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工业网络控制技术论文
工业网络控制技术论文 网络控制技术是在一定的约束条件下,按既定的目标对网络计划进行 不断检查、评价、调整和完善的过程。下面小编给大家分享一些工业网络控制技 术论文,大家快来跟小编一起欣赏吧。工业网络控制技术论文篇一 自动化网络控制技术在冶金工业综合控制中的应用 摘要:随着科学技术的发展,冶金行业的自动化水平已经达到了较高 的层次。本篇文章主要简单分析自动化网络控制技术在冶金行业的发展情况,以 供参考。
关键词:冶金行业;自动化技术;发展情况 中图分类号:
F407 文献标识码:
A 引言 在最近几年,我们国家在自动化技术上的发展取得了一定的成就,而 且自动化技术已经被广泛地运用在制造业等行业中。在生产钢铁的工艺中,我们 不再为外国先进技术而担忧,而是建立了以国有化为基础的自动化体系,使得一 大批新产品新技术逐渐投入到市场中。并且被广泛地运用在国内许多钢铁领域中。
而且以计算机技术为基础的自动化技术在经济领域以及社会领域中取得了瞩目 的成就。本篇文章就是对冶金工业自动化技术进行简单的分析与探究。
一、自动化技术在冶金工业中的应用现状 1、 冶金行业的发展过程 冶金生产过程的自动控制包括对采矿、选矿(见选矿自动化)、冶炼(见 高炉自动化、转炉自动化)、浇铸(见连铸自动化)、轧材(见连轧机控制系统)等主 体生产过程和供水、电、热、氧、气等辅助生产过程的控制。现代冶金企业采用 计算机把生产过程控制和生产管理结合成统一的整体,大大提高了自动化程度。
20世纪50年代在冶金生产过程控制中开始采用顺序控制器和模拟调节器。60年代英国首先建立全线采用计算机控制的热连轧机。70年代随着微型计算机的推广, 冶金企业也开始采用计算机建立完整的计算机控制和管理系统。实现冶金自动化, 可以大大提高劳动生产率和产品质量,减少流动资金的占用,改善劳动条件,获 取很高的经济效益。
2、冶金行业的自动化现状 冶金流程非常复杂,生产环境不好,危害工作人员的身体健康,因此 实现冶金自动化势在必行。当前,我国的冶金企业自动化正在不断发展中,自动 化设备不断普及,操作系统及时更新。但是冶金企业的自动化两极分化严重,大 企业水平较高,小企业差之千里。总体上说,我国冶金自动化水平并不高。
2.1 依赖国外的系统引进,没有适应自己的自我开发。
2.2 大部分企业对自动化控制的认识还不够系统和全面,缺乏专门的 技术人才,致使自动化过程中遇到问题时难以及时解决。
二、自动化网络控制技术在冶金工业综合控制中的应用 1、在冶金过程控制系统方面 对于我国目前的冶金过程控制系统中,计算机技术已经完全遍布每一 个控制流程中,且其普及率正在不断的持续增高。近年来,冶金自动化系统经过 不断的发展,推出了工业以太网等技术构成的控制系统,加强了冶金企业对于以 个人计算机为基础的区域控制系统的应用。计算机过程控制系统可以做到将所有 有关冶金生产的参数(例如冶金需要的工艺要求、实际操作经验、核心技术要求 和专用的模型等)有机的整合在一起,组成一个科学的数据库,然后根据已经建 立的区域控制系统,对于系统中的每一个部分都进行动态的检测和对其反馈信息 进行科学的分析和处理,最后把处理结果及时的发送到每一部分中。而且计算机 过程控制采用工业以太网技术把系统中的控制器、传感器和检测器以及其他的类 似的部件以最理想的方式连接在一起,一方面大大提高了系统中各个部分的实时 反馈能力和系统中心的信息传递能力,另一方面也增大了系统本身的安全可靠性 和高效性。例如,在扎线上安装与当时的冶金活动有关的各种工作环境参数控制 设备,由这些设备对实际工作中不断变化的工作运行数据和控制设备所展现出来 的信息经过合理的整理,通过相应的控制器把这些信息传递到过程控制计算机中 心,再由计算机对这些数据进行科学的分析,并把处理方法通过工业以太网构成的控制与管理路线发送到每一个控制设备中,以实现整个系统在工作过程中的动 态控制功能。计算机过程控制系统在不同的生产流程中有不同的应用细节,但其 系统流程设计思路和基本的系统框架与本例有着不同的相近程度。
2、在冶金企业管理信息系统方面 业的管理对与企业来说是十分重要的,一个好的管理模式可以让企业 在发展中有很大的竞争力,得以持续发展。企业信息化系统的自动控制是在冶金 工业中把冶金流程的全部信息集成起来,进行管理、技术、生产和控制的信息集 成,就可以将生产时产生的数据进行及时采集,对管理者的决策提供数据。在有 色冶金质量管理和在线监测以及故障诊断方面提升智能管理,达到动态管理,降 低生产成本;通过信息化管理可以实现能源的管理和实时性管理以及商业智能管 理,对企业的可持续发展和生产以及技术等方面的创新提供了基础。
