鋼管生產(chǎn)線監(jiān)控答辯ppt

鋼管生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)答辯人：駱正磊班級：自動化101導(dǎo)師：張世峰老師安徽工業(yè)大學(xué)AnhuiUniversityofTechnology1/16/20231Content研究背景1設(shè)計內(nèi)容2仿真調(diào)試3結(jié)論展望41.研究背景1/16/20233無縫鋼管本設(shè)計主要針對無縫鋼管的生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)。

無縫鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等用鋼管制造環(huán)形零件，可提高材料利用率，簡化制造工序，節(jié)約材料和加工工時，已廣泛用鋼管來制造。左圖為無縫鋼管實(shí)物圖。1.研究背景1/16/20234無縫鋼管生產(chǎn)流程

無縫鋼管軋制技術(shù)雖隨時間日益進(jìn)步，日益發(fā)達(dá)，但是基本流程卻沒有發(fā)生太大發(fā)展，主要包括鋼坯的鋸切，管坯的加熱，穿孔，軋制，定徑，矯直，檢測，噴標(biāo)打捆。生產(chǎn)設(shè)備多，控制程序復(fù)雜但過程順序清晰，適合采用PLC進(jìn)行順序控制。無縫鋼管的軋制工藝流程如下圖所示：1.研究背景1/16/20235無縫鋼管穿孔機(jī)

今天在無縫鋼管生產(chǎn)過程中,穿孔工藝被廣泛應(yīng)用而且是非常經(jīng)濟(jì)的。本設(shè)計涉及的是無縫鋼管生產(chǎn)線二錕穿孔機(jī)。二輥式穿孔機(jī)主要有帶導(dǎo)輥的穿孔機(jī)、帶導(dǎo)板的穿孔機(jī)和帶導(dǎo)盤的穿孔機(jī)，帶導(dǎo)輥的穿孔機(jī)一般不常用，只用于穿孔軟而粘的有色金屬，如銅管、鈦管等。帶導(dǎo)板的穿孔機(jī)具有孔型封閉好、接觸變形區(qū)長、穿出的毛管壁厚可以更薄的特點(diǎn)而仍然得到重視；帶導(dǎo)盤的穿孔機(jī)越來越得到發(fā)展。1.研究背景1/16/20236無縫鋼管減徑機(jī)

減徑機(jī)是熱軋無縫鋼管生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，它使毛管在微張力狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)減徑，以得到多種規(guī)格的成品鋼管?，F(xiàn)代減徑機(jī)的機(jī)架結(jié)構(gòu)一般采用三輥形式，分別用12臺或14臺直流電機(jī)進(jìn)行拖動控制，它的兩個主要作用是減徑和改變壁厚，即通過相互緊靠及串列的機(jī)架序列使鋼管的外徑遞減，同時利用該序列中軋制速度差在鋼管上形成縱向拉應(yīng)力即張力，通過控制張力的大小來使鋼管壁厚按要求值變化。本設(shè)計采用14臺直流電機(jī)進(jìn)行拖動控制。減徑后的鋼管外表面光潔、無劃痕具有一定的真圓度，進(jìn)一步提高了鋼管外表面質(zhì)量。1.研究背景1/16/202372.設(shè)計內(nèi)容1/16/20238重點(diǎn)論述基于西門子WinCC監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計2仿真調(diào)試4分析課題涉及鋼管生產(chǎn)線現(xiàn)場設(shè)備及技術(shù)要求31簡述WinCC的OPC通訊33本文主要設(shè)計內(nèi)容2.設(shè)計內(nèi)容1/16/20239WinCC工業(yè)組態(tài)軟件西門子公司的WinCC是WindowsControlConter(視窗控制中心)的簡稱。它集成了SCADA、組態(tài)、腳本(Script)語言和OPC等先進(jìn)技術(shù)，為用戶提供了Windows操作系統(tǒng)(Windows2000或XP)環(huán)境下使用各種通用軟件的功能。WinCC繼承了西門子公司的全集成自動化(TIA)產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)和無縫集成的特點(diǎn)。本設(shè)計采用WinCCV6版本。該版本只運(yùn)行與WindowsXP/2000系統(tǒng)下，故本人在XP虛擬機(jī)下設(shè)計運(yùn)行。

