基于PLC和GPRS的外加热干燥远程监控系统设计

摘要

在控制系统中应用现场总线技术实现PLC与现场设备、上位机、服务器间实时通信,使控制系统分散控制趋于集成化方向发展。传统的工业监控方式已不能满足现代工业生产的需要,如网络通信技术不足的问题,数据的准确性以及网络通信中多种结构并存等问题。本课题以“外加热干燥器系统项目”为背景,设计了一个基于PLC和GPRS无线远程监控系统,以解决了传统工业监控方式中存在的问题。
　　本系统分为现场控制级和上位机监控级两部分。现场控制级选用适用于高温高等级防爆等相对恶劣的工业自动化产品,采用SIMATICS7-200系列PLC作为采集模块,设计PLC电气原理图,完成了硬件器件的选择,梯形图程序编辑及调试和下载,实现了PLC控制系统;同时以触摸屏HMI作为显示模块,以GPRSDTU模块作为无线通讯模块,通过对模块的设置级编程,组合为集远程控制、采集、存储、显示为一体的工业现场控制级设备。上位机监控级利用北京三维公司力控组态软件实现了上位机与PLC的MODBUS现场总线通讯,实现了上位机监控显示和操作界面的设计,以数据库为基础,通过ADO方式访问SQLServer数据库,完成了数据报表的操作,并将导出的XML文件存储到相应路径,及时反映现场情况,方便操作人员做出相应动作,用于控制气体干燥系统和监测现场设备的开关运行情况及数据采集情况。
　　本文结合PLC控制技术、现场总线技术和GPRS无线技术,设计了一个外加热干燥器的远程监控系统,该系统实现了现场控制及远程组态监控的功能。结果表明,该系统能很好的满足项目需求,系统稳定性强,数据实时准确,可操作性强。

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1 绪论

1.1 课题研究目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要内容

1.4 论文的结构安排

2 外加热干燥器系统方案设计

2.1 干燥器理论基础及应用

2.2 系统设计原则

2.3 系统的总体框架

2.4 系统的工艺流程

2.5 本章小结

3 PLC 控制系统设计

3.1 基于 PLC 的控制原理及方法

3.2 基于 PLCS7-200 控制程序设计

3.3 人机界面 HMI 的设计

3.4 本章小结

4 基于 GPRS 的远程通信系统构建与实现

4.1 GPRS DTU 模块及功能

4.2 GPRS 无线通信分组协议配置

4.3 GPRS DTU 的组网应用与实现

4.4 本章小结

5 上位机监控系统的设计

5.1 上位机监控的方法

5.2 基于力控组态软件上位机监控系统设计

5.3 上位机监控程序设计

5.4 本章小结

6 系统调试

6.1 系统的整体结构

6.2 联机调试

6.3 调试过程的问题与解决

6.4 本章小结

7 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

附 录