5.2 总体设计方案
3 溶解氧浓度的优化控制
    3.1 数学模型的确定
    3.2 PID控制器的设计
    3.3 SMITH预估控制器的设计
    3.4 模糊自适应PID控制器的设计
    3.5 模糊自适应PID控制器建模
    3.6 仿真结果分析
    3.7 模糊自适应PID控制器在PLC中的实现
4 控制系统的硬件设计
    4.1 PLC简介及相关模块选型
        4.1.1 1#I/O站选型
        4.1.2 2#I/O站选型
        4.1.3 3#I/O站选型
        4.1.4 4#I/O站选型
        4.1.5 5#I/O站选型
    4.2 上位机选型
    4.3 变频器选型
    4.4 仪表选型
        4.4.1 仪表选型原则
        4.4.2 本系统所用仪表
    4.5 系统电气电路组成
        4.5.1 供电电路
        4.5.2 变频器风机控制电路
        4.5.3 提升泵控制电路
        4.5.4 温度检测回路设计
        4.5.5 流量检测回路设计
        4.5.6 液位检测控制回路设计
        4.5.7 PH检测控制控制回路设计
        4.5.8 SBR生化池溶解氧检测控制回路设计
5 污水处理自控系统软件实现
    5.1 PLC控制系统软件设计
        5.1.1 硬件组态的设置
        5.1.2 各环节控制方案的设计
    5.2 上位机监控层的设计
        5.2.1 上位机与现场设备连接设置
        5.2.2 监控画面的设计
结论
参考文献
附录A PLC输入输出点
附录B PLC输入输出原理图
附录C 部分程序
在校研究成果
致谢

(9)选煤厂集中控制系统的研究与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 选煤厂集中控制系统特点及发展现状
        1.2.1 选煤厂集中控制系统特点
        1.2.2 国内外发展现状
    1.3 课题研究的目的和意义
    1.4 本文研究内容与章节安排
2 选煤厂集中控制系统总体设计
    2.1 李家壕煤矿选煤厂选煤工艺分析
        2.1.1 选煤方法确定
        2.1.2 分选粒级
        2.1.3 工艺流程的制定
    2.2 选煤厂主要工艺设备
    2.3 选煤厂自动控制系统设计
        2.3.1 重介悬浮液密度自动调节系统
        2.3.2 煤泥压滤自动控制系统
        2.3.3 煤泥水处理自动加药系统
    2.4 本章小结
3 选煤厂集中控制系统硬件设计
    3.1 选煤厂集中控制系统总体结构设计
    3.2 重介悬浮液密度自动调节系统硬件设计
        3.2.1 重介悬浮液密度自动调节系统传感元件选型
        3.2.2 重介悬浮液密度自动调节系统动作执行元件选型
        3.2.3 重介悬浮液密度自动调节系统控制系统模块选型
    3.3 煤泥压滤自动控制系统硬件设计
        3.3.1 煤泥压滤自动控制系统传感元件选型
        3.3.2 煤泥压滤自动控制系统动作执行元件选型
        3.3.3 煤泥压滤自动控制系统控制系统模块选型
    3.4 煤泥水处理自动加药系统硬件设计
        3.4.1 煤泥水处理自动加药系统传感元件选型
        3.4.2 煤泥水处理自动加药系统动作执行元件选型
        3.4.3 煤泥水处理自动加药控制系统模块选型
    3.5 选煤厂PLC控制系统的硬件设计
        3.5.1 选煤厂PLC控制系统的设备及其I/O点的统计
        3.5.2 PLC控制系统的硬件模块选择
        3.5.3 PLC控制系统的硬件接线
    3.6 通讯网络的建立
    3.7 本章小结
4 选煤厂集中控制系统的软件设计
    4.1 PLC控制系统软件设计
        4.1.1 重介悬浮液密度自动调节系统软件设计
        4.1.2 煤泥压滤自动控制系统软件设计
        4.1.3 煤泥水处理自动加药系统软件设计
    4.2 组态监控软件设计
    4.3 本章小结
5 选煤厂集中控制系统的调试与应用效果
    5.1 集中控制系统调试
    5.2 自动控制系统应用效果
    5.3 集中控制系统应用效益
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录 A 李家壕煤矿选煤厂系统工艺流程
附录 B 李家壕煤矿选煤厂监控系统数据报表查询
附录 C PLC程序示例
在学研究成果
致谢

