基于profinet的熔炼车间自动控制系统的设计与研究

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1、江苏大学硕士学位论文基于PROFINET的熔炼车间自动控制系统的设计与研究姓名：柏小颖申请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：刘贤兴20091217江苏大学硕士学位论文摘要随着信息技术的飞速发展，现代工业自动化的发展日益受到信息技术(IT)以及TCP／IP工业标准的重大影响。其中现场总线技术和工业以太网技术是其中最为热门的技术。当前的发展趋势就是各大现场总线和工业以太网相结合，使信息技术不仅可以使现场总线得到横向扩展，而且为企业内部自动化系统间的全局通信提供了纵向扩展的解决方案。PROFINET技术方案就是在这样的背景下产生的

2、。它不仅允许和各种现场总线互连，而且能与企业层的IT直接通信，实现企业生产和企业管理的最佳集成。本文以某冶炼厂的熔炼车间自动控制系统的设计为例，应用基于工业以太网技术的自动化总线标准PROFINET技术，结合成熟的PROFIBUS现场总线技术，成功设计并组建了一种混合式网络结构的控制系统，实现了工业以太网和现场总线的无缝集成。该网络将三个分布式自动化分站利用PROFINET技术集成为一个完整的车间级调度中心，将各个分布于各大现场的智能设备统一视为PROFINETIO进行统一管理，使控制系统网络结构具有最大的开放性，互操作性和实时

3、性。并实现了企业信息层对现场层的透明访问。实际运行证明了这是一种十分合理和先进的设计方案。在设计和调试过程中充分利用西门子“全集成自动化”的思想和仿真调试的方法，不仅保证了可靠性和安全性，而且大大节约成本和开发周期。在硬件设计中选用带网口网络控制器、远程IO模块和带通讯接口的变频器等，实现了变频器等设备的网络化控制功能。在软件控制策略中，采用将传统PID控制与模糊控制相结合的方法，对部分重要生产环节设计了一套基于模糊自整定PID控制的自动控制系统。关键词：现场总线；工业以太网；PROFINET；PROFIBUS；全集成自动化；模

4、糊控制AbstractWiththerapiddevelopmentofinformationtechnology,thedevelopmentofmodemindustriaIautomationhasbeeninfluencedsignificantlybyInformationtechnology(IT)andtheTCP／IPindustrialstandards．Underthisbackground，theFieldbustechnologyandIndustrialEthernettechnologyarethem

5、ostpopulartechnologys．ThecurrentdevelopmenttrendiseverybigFieldbusescombiningtotheIndustrialEthernet．ItmaketheinformationtechnologycannotonlymaketheFieldbusgetinformationfrommorefieldplaces，butalsoprovidethesolutionfortheenterpriseinternalautomationsystemofglobalcomm

6、unicationbetweenlongitudinalextension．PROFInettechnologywasbornonthebackground．Ithasnotonlyallowedandallkindsoffieldbusinterconnectioninthefieldlayer。andITcandirectlycommunicatewiththeenterprisejatlast，realizedthebestenterprisecommunicationintegratedfromproductiontot

7、heenterprisemanagement．Thepaperisbasedontheautomaticcontrolsystemdesignofasmeltermeltingworkshop．MakefulluseofindustrialEthernettechnology,combiningPROFINETstandardbusesmaturePROFIBUSfieldbustechnology．Designedandformedakindofhybridnetworkstructureofcontrolsystemandr

8、ealizedtheindustrialEthernetandseamlessintegrationoffieldbussuccessfully．Thenetworkwasintegratedthreedistributedautomationstationes