2.設(shè)計內(nèi)容1/16/202310在安裝好WinCC后，我們開始鋼管生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計。首先，由于本設(shè)計項(xiàng)目不大，故選擇單用戶項(xiàng)目，創(chuàng)建好合法的項(xiàng)目名后，把項(xiàng)目保存在磁盤根目錄下。之后再配置好PLC的驅(qū)動，如右圖。2.設(shè)計內(nèi)容1/16/202311配置好PLC的驅(qū)動后，開始確定和創(chuàng)建系統(tǒng)要監(jiān)控的變量。在WinCC項(xiàng)目管理器的變量管理中創(chuàng)建內(nèi)部變量，系統(tǒng)變量。由于實(shí)際監(jiān)控系統(tǒng)涉及到現(xiàn)場PLC采集的數(shù)據(jù)和工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，為簡化方便起見，本設(shè)計將所有監(jiān)控變量設(shè)成內(nèi)部變量，并用WinCC自帶的變量仿真器WinCCTAGSimulator來模擬現(xiàn)場數(shù)據(jù)的變化采集。在“開始”>“所有程序”

>“SIMATIC”>“WinCC”>“Tools”>“WinCCTAGSimulator”找到變量仿真器。2.設(shè)計內(nèi)容1/16/202312系統(tǒng)要監(jiān)控的詳細(xì)變量列表見論文附錄一。2.設(shè)計內(nèi)容1/16/202313在建立完所有監(jiān)控變量后，便開始進(jìn)行圖形界面設(shè)計。啟動WinCC，在其項(xiàng)目管理器中打開圖形編輯器，根據(jù)實(shí)際設(shè)計要求在WinCC的標(biāo)準(zhǔn)對象、智能對象和Windows對象的下拉列表框中選擇需要的靜態(tài)文本、輸入輸出域、應(yīng)用和畫面窗口以及功能按鈕等。然后對選擇的對象進(jìn)行更名、復(fù)制、粘貼、定位和旋轉(zhuǎn)等基本靜態(tài)操作，以及通過動態(tài)對話框、C動作或VBS動作來實(shí)現(xiàn)對象屬性的動態(tài)化?；谒接邢蓿救嗽O(shè)計的監(jiān)控主畫面以簡為主。以下為本設(shè)計所涉及的監(jiān)控畫面。2.設(shè)計內(nèi)容1/16/202314鋼管生產(chǎn)線中穿孔機(jī)監(jiān)控畫面：2.設(shè)計內(nèi)容1/16/2023152.設(shè)計內(nèi)容鋼管生產(chǎn)線減徑機(jī)監(jiān)控畫面：1/16/202316報警報表設(shè)計：

在實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場，安全性是非常重要的，當(dāng)在生產(chǎn)過程發(fā)生意外故障時，報警組態(tài)系統(tǒng)就會自動觸發(fā)相應(yīng)的報警信息，此信息會顯示在報警記錄表中。本設(shè)計除了開關(guān)是二進(jìn)制量外，其余報警變量如電機(jī)轉(zhuǎn)速、電樞電流及電壓等都是模擬量報警。2.設(shè)計內(nèi)容1/16/2023172.設(shè)計內(nèi)容監(jiān)控數(shù)據(jù)趨勢設(shè)計：1/16/202318數(shù)據(jù)歸檔畫面設(shè)計：2.設(shè)計內(nèi)容1/16/2023192.設(shè)計內(nèi)容報警報表設(shè)計：報表編輯器是WinCC基本軟件包的一部分，提供了報表的創(chuàng)建和輸出功能。

