一种基于异构总线的控制系统设计与实现

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1、上海交通大学硕士学位论文一种基于异构总线的控制系统设计与实现摘要异构总线系统是一种多种总线协同工作的系统。它适应了现场总线测控设备多态性和用户需求多样性，在工程中应用日趋广泛,成为当前自动化控制领域的一个热点。本文以某燃料乙醇生产厂饲料车间控制系统改造为背景，设计了一套异构总线控制系统。主要在以下几个方面做了研究和开发工作：一、针对车间生产中存在的PROFIBUS-DP和MODBUS总线之间无法数据交互的问题，完成了一种基于SPC3芯片的总线桥装置的硬件制作和软件开发，解决了两种总线互相通讯的问题。二、

2、根据车间的生产要求，开发了一个用于包装系统的喂料螺旋控制器，使用了分段控制和落差补偿算法，有效地提高了包装工序的包装速度和控制精度。在此基础上，设计了一套基于MODBUS的饲料包装控制系统。三、依据工厂对控制系统的要求，本系统采用Siemens公司的STEP7平台，完成了S7-300PLC的系统组态和控制程序开发，实现整个饲料车I上海交通大学硕士学位论文间的系统控制。四、在Siemens公司提供的WINCC平台上进行人机交互界面的开发，实现了系统的监控界面、数据库存储、报警记录、报表打印等多项功能。该系

3、统成功实现了对车间各工作点运行状态的监视和各相关设备的控制，并借助总线桥达到系统跨总线监控的目的。本文的工作对今后解决异构总线控制系统具有重要的参考价值。关键词：异构总线，总线桥，智能控制器，控制系统组态，监控系统II上海交通大学硕士学位论文TheDesignandImplementationofaControlSystemBasedonHeterogeneousFieldbusABSTRACTHeterogeneousFieldbussystemisacollaborativeconfiguratio

4、nbasedonmultipletypesofFiledbus.ItaccommodatestothepolymorphismofFieldbuscontrolequipmentaswellasthediversityofuserneeds,andisahotresearchtopicintheautomationandcontrolfieldnowadays.Thisthesisfocusedontheimprovementofafeedstuffworkshop,andpresentedaheter

5、ogeneousFieldbuscontrolsystem.Themainworkofthethesisislistedasfollowing:1.DevelopedanewkindofFieldbusBridgebasedonSPC3,whichsolvesthecommoncommunicationproblemsbetweenPROFIBUS-DPandMODBUSintheformerfeedstuffworkshop.2.Designedanintelligentcontrollerusing

6、sectionalcontrolanderrorcompensationtoincreasethepackagingefficiencyandprecision.Afterthat,afeedstuffpackagingsystemisdevelopedbasedonthiscontroller.3.ImplementedthePLChardwareconfigurationandcontrolprogramforSiemensS7-300PLContheSTEP7platform.Thissystem

7、canefficientlycontrolallthemonitoringpoints,andcollectthedatainthepackagingsystemviaFieldbusBridge.4.Developedthehuman-machineinteractioninterfaceontheWINCCplatform,whosefunctionsincludingreal-timesurveillance,datarecording,alarming,reportprinting,III上海交

8、通大学硕士学位论文andsoon.Themajorcontributionofthethesisisthat,itdevelopedanewfeedstuffsystemthatcouldsuccessfullymonitortheworkingpointsandefficientlycontroltheproductionintheplant.Inaddition,itpresentedanewkindofFieldbusBridgeth