基于CC-Link的可视化节能管理平台的开发

【摘要】：能源的合理节约使用不仅是一个经济问题,而且已成为重要的战略问题,从政府到普通民众对此都达成了广泛的共识。传统的节能都是以设备改善为主体,不能从根本上解决能源浪费的问题。而可视化节能管理是依据可视管理具体把握能量消耗的动向,做到最适合化。这种将设备改善与运用改善综合链接的活动才是有效节能的重点所在。随着自动化仪表技术、计算机网络技术和过程控制技术的发展,工业控制领域发生了一次又一次的变革,最新的一次变革的基础就是现场总线技术的产生,现场总线技术迅速发展并得到广泛的实际应用。本文根据国内外节能环保的现状,利用现场总线技术、计算机技术结合PLC、变频器、触摸屏、工业控制中的特殊功能模块等电气设备,设计出了可视化节能管理平台。 本文在结合工厂具体情况的基础上,对系统的实现进行了可视化节能的可行性分析,确定了控制网络结构。提出将系统分为生产管理系统、空调管理系统两个个子系统,并对这两个子系统进行了详细的叙述,给出了整体设计方案和底层的硬件设备,将设备划分为CC-link现场总线网络中的子站,通过接口模块与CC-link总线建立通信,与主站PLC进行信息交互。上位机采用工控机或服务器,利用工业以太网与CC-link主站PLC连接,实现数据的传输和交换。将采集来的数据存储到数据库里供上位机查询,同时也可使用上位机发送控制信号至各子站设备。现场的数据采集、数据交换、命令信号传输、站点选择和监控系统由主站和各子站通过组建CC-link现场总线通信网络的方式来实现。CC-link的通信网络构建主要包括:主站与远程I/O,主站与远程设备站、主站与智能站之间通信的实现方法以及同上位机的连接和相关硬件设备的驱动程序和测试程序、PLC梯形图程序等。 上位机上使用组态软件来开发监控平台,使用外部关系型数据库来实现上位机和底层网络之间的信息交互,最后给出可视化节能管理平台的部分界面和能耗曲线,并分析节能效果,结果表明本平台运行稳定、安全性、可靠性高、较好的满足了可视化节能的要求。 【关键词】：可视化节能 CC-link PLC 通信网络 组态软件
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP273.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 选题的背景与意义12-13
• 1.2 可视化节能技术13
• 1.3 传统节能与可视化节能13-14
• 1.4 国内外研究现状14-15
• 1.5 论文的主要工作15-16
• 1.6 本章小结16-17
• 第二章 CC-link 现场总线技术17-25
• 2.1 现场总线技术概况17-20
• 2.1.1 现场总线技术的起源及发展历史17
• 2.1.2 现场总线技术的特点和优点17
• 2.1.3 现场总线通信协议模型17-19
• 2.1.4 典型的现场总线19-20
• 2.2 CC-link 总线的卓越性能20-24
• 2.2.1 CC-link 的网络结构20-21
• 2.2.2 CC-link 实现高速大容量的数据传输21-22
• 2.2.3 CC-link 的优点22-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 节能管理平台的设计方案25-40
• 3.1 节能分析25-26
• 3.1.1 可视化节能的可行性分析25
• 3.1.2 空调系统节能分析25
• 3.1.3 基准单位数据管理25-26
• 3.2 可视化节能管理系统的设计26-30
• 3.2.1 设计目标26
• 3.2.2 系统的搭建26-27
• 3.2.3 系统硬件的选型27-30
• 3.3 生产管理系统30-31
• 3.3.1 系统结构30
• 3.3.2 生产管理系统原理设计30-31
• 3.4 空调管理系统31-37
• 3.4.1 系统结构31
• 3.4.2 节能功能的实现31-32
• 3.4.3 空调管理系统原理设计32-33
• 3.4.4 空调控制系统IO 口的分配33-34
• 3.4.5 系统梯形图34-37
• 3.5 变频节能技术37-39
• 3.5.1 风机和泵类的变频技术节能37-39
• 3.5.2 变频器选型39
• 3.6 能耗数据的采集39
• 3.7 本章小结39-40
• 第四章 CC-link 网络主站与各子站之间的通信40-53
• 4.1 CC-link 通讯链路40-42
• 4.1.1 CC-link 通讯原理40-41
• 4.1.2 CC-link 通讯站点限制41
• 4.1.3 CC-link 网络的通信初始化41-42
• 4.2 CC-link 主站和远程I/O 站的通信42-44
• 4.2.1 远程I/O 站的简介42
• 4.2.2 主站和远程I/O 站的通信系统配置42
• 4.2.3 主站参数的设置42-44
• 4.2.4 主站和远程I/O 站的通讯数据流44
• 4.3 CC-link 主站变频器之间的通信44-47
• 4.3.1 变频器的参数介绍44-45
• 4.3.2 CC-link 与变频器之间的I/O 数据传输45-46
• 4.3.3 主站和变频器的通信数据流46-47
• 4.4 主站与子站FX2N PLC 之间的通信47-49
• 4.4.1 FX2N-32CCL 的设置47-48
• 4.4.2 缓冲寄存器(BFM)的分配48-49
• 4.4.3 主站和FX2N 的通信程序49
• 4.5 主站和GOT 的通信49-51
• 4.5.1 GOT 通信系统的配置49-50
• 4.5.2 生产管理系统中GOT 触摸屏界面设计50-51
• 4.5.3 空调管理系统中GOT 触摸屏界面设计51
• 4.6 本章小结51-53
• 第五章 上位机节能管理平台的开发53-71
• 5.1 组态王简介53-54
• 5.1.1 组态王与I/O 设备53
• 5.1.2 组态王的特性53-54
• 5.2 组态王与主站PLC 的通信54-57
• 5.2.1 QJ71E71-100 模块的通讯协议54-55
• 5.2.2 GX Developer 中QJ71E71-100 模块设定步骤55-57
• 5.3 节能管理平台的数据库构造57-63
• 5.3.1 FileWriteFields 函数访问58
• 5.3.2 组态王SQL 访问58-59
• 5.3.3 两种组态王数据库访问方式的比较59
• 5.3.4 组态王与关系数据库的连接59-63
• 5.3.5 系统各层之间数据交换的实现63
• 5.5 节能管理平台的开发63-69
• 5.5.1 节能管理平台的主界面的设计63-64
• 5.5.2 实时能耗曲线和历史能耗曲线64-67
• 5.5.3 实时数据报表和历史数据查询67-69
• 5.5.4 单位产品能耗69
• 5.6 本章小结69-71
• 总结与展望71-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果76-77
• 致谢77

