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基于工业以太网的超速离心机远程群控系统设计

向阳  
【摘要】:离心机主要用来分离血液、药物、化工等产品,是生物、医学、工业等行业常见的设备。最高转速超过30000r/min的离心机被称为超速离心机。近几年国内外离心机技术发展迅速,朝着高转速,高精度,自我检测,网络化,远程监控的方向发展。本文建立一个离心机联机远程群控系统,使用现场总线和工业以太网技术将多台离心机连接起来进行远程集中监控,有利于提高离心机的生产效率,降低产品的人力成本,增加产品的竞争力,同时用户还可以通过上位监控主机完成各个离心机运行状态的远程监控与故障诊断。 工业以太网是一种基于快速以太网技术和TCP/IP技术发展起来的工业通讯网络。它目前已经在工企自动化系统中的信息管理层和监控层得到了广泛的应用,并开始呈现向工业控制现场延伸发展的趋势。 本文构架了一个PROFIBUS-DP与PROFINET结合的混合网络来实现对多个超速离心机的远程群控。对超速离心机群实行三层网络监控,分别为设备执行层、现场监控层和远程监控及信息管理层。设备执行层使用PROFIBUS-DP连接各个离心机节点,现场监控层和远程监控及信息管理层则使用PROFINET网络连接。 本文设计了超速离心机的控制系统,包括MCU模块、信号测量模块、控制模块、触摸屏显示模块以及总线通讯模块。参数测量模块包括热敏电阻测温模块、红外热电堆测温模块、光电传感器测量转速模块及真空规测量真空模块。控制模块包括温度控制模块、转速控制模块及真空度控制模块。 本文设计了超速离心机节点通讯模块的软件流程,并编写了超速离心机节点的GSD文件。使用STEP7和iMap实现了系统PROFINET CBA(基于组件的自动化)通讯解决方案,并详细介绍了系统各组件之间的通讯协议组成和类型。 本文使用Delphi7.0软件开发了超速离心机群远程实时监控软件。用户可以通过该软件对超速离心机群进行任务管理、参数修改、历史查询和打印,并可以通过主控界面实现对超速离心机群的远程实时监控。一旦某台离心机出现故障,还可以监测到离心机的故障类型,便于用户管理和维护。


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