3、在冶金自动化控制软件开发方面 冶金自动化控制不仅需要专业的硬件作为后盾,也需要相应的软件作 为支持。冶金自动化控制所需要的硬件根据不同的冶金过程有着小范围的变化, 而且随着科技的发展,硬件会得到改进或者出现了一些新的硬件等,这就需要相 软件做出相应的调整才能适应硬件的变迁。在这种形势下,许多的软件开发商利 用手头各种硬件的信息,制造出了适合各种硬件组合的相应软件。而这些软件在 个人计算机上都有着良好的通用性,且相对的性价比也较高,这也与计算机技术 的成熟和软件自身的机构有关。研制出来的软件与计算机在冶金自动化控制方面 息息相关,成为了一个不可分割的整体,特别是能够和管理信息系统相结合,提 高了自动化的效率。由于计算机在冶金自动化控制方面的飞速发展,软件开发商 大多都利用个人计算机为运行平台,为冶金工业制作出了更加丰富的软件系统, 这也为计算机在冶金行业的普及做出了贡献。尤其是近年来国外的软件制造商对 其软件产品明显提升了开放性,是我国的软件制作有了更多更新颖的元素,为优 质软件的研制做出了极大的贡献。
4、在人工智能方面 人工智能系统是一种把神经元网络、专家系统、模糊控制有机结合的 控制系统,通过采用模糊逻辑方式对传感器所采集到的测量数据进行判断和评价, 进而发出控制指令的系统。在冶金自动化控制中,利用网络信息化的优势,对冶 金企业各个方面的专业知识和核心处理方案进行总结,利用计算机对于所有的设备进行智能的控制。简单来说,就是把实际生产所需要的工艺计算和实际控制输 入到计算机系统中去,而计算机利用模糊的逻辑方式对于发生的情况进行高度的 分析,做出有较高精准性的操作。
5、在局域网络方面 随着计算机网络的发展,对于局域网络的研究也有了一定的深度。在 冶金企业的自动化控制中,因为硬件的数量和精度要求不断在提升,给计算机对 于每一个设备的控制带来了一定的困难。其主要体现在每一个部分的自动化设备 接收计算机给予的指令和自己进行操作中间产生的时间差方面以及各个设备之 间的信息交流方面。而计算机局域网络技术也可以在一定程度上缓解此种情况。
计算机局域网络技术可以把系统分割成一个个可以由局域网络技术进行连接的 部分,为它们之间的沟通起到了相应的桥梁功能,大大提升了各个部分的信息交 流程度。
结束语 利用自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用, 以获得更好的社会、经济效益。大力发展自动化技术,可以将我国冶金技术提高 到一个新的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发 展起着十分重要的作用。
工业网络控制技术论文篇二 PLC及网络技术在工业控制中的应用 【摘 要】伴随时代 发展 ,进入21世纪崭新 工业 控制领域,PLC 仍然能够引导自动化行业的发展,主要是由于在最初其采用 计算 机的设计思想 和适应各种现场 应用,随着 电子 事业的飞速发展,PLC已经可以在各个领域 去适应不同的客户要求。这就是PLC的生命力,具有一个非常灵活的大脑,和可 以随时变化和更新的身体部件。
【关键词】工业控制 编程 PLC 现代 钢铁生产中,传统的手动操作已远远不能获得好的控制品质。
目前,在电气控制领域,国内外普遍采用PLC。特别是最近几年的冶金行业中,PLC以其在工业恶劣 环境下仍能高可靠性 工作,及抗干扰能力强的特点而获得 更为广泛的使用。PLC将电气、仪表、控制这三电集于一体,可以方便、灵活地 组合成各种不同规模和要求的控制系统,以适应各种工业控制的需要。由于PLC 是专为工业控制而设计的,其结构紧密、坚固、体积小巧,是实现机电一体化的 理想控制设备。随着微电子技术的快速发展,PLC的制造成本不断下降,而其功 能却大大增强。在先进工业国家中PLC已成为工业控制的标准设备,应用几乎覆 盖了所有工业 企业 ,日益跃居现代工业自动化三大支柱 (PLC,ROBOT,CAD/CAM)的主导地位。
可编程序控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算 操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运 算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式 的输入和输出,控制各种类型的 机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的 外围设备都应该按照易于与控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设 计。