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于CC-link现场总线的节能控制系统设计    刘旭明;李国利;翟力欣;

全数字式数控现场总线通用应用层的设计与实现    徐恩松

节能管理现状及发展趋势    谢继东;

开放式现场总线CC-link的特性    覃强;

CC-link通信总线网络的研究    方清城;华路光;杨兆华;

国外先进的废铝加工设备    苏鸿英;

利用组态软件开发CC-link总线监控程序    孙兵;

数据库功能在CC-link系统中的实现    肖汉光;陈彭生;

空调系统中泵与风机的变频控制及其节能分析    佴耀;

组态王环境下数据库访问技术及其应用    李雁飞,陈国钧,张卫东,吴杰长,尹斐

浅谈变频调速技术在风机、泵类中的节能应用    周磊;

开放式现场总线CC-link综述    覃强

基于CC-link现场总线的织机网络监控系统的研究与开发    吕文刚

基于ARM & Linux的嵌入式远程监控系统    艾红;王洪涛;

基于MC68HC908GZ32及MC33989的车身控制系统的设计    王海涛;陆由斌;彭根伟;

基于工业以太网和现场总线的集散控制系统    薛凌燕;李正军;

基于PROFIBUS-DP的纺织厂温湿度监控系统    高玉萍;

基于CAN总线的变频设备远程监控系统的实现    张长远;

基于PROFIBUS现场总线的药品包装实时监控系统    曹巨江;侯张艳;孟秀玉;张晓军;

以太网与现场总线技术的综合应用    吴克刚;

基于节点任务的CANbus网络控制系统仿真平台的设计    童景琳;甘学贤;王晓博;

