基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)流程控制研究【開題報(bào)告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報(bào)告</b></p><p><b>　　通信工程</b></p><p>　　基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)流程控制研究</p><p>　　一、課題研究意義及現(xiàn)狀</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由最初的CCS（計(jì)算機(jī)

2、集中控制系統(tǒng)），到第二代的DCS（分散控制系統(tǒng)），發(fā)展到現(xiàn)在流行的FCS（現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)）。而對(duì)諸多如圖像。語(yǔ)言信號(hào)等大量數(shù)據(jù)、高速率傳輸?shù)囊?，又催生了?dāng)前在商業(yè)領(lǐng)域風(fēng)靡的以太網(wǎng)與控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，新一代的工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)將引起工業(yè)控制領(lǐng)域的一場(chǎng)新的浪潮。這股工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化浪潮又將嵌入式技術(shù)、多標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、無(wú)線技術(shù)等多種當(dāng)今流行的技術(shù)融合進(jìn)來(lái)，拓展了工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展空間帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。</p><

3、;p>　　以信息化帶動(dòng)工業(yè)化是保持國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)的有力保證，也是改造傳統(tǒng)工業(yè)體系結(jié)構(gòu)的重要手段。是故對(duì)于基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)流程控制系統(tǒng)來(lái)控制生產(chǎn)流程將成為焦點(diǎn)，在保證控制系統(tǒng)原有的穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性等要求的同時(shí)，又增強(qiáng)了系統(tǒng)的開放性和互聯(lián)性、可操作性，提高了系統(tǒng)對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)性。在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，該系統(tǒng)的構(gòu)成模式使得企業(yè)能夠適應(yīng)空前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，有助于加快新產(chǎn)品的開放、降低生產(chǎn)成本、完善信息服務(wù)，均有廣闊的發(fā)展前景。<

4、;/p><p>　　本課題研究如何利用工業(yè)以太網(wǎng)和軟總線平臺(tái)，模擬實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的流程控制，模擬同時(shí)對(duì)多個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行控制，對(duì)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。</p><p>　　二、課題研究的主要內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)</p><p><b>　　1)研究?jī)?nèi)容</b></p><p>　　研究生產(chǎn)流程控制技術(shù)，為了模擬生產(chǎn)實(shí)踐，采用數(shù)

5、字開關(guān)組、LED指示燈面板和現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)構(gòu)成硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境，編寫程序模擬生產(chǎn)流程控制過(guò)程?；诠I(yè)以太網(wǎng)和軟總線平臺(tái)，模擬實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的流程控制，模擬同時(shí)對(duì)多個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行控制。</p><p><b>　　2）預(yù)期目標(biāo)：</b></p><p>　　基于工業(yè)以太網(wǎng)和LabMap軟總線開發(fā)模擬實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的流程控制系統(tǒng)，并模擬同時(shí)對(duì)多個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行控制，在采用數(shù)字開

6、關(guān)組、LED指示燈面板和現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)構(gòu)成硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)功能檢測(cè)，并通過(guò)檢驗(yàn)。</p><p>　　三、課題研究的方法及措施</p><p>　　如圖1，運(yùn)用工業(yè)流程控制軟件和LabMap軟總線,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，搭建基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)流程控制系統(tǒng)，在雙向通信中高層應(yīng)用進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)參數(shù)配置，成功實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能特性: </p><p>　　圖1 基于

7、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)流程控制系統(tǒng) </p><p>　　本課題主要是對(duì)基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)流程控制研究，主要方法步驟有：</p><p>　　1、采用現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)組建現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)，布設(shè)數(shù)字開關(guān)和LED指示板硬件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程控制終端的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)； 2、配置和運(yùn)行軟總線平臺(tái)，并測(cè)試數(shù)字量讀取和設(shè)置； 3、開發(fā)應(yīng)用軟件，在遠(yuǎn)端模擬生產(chǎn)流程

8、控制；采用C#編程實(shí)現(xiàn)，基于軟總線的應(yīng)用接口實(shí)現(xiàn)控制操作； 課題結(jié)束，除完成畢設(shè)論文外，還需提交開發(fā)的控制軟件。</p><p>　　四、課題研究進(jìn)度計(jì)劃 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)期限：自2010年9月13日至2011年4月22日。 </p><p>　　第一階段（第一學(xué)期第2周至第10周）：第1周到第4周查閱資料完成選題，進(jìn)一步查閱科研文獻(xiàn)資料和實(shí)

9、際調(diào)研；第5周到第7周熟悉Wago現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)、LabMap軟總線和生產(chǎn)流程控制工作原理、使用方法；第8周到第10周完成課題相關(guān)的文獻(xiàn)綜述、外文翻譯。</p><p>　　第二階段（第一學(xué)期第11周至第19周）：第11周到第16周熟悉工廠生產(chǎn)流程控制原理及過(guò)程，建立模型系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，完成基于工業(yè)以太網(wǎng)的生產(chǎn)流程控制模型系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)，布設(shè)數(shù)字開關(guān)和LED指示板硬件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程控制終端的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；第1

10、7周到第19周配設(shè)軟總線的應(yīng)用接口實(shí)現(xiàn)控制操作， 完成畢業(yè)論文初稿。 </p><p>　　第三階段（第二學(xué)期第1周至第8周）：第1周到第4周完成多模型系統(tǒng)控制軟件開發(fā)，完成系統(tǒng)和功能測(cè)試，完成畢設(shè)論文和其他相關(guān)文檔。</p><p>　　最后通過(guò)驗(yàn)收，進(jìn)行答辯。</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><

11、p>　　[1]汪成義, 家庭控制網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)淺析[M]. 光通信研究, 2009(4)：37-40. </p><p>　　[2]魏利勝, 費(fèi)敏銳. 分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究進(jìn)展[M]. 工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置, </p><p>　　2009.02:3-4. </p><p>　　[3]梁昌鑫,賈廷綱,陳孝祺, 工業(yè)自動(dòng)化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[M]. 上海電機(jī)學(xué)

12、院學(xué)報(bào), </p><p>　　2008(9):235-238.</p><p>　　[4] 張?jiān)瀑F等,LonWorks總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M] 中國(guó)電力出版社 2010.3.</p><p>　　[5] 張紅濤主編，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用[M]—北京：中國(guó)電力出版社，2009.12.</p><p>　　[6] 陽(yáng)憲惠主編,網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)

13、[M]：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)—北京：清華大學(xué)出版社，2009.9.</p><p>　　[7] 任波, 喬莉, 李環(huán)編著．現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用[M]／—北京：航空工業(yè)出版社，08.7 . </p><p>　　[8] 韓兵編,現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)監(jiān)控與組態(tài)軟件[M]／．—北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.08.[9] 李正軍編著現(xiàn)場(chǎng)總線與工業(yè)以太網(wǎng)及其應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M

14、]．—北京：人民郵電 </p><p>　　出版社出版,2006.2.</p><p>　　[10]G. Ferrari, P. Medagliani, S. Di Piazza, and M. Martal`o, "Wireless Sensor Networks: Performance Analysis in

15、 Indoor Scenarios". EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, Volume 2007, Article ID 81864, 14 pages. </p><p>　　[11]Yu-Ping Tsou, Jun-Wei Hsieh, Cheng-Ting Lin, Chun-Yu Chen, "Bui

16、lding a Remote Supervisory Control Network System for Smart Home Applications". IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, Volume 3, Oct. 2006, pp.1826 - 1830. </p><p>　　[12] 陳慧琴,蔡均,