一、PLC具有以下显著特点 1.极高的可靠性 由于工业生产的环境条件远比通用 计算机所处的环境差,因此要求 PLC具有很强的抗干扰能力,并且应能在比较恶劣的运行环境中(如高温、过电 压、强电磁干扰和高湿度等)长期可靠地运行。
2.使用方便 (1)操作方便:对PLC的操作包括程序输入的操作和程序更改的操作。
大多数PLC采用编程器进行程序输入和更改的操作。更改程序的操作也可直接根 据所需的地址编号继电器编号或接点号进行搜索或顺序寻找,然后进行更改。
(2)编程方便:PLC有梯形图、布尔助记符、功能表图多种程序控制设 计 语言可供使用。
(3)维修方便:当系统发生故障时,通过硬件和 软件的自诊断,维修 人员可根据有关故障信号灯的指示和故障代码的显示,或通过编程器和CRT屏幕 的显示,很快地找到故障所在的部位,为迅速排除故障和修复节省了时间。3.灵活性高 PLC的灵活性表现在下列三方面。
(1)编程的灵活性:PLC采用的编程 语言有梯形图、布尔助记符、功 能表图、功能模块图等,只要掌握其中一种语言就可进行编程。
(2)扩展的灵活性:PLC根据 应用的规模的不断扩展,它不仅可以通 过增加输入、输出卡件增加点数,通过扩展单元来扩大容量和功能,也可通过多 台PLC的通信来扩大容量和功能。
(3)操作的灵活性:操作的灵活性指设计的 工作量大大减少,编程的 工作量和安装施工的工作量大大减少,操作十分灵活方便,监视和控制变得容易。
4.机电一体化 PLC是专门为 工业 过程控制而设计的控制设备,它的体积大大减小, 功能不断完善,抗干扰性能增强, 机械和电气部件被有机地结合在一个设备内, 把仪表 电子 和 计算 机的功能综合在一起。
网络 技术在 现代 控制系统中的应用越来越普遍,所谓控制网络一 般指以控制“事务对象”为特征的 计算机网络系统,它主要面向 企业 或某个系 统的底层。控制网络来源于计算机网络技术,与一般的计算机网络有许多共同点, 但又有不同和独特之处,主要表现在以下几个方面:
(1)控制网络中数据传输的及时性和系统响应的实时性是其基本要求;
(2)控制网络强调在恶劣 环境下数据传输的完整性和可靠性;
(3)通讯方式多采用广播或组播方式;
(4)控制网络必须解决多家产品和系统在同一网络中相互兼容及互操 作性问题。
现场总线是近几年来备受关注并得到迅速 发展 的控制网络新技术。
它以具备数字计算与数字通讯能力的现场设备作为网络节点,以总线作为节点实 现数字通信的 联系纽带,构成开放式、数字化的控制网络,因而又被誉为自动 化领域的通讯与网络技术。建设以现场总线控制网路为基础的实现企业 管理、经营、控制一体化的信息系统,是许多现代企业正努力实现的目标。通过企业网 络将管理、经营、控制协调为一个整体,实现产品开发、生产加工、原料供应与 产品储运、市场信息、企业管理、决策过程等的一体化解决方案。就现场总线系 统而言由于各种现场总线采用的通讯协议和介质不同,不同标准的总线设备之间 的互连和互操作存在许多障碍。
控制系统第一层通讯网络操作室主机与PLC之间采用PROFIBUS现 场总线通讯协议构成现场总线工业控制网络,实现彼此的信息交换。通过网络把 高炉系统的工艺参数设定值和对电气设备的操作从人机接口传送到PLC,把各个 设备的状态和工艺、电气参数及故障由PLC收集送到人机接口的CRT显示。
PROFIBUS是一种国际性的开放式现场中线标准,PROFIBUS可使分散数字化控 制器从现场的底层到车间级网络化。PROFIBUS采用RS485传输方式,RS485是 PROFIBUS最常用的一种传输方式。
控制系统第二层通讯网络操作室主机、调度室和值班室的工控机之间 采用TCP/IP网络通讯协议互相连接成Ether NET网,Ether NET网是IEEE802.3所 支持的局域网标准。按照国际标准化 组织开放系统互连 参考 模型的7层结构, Ether NET网标准只定义了链路层和物理层,作为一个完整的通讯系统,它需要 高层协议的支持。APARNT在制定了TCP/IP高层通讯协议并把Ether NET网作为 其数据链路和物理层的协议之后,Ether NET网便和TCP/IP紧密的捆绑在一起了。
以后,由于国际互联网采用了Ether NET网和TCP/IP协议,人们甚至把超文本连 接HTTP等与TCP/IP协议组放在一起,俗称为Ether NET网技术。
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