基于Web的远程监控技术研究及应用    冯素梅;

PLC控制的船用燃油辅锅炉模拟器的设计    陈新恩;

基于Modbus协议的温湿度采集器设计    高翼飞;车新生;

基于以太网实现除尘设备集中监控系统的设计    高广维;郝培瑞;何增红;

EFPT过程控制装置的HART无线设计    袁洪基;韩兵;

CAN总线与以太网互联的网关设计    彭博;王红蕾;

桥梁健康跟踪及灾后快速评估系统分析    郭莹;姚勇;陈代果;

结晶器三维温度场重建及可视化系统实现    杜以书;陈雄;

基于ARM和CAN总线的自动气象数据采集系统设计    靳聚芳;王保强;

基于断路器智能控制器的LonWorks通信节点的设计    李正军;王朝霞;

Profibus总线技术在窄带钢生产线上的设计与应用    李庆华;

基于SoC单片机的多现场总线接口转换器设计    叶杨婷;方康玲;

控制系统中多模冗余与网络可靠性研究    张本宏

基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究    张红兵

电力系统保护电器网络化研究    张军

CANopen网络应用的实时性和可靠性若干问题的研究    匡付华

复卷机TNT耦合作用原理与质量控制研究    孟彦京

智能压路机控制系统设计及关键技术研究    张奕

数字化超声检测系统及关键技术研究    吴瑞明

现场总线网络技术的研究    方晓柯

振动压路机压实智能控制与故障智能诊断的研究    巨永锋

基于IEC61850的变电站网络通信及装置的研究    黄智宇

变电站安全运行管理信息系统研究与应用    邢煜

基于ARM和CAN总线的染色机温度控制系统研究    刘健洪

基于RS485总线的污水处理自动监控系统的研究    房传礼

基于ARM的CAN与以太网信息转换研究    李好阳

基于EtherCAT网络的实时控制技术研究    修建竹

基于CAN总线的智能瓦斯监测系统研究    齐冀

煤矿监控系统网络接入技术研究    张大女

矿井电网谐振接地系统单相漏电故障及保护装置研究    吴琼

基于PLC与组态王的煤仓煤位监控系统    朱昌志

信息隐藏技术在组态软件中的应用研究    董爱平

浅谈我国嵌入式Linux技术的发展现状与发展动向    徐峰;

CC-link通信总线网络的研究    方清城;华路光;杨兆华;

开放式软CNC发展趋势及其体系结构的研究    王世寰,王永章,付云忠

基于CC-link现场总线的远程智能监控系统    林桂娟;宋德朝;陈明;周详发;

基于现场总线技术的远程液位控制系统    林宝全;李玉榕;

基于协议芯片的现场总线兼容技术    田晓华;史浩山;

基于RTLinux操作系统的开放式数控系统运动控制器的研究    卢艳军,林浒,任朝晖,任立义

基于现场总线的开放式数控系统数字伺服通信协议    刘艳强;郇极;

图书馆与课室能源管控一体化系统    黄亮;黄先福;刘政和;洪智彪;刘向荣;陈立定;

基于现场总线的开放式网络化数控系统的设计    徐跃;王太勇;赵艳菊;董靖川;谭斌;

