论文总字数：35808字

摘 要

本课题意在解决在生产铜丝过程中，采集CO浓度、八路天然气阀门的开度，并能够在组态软件WinCC监控界面中实时显示。此外，还可在监控界面中对八路天然气阀门的开度进行调整，并能够手动切换通路。课题采用的技术有传感器技术、西门子S7-1200PLC、WinCC上位机组态。我主要负责利用组态软件WinCC设计上位机监控系统。主要实现以下功能：在登录界面，可实现用户登录和进入监控画面的功能， 在监控界面的主画面：在自动运行状态下，可实现系统由第一路循环换到第八路，手动状态下，能从一路换到任意另一路。在调整界面还可以调节正在运行通路的天然气阀门开度。在实时报表和实时曲线界面可以生成一段时间CO浓度和八路天然气阀门开度的实时数据和曲线。

关键字：WinCC、传感器技术、西门子S7-1200 PLC

Abstract

This project aims to solve the problem of collecting CO concentration and opening degree of 8-way natural gas valve during copper wire production, and can be displayed in real time in the configuration software WinCC monitoring interface. In addition, the opening degree of 8-way natural gas valve can be adjusted in the monitoring interface, and the access can be manually switched. The technologies used in this project include sensor technology, Siemens s7-1200plc, WinCC upper unit state. I was mainly responsible for designing the upper computer monitoring system using WinCC. Mainly realize the following functions: in login screen, which can realize the function of the user login and enter the monitoring picture, in the main picture of monitor screen: under the automatic operation, can realize the system is composed of the first cycle all the way to the first eight-way, manual mode, can from all the way to any other way. The opening of the natural gas valve in the running path can also be adjusted at the adjustment interface. Real-time data and curves of CO concentration and opening degree of 8-way natural gas valves can be generated at the interface of real-time report and real-time curve.

Key words: WinCC, sensor technology, Siemens s7-1200plc

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题的研究背景 1

1.2 课题的研究意义 2

第二章 课题相关技术的基本原理 3

2.1 组态软件 3

2.2 可编程逻辑控制器 3

2.2.1 PLC的特点 3

2.2.2 PLC的性能指标 4

2.3 传感器技术 5

第三章 监控系统设计方案 6

3.1 系统概述 6

3.2 监控系统的架构设计 6

3.3 WinCC 6

3.3.1 WinCC简介 6

3.3.2 WinCC基本系统 7

3.3.3 WinCC图形编辑器 8

3.4 上位机监控组态设计实现 9

3.4.1 监控系统开始画面设计 9

3.4.3 主画面的设计 12

3.4.4 调整画面的设计 16

3.4.6 实时曲线界面的设计 18

3.4.7 PID调参界面的设计 19

第四章 系统的调试与测试 20

4.1 WinCC登陆界面的调试 20

4.2 开始画面的调试 21

4.3 调试主画面 23

4.4 WinCC调整画面的调试 25

4.5 WinCC实时报表界面的调试 26

4.6 WinCC实时曲线界面的调试 27

总结与展望 28

参考文献 30

致谢 31

附录 33

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景

过去十几年来，我国的工业化生产一直处于中等偏下的水平，自动化水平不高，生产效率较低，当国外许多岗位已经被自动化生产线取代的时候，我国依然是人工化生产线。当然这里面存在社会原因，近十几年，中国一直是一个劳动力较为廉价的发展中国家。而一个企业，首先要考虑的问题就是成本，由于中国的劳动力廉价，综合算来，使用人工的成本要低于采用自动化生产线的成本。由于这个原因，几乎没有企业愿意在自动化生产线上投入大量的资金，所以中国的自动化水平一直处在中等偏下。

但是，近几年来，中国的劳动力廉价这一社会环境也在慢慢发生改变，随着中国劳动力价格的上涨，人工化生产线的成本在某些领域已经超过自动化生产线，因此，许多眼光敏锐的企业家们开始在这些领域逐步将人工生产线转化为自动化生产线，这将极大地改变中国工厂的生产方式和提高生产力水平，对中国来说，这是一个机遇，抓住这次机遇，中国的生产力水平将会有一个质的飞跃。

科学技术是第一生产力，这句话永远不会过时。要想完成由人工到全集成自动化这一转变，首先要做的事前就是，对整个生产流程的数据进行采集，存储和集中处理，而这些功能的实现需要用到传感器技术、PLC控制技术以及SCADA系统。以上所提到的技术，基本都处于比较完善的水平。因此，我们要做的就是能够集成这些技术于一身，设计一套能够采集、存储和处理数据的监控系统。目前我国工业信息化、数据化正处于历史发展的黄金时期，国内对能够实现实时通讯的监控界面需求旺盛，同时对监控系统的功能和人性化需求不断提升，能够设计出人性化、易于操作、可靠性高的的监控界面显得愈发重要。

本课题熔铜竖炉CO分析监控系统集成上位机、传感器设备以及监控组态软件技术等，用于完成监控系统的测试、采集、存储和监控等功能。数据采集系统可同时采集8路通道CO的浓度、温度等数据并在上位机上存储、显示，形成实时曲线和历史曲线输出。可以在界面上打开或关闭电磁阀、设定调节阀的开度和闭环PID控制参数，完成控制参数整定。该软件由登录界面、监控界面、调节阀设定界面和实时曲线界面等界面组成。

1.2 课题的研究意义

本设计的一大亮点是：很大程度上实现了在线化操作。上位机WinCC通过S7-1200 PLC控制天然气阀门开度，来调节CO浓度。

请支付后下载全文，论文总字数：35808字