鋼管生產(chǎn)線監(jiān)控答辯ppt1

1、2021-12-161鋼管生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)答辯人：駱正磊答辯人：駱正磊班級：自動化班級：自動化101導(dǎo)師：張世峰老師導(dǎo)師：張世峰老師安徽工業(yè)大學(xué)Anhui University of Technology12仿真調(diào)試仿真調(diào)試342021-12-164 無縫鋼管無縫鋼管 本設(shè)計主要針對無縫鋼管的生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)。 無縫鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等用鋼管制造環(huán)形

2、零件，可提高材料利用率，簡化制造工序，節(jié)約材料和加工工時，已廣泛用鋼管來制造。左圖為無縫鋼管實物圖。 1.研究背景研究背景2021-12-165無縫鋼管生產(chǎn)流程無縫鋼管生產(chǎn)流程 無縫鋼管軋制技術(shù)雖隨時間日益進(jìn)步，日益發(fā)達(dá)，但是基本流程卻沒有發(fā)生太大發(fā)展，主要包括鋼坯的鋸切，管坯的加熱，穿孔，軋制，定徑，矯直，檢測，噴標(biāo)打捆。生產(chǎn)設(shè)備多，控制程序復(fù)雜但過程順序清晰，適合采用PLC進(jìn)行順序控制。無縫鋼管的軋制工藝流程如下圖所示：1.研究背景研究背景2021-12-166無縫鋼管穿孔機(jī)無縫鋼管穿孔機(jī) 今天在無縫鋼管生產(chǎn)過程中,穿孔工藝被廣泛應(yīng)用而且是非常經(jīng)濟(jì)的。 本設(shè)計涉及的是無縫鋼管生產(chǎn)線二錕穿孔

3、機(jī) 。 二輥式穿孔機(jī)主要有帶導(dǎo)輥的穿孔機(jī)、帶導(dǎo)板的穿孔機(jī)和帶導(dǎo)盤的穿孔機(jī)，帶導(dǎo)輥的穿孔機(jī)一般不常用，只用于穿孔軟而粘的有色金屬，如銅管、鈦管等。帶導(dǎo)板的穿孔機(jī)具有孔型封閉好、接觸變形區(qū)長、穿出的毛管壁厚可以更薄的特點而仍然得到重視；帶導(dǎo)盤的穿孔機(jī)越來越得到發(fā)展 。1.研究背景研究背景2021-12-167無縫鋼管減徑機(jī)無縫鋼管減徑機(jī) 減徑機(jī)是熱軋無縫鋼管生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，它使毛管在微張力狀態(tài)下實現(xiàn)減徑，以得到多種規(guī)格的成品鋼管。現(xiàn)代減徑機(jī)的機(jī)架結(jié)構(gòu)一般采用三輥形式，分別用12臺或14臺直流電機(jī)進(jìn)行拖動控制，它的兩個主要作用是減徑和改變壁厚，即通過相互緊靠及串列的機(jī)架序列使鋼管的外徑遞減，同

4、時利用該序列中軋制速度差在鋼管上形成縱向拉應(yīng)力即張力，通過控制張力的大小來使鋼管壁厚按要求值變化。本設(shè)計采用14臺直流電機(jī)進(jìn)行拖動控制。減徑后的鋼管外表面光潔、無劃痕具有一定的真圓度，進(jìn)一步提高了鋼管外表面質(zhì)量。1.研究背景研究背景2021-12-169重點論述基于西門子WinCC監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計2仿真調(diào)試4分析課題涉及鋼管生產(chǎn)線現(xiàn)場設(shè)備及技術(shù)要求3 1簡述WinCC的OPC通訊3 3本文主要設(shè)計內(nèi)容本文主要設(shè)計內(nèi)容2021-12-1610WinCCWinCC工業(yè)組態(tài)軟件工業(yè)組態(tài)軟件 西門子公司的WinCC是Windows Control Conter(視窗控制中心)的簡稱。 它集成了SCAD

