.目前,世界正快步迈向第四次工业革命.为了迎接第四次工业革命,早在2013年德国汉诺威工业博览会(HANNOVER MESSE)上,德国教研和经济技术部就已经提出了"工业4.0"概念,以引领德国在这一进程中获得先机.第四次工业革命是以生产高度数字化,网络化甚至是以机器自组织为标志的产业革命.智能化生产系统及过程是构建智慧工厂的技术基础,所以人们对工业自动化的要求越来越高.在工业过程自动化控制系统方面的技术创新,是对复杂工业过程实施生产过程控制管理最为有效的手段,是"工业4.0"智慧工厂重点研究的内容之一. 在本文中,首先给出了课题研究的背景,研究现状以及发展趋势.通过分析目前工业过程控制系统软件存在的问题论述了本课题研究的目的和意义.通过对工业控制软件的描述,阐述了工业过程监控系统软件的特点.在对当前主流工业控制软件功能介绍和分析的基础上,确定本课题研发的意义及其主要功能. 根据磁控溅射卷绕镀膜设备这类大型设备的特点,本文提出了一种应用在可编程自动化控制器(PAC)硬件基础上的平台化控制系统软件的设计思路,这是一种只需要通过简单配置即可满足项目需求的软件,或只留有二次开发接口不需要重新开发的软件,我们定义这种设备运行监控系统软件为平台化控制系统软件(SCSP). 本课题所设计的平台化控制系统软件是针对磁控溅射卷绕镀膜设备的高精度控制要求和高速数据采集等特性而特别开发,具有如下特点: 高速数据采集与存储,可实现200MB/秒的持续流盘存储速度; 分布式测控,可通过网络技术组成庞大的集群测控系统; 自由编辑测试方案,流程,被测对象,存储等全部可编辑,为用户提供足够的灵活性; 设备模拟与流程仿真,被模拟对象的运行规律可自由编辑,同时可实现系统仿真功能. 本课题研发的软件是采用灵活的开源开发平台QT为主开发平台,通过lua宿主语言作为流程化设计工具,兼用HTML,SVG,XML,数据库等技术通过MVC设计方法实现界面流程的可组态化,高速数据存取,数据分析,硬件仿真,流程编辑与模拟等功能. 其次介绍了软件的系统架构及使用的先进技术,如:面向对象设计,网络技术,数据库技术,线程技术等;也介绍了软件主要功能模块的实现方法,如:动态流程,可编辑矢量图形界面,可编辑测试方案,硬件模拟与流程仿真,数据实现以及安全方面的设计等;本文还以磁控溅射监控系统模块为示例介绍了平台化控制系统软件在具体工业生产过程中的应用实例,展示主要功能模块的实现过程以及部分软件应用界面截图;最后本文对工业自动化领域高速数据采集与高精度现场设备控制领域应用软件的发展方向提出展望,认为这类应用软件必然向数字化,自动化,智能化方向发展,作为一款平台化控制系统软件,我们的工作才刚刚开始,未来的研发之路很广阔,前景很美好.
PLC在工业自动化生产线中的高精度控制策略研究