基于以太网的数控系统现场总线技术研究    张向利

基于光纤串行通信的数控底层控制器研究及实现    关林君

基于实时以太网EtherCAT的卷烟机控制    刘新波

基于领域工程的开放式数控系统研究    罗东来

基金会现场总线应用层协议软件的研究与开发    刘泳

基于PCI总线的嵌入式Linux设备驱动程序的研究与实现    刘照华

面向控制器的实时调度抖动补偿及调度策略的研究与应用    孔祥君

多过程数控系统运动控制器的设计与实现    郭大兴

开放式数控系统可重构控制内核的设计与实现    杜少华

高档数控系统中的现场总线接口技术设计与开发    谢剑

政府机构节能与合同能源管理    吴施勤

合同能源管理在中国的发展及待解决的问题    杨振宇,赵剑锋,王书保

用VB6.0实现与三菱A2A(S)系列PLC进行串行通讯的方法    李晔,刘建红,武贵林

PLC控制软件按分层化结构设计    郭泰宇

“软件PLC”的设计与实现研究    刘家亮,钟庆,黄树槐

一种高性价比的PLC与上位机的通信实现    郑萍,潘世永

现场总线技术的现状与发展    王岩,张福恩

RS-485通信的模块化结构数字显示屏的设计    郑崇苏,王劭伯

Windows环境下工业控制系统上位机人机界面设计    郭谋发,王劭伯

RS-485网络的设计及其在工业监控系统中的应用    郭谋发,王劭伯

变频器在CC-link系统中的应用    徐海黎

基于CC-link的自动化设备网络教学系统    潘锋;

基于CC-link的模块式自动化生产教学系统的研制    黄志昌,高声亮,周超英

基于CC-link技术的实训与管理系统    阮友德;张迎辉;

CC-link在隧道掘进设备中的应用    张东星;

CC-link现场总线在MPS系统中的应用    郑晓斌;

数据库功能在CC-link系统中的实现    肖汉光;陈彭生;

现场总线技术在综合料场的应用    李淑文;

基于CC-link现场总线的热弯炉控制系统的改造    帅建忠;

PLC网络控制系统的研究    方清城;华路光;罗中良;

Profibus在高炉本体中的应用    邢志敏;

现场总线技术及其控制系统纵横谈    佟云峰;杨卫华;黄玮;李之昂;张帆;

PLC控制系统技术及应用    裴春兰;何武良;郑晓东;张蓉;

PROFIBUS现场总线在汽车总装车间物流系统中的应用    王宁强;刘向东;

基于现场总线技术实现S7 PLC与伺服系统通信——现场总线技术在打号机中的应用    刘伟;

变频器控制技术——从传统I／O到现场总线    夏睿;王振雷;钱锋;

PROFIBUS-DP网络系统原理及其主从站通信的实现    丁琳娜;张凤登;

Profibus-DP现场总线技术在梅钢热轧厂的应用    徐建梅;徐庆宁;

基于Industrial Ethernet水处理控制系统设计    孔繁镍;罗家政;

基于PLC控制气动实验台的设计    卢小辉;童伟;

加强公共机构节能管理迫在眉睫    本报记者 田新元

路灯更亮 用电更少    本报记者 齐立强　通讯员 张文睿

国家节能目标责任现场评价考核组与省政府交换意见    记者 张剑雯见习记者 王佳丽

对推进节能工作的几点建议    省统计局局长 陶谋立

我国将加强重点用能企业监管    钟欣

三环相扣降能耗    庞先斌　郑干臣

焦作市重点用能单位节能管理办法    

富岭节能减排的“三步棋”    周培福

公司节能会先省万元开好头    记者刘光达 付卫国

高港：实施节能改造强化节能管理    泰州市经济和信息化委员会

高精度卷绕真空镀膜设备张力控制技术研究    宋晓峰

连杆裂解半自动生产线自动化系统的控制技术研究    林宝君

城市客运交通节能管理研究    刘权乐

现场总线网络技术的研究    方晓柯

精准农业的农田信息采集系统研究与开发    叶涛

单板层积材弹性模量在线检测系统研究    肖江

工业企业节能政策工具选择研究    周英男

基于以太网的数控系统现场总线技术研究    张向利

中密度纤维板热压智能控制系统的研究    王东林

基于Windows的开放结构控制平台及应用研究    武洪恩

基于CC-link的可视化节能管理平台的开发    秦亚辉

基于现场总线的翻车机控制系统的研究及应用    张锡阳

机器人柔性焊装线整线控制技术研究    王长润

选煤厂监控系统的研究与设计    胡思源

基于PROFIBUS现场总线技术的啤酒发酵过程PLC自动控制系统    姜映红

基于PROFIBUS总线技术的柔性制造培训系统研究    雷呈喜

混凝土搅拌站自动控制系统    汪立

基于PROFIBUS-DP总线的钢丝拉伸系统的设计与研究    曹明

斗轮堆取料机控制系统的开发    冯振明

基于PLC和CC-link现场总线的MPS的研制    臧华东