基于R8m七机七流弧形方坯连铸设备的远程监控系统的研究及应用

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远程监控是指借助计算机网络、通讯和控制等技术实现对远程端生产设备监测和控制的技术。在工业控制领域,充分利用远程监控系统可以实现对本地端设备的数据实时查看和设备运行控制,达到提高设备管理效率、降低生产成本的目的。连铸设备远程监控系统可以提高公司对连铸设备运行状态信息反馈的能力,加强对连铸设备有效控制的运行机制,对实现设备研发优化和实现大范围的数据资源共享意义重大。利用本论文依托我校与上海亚新连铸技术工程有限公司合作项目的子课题研究,开发设计一套针对连铸设备运行状态远程控制系统,实现公司总部对子公司R8m七机七流弧形方坯连铸设备的远程监控。本文在对连铸设备远程监控系统发展现状、技术要求和公司现实条件等分析总结的基础上,通过对八套方案的分析与比较,采用了借助GRM202G-C型号智能控制器,直接对PLC数据采集的技术方案,设计出本项目连铸设备远程监控方案。通过智能控制器与连铸设备的八个S7-300 PLC经RS485串口连接,对本地数据进行采集并借助4G GPRS网络实现数据的远程无线传输,突破了本地工控机无网络连接的局限。远程端借助Web网页、WINCC软件等访问服务器,实现对R8m七机七流弧形方坯连铸设备的远程监控。本监控系统技术先进,监控方式灵活,系统搭建简单易操作,较传统的B/S和C/S监控架构优势明显。通过对系统分别在校园网络和公司网络条件下使用WINCC软件监控交通信号灯设备测试可知,在校园网络下,系统启动/停止响应时间在0.13s-0.19s范围浮动:在公司网络下,系统启动/停止响应时间处于0.23~0.29范围内浮动,均满足系统响应时间0.5s要求。另外,系统数据监控准确率可达100%,满足系统对设备远程监控的准确性要求。本系统监控实时性、准确性、安全性等性能良好,对于监控R8m七机七流弧形方坯连铸设备或其他型号连铸设备、改善远程监控系统的性能有一定的借鉴意义。
摘要第5-6页
abstract第6-7页
第1章 绪论第11-18页
    1.1 课题背景第11-12页
        1.1.1 课题来源第11页
        1.1.2 研究目的及意义第11-12页
    1.2 连续铸钢的研究现状第12-14页
        1.2.1 连续铸钢在国外的发展第12-13页
        1.2.2 连续铸钢在国内的发展第13-14页
    1.3 远程监控系统的研究现状及发展趋势第14-16页
    1.4 连铸设备远程监控系统的发展第16页
    1.5 课题主要研究内容第16-18页
第2章 连铸设备远程监控系统的需求分析和设计要求第18-25页
    2.1 连铸设备的结构和特点第18-19页
    2.2 连铸设备远程监控系统的设计要求第19-20页
    2.3 连铸设备远程监控系统的监控内容第20-22页
    2.4 连铸设备远程监控系统的总体设计第22-24页
    2.5 本章小结第24-25页
第3章 连铸设备远程监控系统硬件设计第25-43页
    3.1 监控系统的硬件总体设计第25-26页
    3.2 数据采集、处理单元第26-28页
        3.2.1 连铸设备的本地控制系统第26-27页
        3.2.2 数据采集和处理单元第27页
        3.2.3 S7-300 PLC的网络通信第27-28页
    3.3 GPRS网络传输模块第28-35页
        3.3.1 GRM202G-C型号智能工业控制器第28-30页
        3.3.2 AT89S52型号单片机第30-32页
        3.3.3 SIM300型号GPRS模块第32-35页
    3.4 数据中心服务器第35-41页
        3.4.1 GPRS无线模块与服务器问的通信第35-36页
        3.4.2 服务器的选型与搭建第36-40页
        3.4.3 服务器与客户端间的Socket通信第40-41页
    3.5 监控系统的网络结构第41-42页
    3.6 本章小结第42-43页
第4章 连铸设备远程监控系统软件设计第43-61页
    4.1 WINCC组态软件设计第43-44页
        4.1.1 WINCC软件介绍第43-44页
        4.1.2 WINCC组态软件功能设计第44页
    4.2 WINCC软件功能的实现第44-53页
        4.2.1 用户登录功能设计第45-46页
        4.2.2 设备实时监控功能设计第46-51页
        4.2.3 历史数据管理功能设计第51-52页
        4.2.4 趋势曲线功能设计第52页
        4.2.5 报警故障记录与查询功能设计第52-53页
    4.3 Web网页监控设计第53-60页
        4.3.1 Web网页监控的功能结构第53-54页
        4.3.2 Web网页功能实现第54-59页
        4.3.3 Web网页与数据库通信第59-60页
    4.4 本章小结第60-61页
第5章 连铸设备远程监控系统测试第61-76页
    5.1 监控系统测试方案设计第61-62页
    5.2 校园网络系统测试第62-70页
        5.2.1 校园网络拓扑分析第62-63页
        5.2.2 系统测试前期准备第63页
        5.2.3 系统测试硬软件搭建第63-65页
        5.2.4 系统测试过程第65-69页
        5.2.5 监控系统性能评价第69-70页
    5.3 公司网络系统测试第70-73页
        5.3.1 公司网络拓扑分析第70-71页
        5.3.2 监控系统测试过程第71页
        5.3.3 监控系统测试结果分析第71-73页
    5.4 系统的实时性和安全性分析第73-75页
        5.4.1 系统的实时性分析第73-74页
        5.4.2 系统的安全性分析第74-75页
    5.5 本章小结第75-76页
第6章 结论与展望第76-78页
    6.1 结论第76-77页
    6.2 展望第77-78页
参考文献第78-82页
致谢第82-83页
攻读学位期间发表的学术论文和申请的专利第83页
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