1/16/202320創(chuàng)建全局腳本動作：在WinCC變量管理器中，啟動全局腳本C編輯器，通過“文件”>“新建動作”菜單項(xiàng)來創(chuàng)建新動作，通過“文件”>“另存為”>“SetOnOff”來保存文件，編寫和編譯該動作。本設(shè)計涉及的全局腳本為穿孔機(jī)主機(jī)水閥的定時開關(guān)功能，簡單代碼如下：2.設(shè)計內(nèi)容1/16/202321創(chuàng)建用戶權(quán)限：

一個系統(tǒng)的運(yùn)行，其安全性至關(guān)重要，因此要求我們創(chuàng)建并組態(tài)訪問保護(hù)，用戶管理用于在運(yùn)行系統(tǒng)時控制操作人員對數(shù)據(jù)和函數(shù)的訪問，從而保護(hù)操作元素(例如輸入域和功能鍵)免受未經(jīng)授權(quán)的操作。2.設(shè)計內(nèi)容1/16/2023222.設(shè)計內(nèi)容監(jiān)控主畫面設(shè)計：1/16/202323OPC與WinCC通訊：

OPC(OLEforProcessControl,用于過程控制的OLE)是一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

,OPC全稱是OLEforProcessControl，它的出現(xiàn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場過程控制應(yīng)用建立了橋梁。OPC是為了連接數(shù)據(jù)源(OPC服務(wù)器)和數(shù)據(jù)的使用者(OPC應(yīng)用程序)之間的軟件接口標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)源可以是PLC，DCS等控制設(shè)備，本課題數(shù)據(jù)源為PLC。WinCC可用作OPC服務(wù)器的連接，也可做OPC服務(wù)器，其他應(yīng)用程序也可以以O(shè)PC方式訪問WinCC。2.設(shè)計內(nèi)容1/16/2023243.仿真調(diào)試1/16/2023253.仿真設(shè)計仿真前，必須用戶登錄：1/16/202326在完成了以上步驟后，我們開始進(jìn)行仿真測試，激活系統(tǒng)，打開WinCC自帶的變量仿真器。主畫面（減徑機(jī)畫面）如下：3.仿真調(diào)試1/16/202327穿孔機(jī)監(jiān)控仿真圖：3.仿真調(diào)試1/16/202328穿孔機(jī)監(jiān)控趨勢圖：3.仿真調(diào)試1/16/202329減徑機(jī)趨勢圖：3.仿真調(diào)試1/16/202330報警畫面：3.仿真調(diào)試1/16/202331數(shù)據(jù)歸檔畫面：3.仿真調(diào)試1/16/202332報警報表可選打印畫面：3.仿真調(diào)試1/16/2023334.結(jié)論展望1/16/202334結(jié)論：本設(shè)計運(yùn)行仿真結(jié)果基本滿足設(shè)計要求，由于能力和時間的關(guān)系，我覺得本設(shè)計有許多不盡人意的地方，譬如功能不全、外觀粗糙、沒有解決細(xì)節(jié)問題等等。但我認(rèn)為，做一件事情，不必過于在乎最終的結(jié)果，可貴的是過程中的收獲。通過將近兩個月的學(xué)習(xí)，我收獲了許多。我了解了很多鋼管生產(chǎn)方面的知識，以及監(jiān)控組態(tài)軟件的大致構(gòu)成及運(yùn)用，雖然只學(xué)到些皮毛，但卻開拓了我的眼界，讓我明白了學(xué)無止境的道理。監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，對于工業(yè)生產(chǎn)具有極大的重要性！一個好的設(shè)計人員設(shè)計的優(yōu)秀的監(jiān)控軟件，可以清楚地反應(yīng)出生產(chǎn)線上各個機(jī)組的運(yùn)行情況，使工作人員對機(jī)組的運(yùn)行情況有了更清楚地掌控，便于及時發(fā)現(xiàn)故障，排除故障，降低了整個生產(chǎn)線操作故障率與操作