5、A、組態(tài)、腳本(Script)語言和OPC等先進(jìn)技術(shù)，為用戶提供了Windows操作系統(tǒng)(Windows 2000或XP)環(huán)境下使用各種通用軟件的功能。WinCC繼承了西門子公司的全集成自動化(TIA)產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)和無縫集成的特點。本設(shè)計采用WinCC V6版本。該版本只運(yùn)行與Windows XP/2000系統(tǒng)下，故本人在XP虛擬機(jī)下設(shè)計運(yùn)行。2021-12-1611 在安裝好WinCC后，我們開始鋼管生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計。 首先，由于本設(shè)計項目不大，故選擇單用戶項目，創(chuàng)建好合法的項目名后，把項目保存在磁盤根目錄下。之后再配置好PLC的驅(qū)動，如右圖。2021-12-1612 配置好PLC的驅(qū)動

6、后，開始確定和創(chuàng)建系統(tǒng)要監(jiān)控的變量。 在WinCC項目管理器的變量管理中創(chuàng)建內(nèi)部變量，系統(tǒng)變量。由于實際監(jiān)控系統(tǒng)涉及到現(xiàn)場PLC采集的數(shù)據(jù)和工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，為簡化方便起見，本設(shè)計將所有監(jiān)控變量設(shè)成內(nèi)部變量，并用WinCC自帶的變量仿真器WinCC TAG Simulator來模擬現(xiàn)場數(shù)據(jù)的變化采集。在“開始”“所有程序” “SIMATIC”“WinCC”“Tools”“WinCC TAG Simulator”找到變量仿真器。2021-12-1613系統(tǒng)要監(jiān)控的詳細(xì)變量列表見論文附錄一。2021-12-1614 在建立完所有監(jiān)控變量后，便開始進(jìn)行圖形界面設(shè)計。 啟動WinCC，在其項目管理器中

7、打開圖形編輯器，根據(jù)實際設(shè)計要求在WinCC的標(biāo)準(zhǔn)對象、智能對象和Windows對象的下拉列表框中選擇需要的靜態(tài)文本、輸入輸出域、應(yīng)用和畫面窗口以及功能按鈕等。然后對選擇的對象進(jìn)行更名、復(fù)制、粘貼、定位和旋轉(zhuǎn)等基本靜態(tài)操作，以及通過動態(tài)對話框、C動作或VBS動作來實現(xiàn)對象屬性的動態(tài)化?；谒接邢?，本人設(shè)計的監(jiān)控主畫面以簡為主。 以下為本設(shè)計所涉及的監(jiān)控畫面。2021-12-1615鋼管生產(chǎn)線中穿孔機(jī)監(jiān)控畫面：鋼管生產(chǎn)線中穿孔機(jī)監(jiān)控畫面：2021-12-1616鋼管生產(chǎn)線減徑機(jī)監(jiān)控畫面：鋼管生產(chǎn)線減徑機(jī)監(jiān)控畫面：2021-12-1617 報警報表設(shè)計：報警報表設(shè)計： 在實際生產(chǎn)現(xiàn)場，安全性是非

8、常重要的，當(dāng)在生產(chǎn)過程發(fā)生意外故障時，報警組態(tài)系統(tǒng)就會自動觸發(fā)相應(yīng)的報警信息，此信息會顯示在報警記錄表中。 本設(shè)計除了開關(guān)是二進(jìn)制量外，其余報警變量如電機(jī)轉(zhuǎn)速、電樞電流及電壓等都是模擬量報警。 2021-12-1618監(jiān)控數(shù)據(jù)趨勢設(shè)計：監(jiān)控數(shù)據(jù)趨勢設(shè)計：2021-12-1619數(shù)據(jù)歸檔畫面設(shè)計數(shù)據(jù)歸檔畫面設(shè)計 ：2021-12-1620報警報表設(shè)計：報表編輯器是報警報表設(shè)計：報表編輯器是WinCC基本軟件包的一部分，提供了報表的創(chuàng)建和基本軟件包的一部分，提供了報表的創(chuàng)建和輸出功能。輸出功能。 2021-12-1621 創(chuàng)建全局腳本動作：在WinCC變量管理器中，啟動全局腳本C編輯器 ，通過“文