(10)工业控制系统网络流量异常检测方法研究与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 异常检测
        1.2.2 周期性
        1.2.3 基于自动机的模型
    1.3 课题研究内容
    1.4 文章组织结构
第二章 相关技术及原理
    2.1 工业控制系统结构
    2.2 西门子S7 0x32协议
    2.3 频谱分析
    2.4 确定性有穷自动机
    2.6 本章小结
第三章 基于I/O通道与频谱分析的工控网络流量建模研究
    3.1 问题描述
    3.2 建模流程
    3.3 I/O通道分离
        3.3.1 I/O通道
        3.3.2 流量分离与数据处理
    3.4 频谱分析建模
        3.4.1 输入序列构建
        3.4.2 频谱分析
        3.4.3 频率能量阈值的自动化配置
        3.4.4 I/O通道内流量的自动机模型构建
    3.5 实验结果与分析
        3.5.1 实验数据集
        3.5.2 实验评估指标
        3.5.3 实验结果
    3.6 本章小结
第四章 工控系统网络流量多级异常检测模型构建研究
    4.1 问题描述
    4.2 工控系统网络流量多级异常检测框架
        4.2.1 流量数据解析与处理模块
        4.2.2 流量数据检测模块
        4.2.3 报警与分析模块
    4.3 I/O通道内外二级异常检测模型构建
        4.3.1 I/O通道内外二级异常检测模型结构
        4.3.2 二级异常检测模型构建
    4.4 实验结果
        4.4.1 实验数据集
        4.4.2 实验结果
    4.5 本章小结
第五章 工控系统流量模型构建与异常检测系统
    5.1 系统需求分析
    5.2 系统概要设计
    5.3 系统详细设计与实现
        5.3.1 数据库设计
        5.3.2 系统管理模块
        5.3.3 数据采集与处理模块
        5.3.4 模型构建模块
        5.3.5 流量检测模块
    5.4 系统测试
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
致谢

四、减少PLC控制系统I/O点的研究与探讨(论文参考文献)

  • [1]基于云平台的沥青搅拌站远程监管系统的设计与实现[D]. 展盼婷. 西安理工大学, 2021(01)
  • [2]投本机械手结构改进设计及PLC控制[D]. 刘登科. 哈尔滨商业大学, 2021(12)
  • [3]选矿球磨机及其自动加球机监控系统设计[D]. 赵子瑞. 昆明理工大学, 2021(01)
  • [4]城市排水泵站水泵群的调度优化与智能控制系统的设计与实现[D]. 施璇. 安徽建筑大学, 2021(08)
  • [5]基于单神经元PSD预估控制的渗滤液压力控制系统研究及实现[D]. 王唯先. 桂林理工大学, 2020(07)
  • [6]净水厂V型滤池运行控制与分析[D]. 聂少芳. 内蒙古科技大学, 2020(06)
  • [7]汽车灯罩自动化生产线控制系统的设计与应用[D]. 李佳鹏. 北京化工大学, 2020(02)
  • [8]基于PLC的污水处理控制系统设计[D]. 金涛. 内蒙古科技大学, 2020(01)
  • [9]选煤厂集中控制系统的研究与应用[D]. 刘海荣. 内蒙古科技大学, 2020(01)
  • [10]工业控制系统网络流量异常检测方法研究与应用[D]. 潘湛. 苏州大学, 2020(02)

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减少PLC控制系统I/O点数的研究与探讨
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