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监控计算机与PLC数据通信的研究与应用

2013-07-08 01:38 可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心，集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。由于它的功能强、可靠性高、适应性好以及具有模块化结构等优点，在工业控制中得到了广泛的应用。把个人计算机连入PLC网络，不但有很强的数据处理和管理能力，而且能给用户提供非常美观而又易于操作的界面，实现对系统参数的监控、修改及显示各种实时控制图表，从而使工作人员及时了解现场情况。而这些功能的实现是以PLC与上位机的通信为基础的，因此通信是本文研究的重点环节。 本文共分六章，其中第五、六章是重点章节。第一章绪论，主要讲述了论文的研究背景和课题研究的任务。作为论文的理论基础，第二、三章分别介绍了PLC控制系统和PLC通信及网络的一些基本原理，并且针对行车机构给出了自行设计通信交互的思路。第四章详细介绍了西门子S7-200 PLC的通信方式、通信协议及通信指令。第五、第六两章针对专用行车电气控制装置存在的不能实现远程监控和存储历史数据等问题，编制了PLC自由口通信协议并用Visual Basic6.0高级语言设计通信界面、开发通信程序。另外，与系统研究相关的数据库理论、变频调速技术和传感器等应用技术在文中也有所涉及。文章最后总结了本课题设计的不足，提出了可以进一步完善监控功能的设想。 论文以监控计算机与PLC数据通信的研究为理论基础，针对专用行车电气控制装置存在的问题，提出了实时监控的方法，深入地了解了通信的底层协议，通过对相关理论和技术的分析、应用，设计出良好的监控界面，主要开发了PC和S7-200 PLC的通信程序。该通信程序的开发，主要应用了Visual Basic6.0高级语言、S7-200 PLC的自由口通信指令、数据库等内容，与利用工控组态软件实现监控的方法相比较，这种自行开发的方式，具有占用硬盘空间小、控制灵活、性能价格比高等特点，可为针对性、专业性更强的监控应用提供通信保障，也可以为其它品牌的PLC通信提供借鉴，具有一定的现实意义和参考价值。 【关键词】：PLC 上位机 串行通信 自由口模式 （科教作文网http://zw.NSEaC.com编辑发布）
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM571.61
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2007.096355
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-11
• 1.1 课题的研究背景8-9
• 1.2 课题来源及研究任务9-11
• 第2章 PLC控制系统11-15
• 2.1 可编程控制器 PLC11-12
• 2.2 PLC实现控制的要点12-13
• 2.3 PLC控制系统的结构13-15
• 第3章 PLC的通信及网络15-20
• 3.1 网络通信中的基本概念15-17
• 3.1.1 通信方式15-16
• 3.1.2 串行通信接口标准16
• 3.1.3 硬件握手与软件握手16-17
• 3.2 局域网基础17-18
• 3.2.1 网络结构17-18
• 3.2.2 网络通信协议18
• 3.3 现场运用18-20
• 第4章 西门子S7-200系列 PLC20-27
• 4.1 应用背景与需求20-21
• 4.2 S7系列 PLC的网络结构与协议21-23
• 4.2.1 网络结构21
• 4.2.2 通信协议21-23
• 4.3 S7-200 PLC的通信方式与硬件选择23-24
• 4.3.1 S7-200 PLC的通信方式23-24
• 4.3.2 S7-200 通信的硬件选择24
• 4.4 S7-200 PLC的通信指令24-27
• 4.4.1 网络指令24-25
• 4.4.2 自由口指令25-27
• 第5章 自由模式下 PLC与 PC机串行通信的实现27-39
• 5.1 PLC与PC机的物理连接27
• 5.2 编写通信程序27-33
• 5.2.1 上位机的通信编程27-29
• 5.2.2 PLC通信程序设计29-33
• 5.3 其它相关技术33-39
• 5.3.1 数据库技术概论33-35
• 5.3.2 A/D和 D/A转换概念35-36
• 5.3.3 变频调速原理36-38
• 5.3.4 传感器38-39
• 第6章 监控计算机与 PLC通信在专用行车控制装置的应用39-53
• 6.1 专用行车电气控制装置39-42
• 6.1.1 专用设备基本情况39-40
• 6.1.2 PLC的选型40
• 6.1.3 存在的问题及解决方案40-41
• 6.1.4 变频器的接入41-42
• 6.2 系统人机界面的设计42-50
• 6.2.1 系统人机界面42-47
• 6.2.2 通信口发送数据47-48
• 6.2.3 PLC程序设计48-50
• 6.3 抗干扰措施50-51
• 6.4 总结与展望51-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-56
• 在读期间的研究成果56