9、件”“新建動作”菜單項來創(chuàng)建新動作，通過“文件”“另存為”“SetOnOff”來保存文件，編寫和編譯該動作。本設(shè)計涉及的全局腳本為穿孔機(jī)主機(jī)水閥的定時開關(guān)功能，簡單代碼如下：2021-12-1622創(chuàng)建用戶權(quán)限創(chuàng)建用戶權(quán)限 ： 一個系統(tǒng)的運(yùn)行，其安全性至關(guān)重要，因此要求我們創(chuàng)建并組態(tài)訪問保護(hù)，用戶管理用于在運(yùn)行系統(tǒng)時控制操作人員對數(shù)據(jù)和函數(shù)的訪問，從而保護(hù)操作元素(例如輸入域和功能鍵)免受未經(jīng)授權(quán)的操作。2021-12-1623監(jiān)控主畫面設(shè)計：監(jiān)控主畫面設(shè)計：2021-12-1624OPC與WinCC通訊： OPC(OLE for Process Control, 用于過程控制的OLE)是一個

10、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) , OPC全稱是OLE for Process Control，它的出現(xiàn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場過程控制應(yīng)用建立了橋梁。OPC是為了連接數(shù)據(jù)源(OPC服務(wù)器)和數(shù)據(jù)的使用者(OPC應(yīng)用程序)之間的軟件接口標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)源可以是PLC，DCS等控制設(shè)備，本課題數(shù)據(jù)源為PLC。WinCC可用作OPC服務(wù)器的連接，也可做OPC服務(wù)器，其他應(yīng)用程序也可以以O(shè)PC方式訪問WinCC。2021-12-16252021-12-16263.仿真設(shè)計仿真設(shè)計仿真前，必須用戶登錄：仿真前，必須用戶登錄：2021-12-1627 在完成了以上步驟后，我們開始進(jìn)行仿真測試，激活系統(tǒng)，打開在完成了以上

11、步驟后，我們開始進(jìn)行仿真測試，激活系統(tǒng)，打開WinCC自帶的變量仿真器。主畫面（減徑機(jī)畫面）如下：自帶的變量仿真器。主畫面（減徑機(jī)畫面）如下：3.仿真調(diào)試仿真調(diào)試2021-12-1628穿孔機(jī)監(jiān)控仿真圖：穿孔機(jī)監(jiān)控仿真圖：3.仿真調(diào)試仿真調(diào)試2021-12-1629穿孔機(jī)監(jiān)控趨勢圖穿孔機(jī)監(jiān)控趨勢圖：3.仿真調(diào)試仿真調(diào)試2021-12-1630減徑機(jī)趨勢圖：減徑機(jī)趨勢圖：3.仿真調(diào)試仿真調(diào)試2021-12-1631報警畫面：報警畫面：3.仿真調(diào)試仿真調(diào)試2021-12-1632數(shù)據(jù)歸檔畫面：數(shù)據(jù)歸檔畫面：3.仿真調(diào)試仿真調(diào)試2021-12-1633報警報表可選打印畫面：報警報表可選打印畫面：3.

12、仿真調(diào)試仿真調(diào)試2021-12-16344.結(jié)論展望2021-12-1635 結(jié)論：結(jié)論： 本設(shè)計運(yùn)行仿真結(jié)果基本滿足設(shè)計要求，由于能力和時間的關(guān)系，我覺得本設(shè)計有許多不盡人意的地方，譬如功能不全、外觀粗糙、沒有解決細(xì)節(jié)問題等等。但我認(rèn)為，做一件事情，不必過于在乎最終的結(jié)果，可貴的是過程中的收獲。通過將近兩個月的學(xué)習(xí)，我收獲了許多。我了解了很多鋼管生產(chǎn)方面的知識，以及監(jiān)控組態(tài)軟件的大致構(gòu)成及運(yùn)用，雖然只學(xué)到些皮毛，但卻開拓了我的眼界，讓我明白了學(xué)無止境的道理。監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，對于工業(yè)生產(chǎn)具有極大的重要性！一個好的設(shè)計人員設(shè)計的優(yōu)秀的監(jiān)控軟件，可以清楚地反應(yīng)出生產(chǎn)線上各個機(jī)組的運(yùn)行情況，使工作人員對機(jī)組的運(yùn)行情況有了更清楚地掌控，便于及時發(fā)現(xiàn)故障，排除故障，降低