高。由于科学技术的发展，使得些国产具备些主流的功能可靠性高，抗干扰能力强配套齐全，功能完善，适用性强易学易用，深受工程技术人员欢迎系统的设计建造工作量小，维护方便，容易改造体积小，重量轻，能耗低使用更加简洁方便。世纪，会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快存储容量更大智能更强的品种出现从产品规模上看，会进步向超小型及超大型方向发展从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富规格更齐全，完美的人机界面完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将使得工业网络在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。本系统以变频器触摸屏为研究对象，通过通讯来实现两台能够实现数据交换两台触摸屏能够控制电动机的运行状态可以通过人机界面来远距离地实现监视和控制变频器及电动机的运行状态。本控制系统包括对汇川控制器，汇川变频器，三相交流步进电机，汇川触摸屏的使用。第页共页毕业设计论文指导老师第章前言工业控制网络的发展工业以太网技术的特点第二章和变频器通信项目设计系统结构图汇川硬件特点项目要求实现的功能分配通讯成功具备的关键点硬件上软件上变频器的使用和设置功能指示灯说明变频器参数设置编程流程图源程序及图片从站主站第三章毕业设计实习感想实习感想毕业设计感想第四章参考文献第页共页毕业设计论文指导老师第章前言工业控制网络的发展工业控制网络的发展是伴随着控制系统的变革而发展起来的。控制系统经历了基地式气动仪表控制系统电动单元组合式模拟仪表控制系统集中式数字控制系统集散控制系统现场总线控制系统和近几年流行起来的工业以太网控制系统等六个阶段。对于基地式气动仪表控制系统和电动单元组合式模拟仪表控制系统只是驱动方式的改变，两类控制系统只能对单回路进行控制，而各个回路之间不能够交换信息，每个回路是个的信息孤岛，并不属于网络的范畴。随着计算机技术的发展，计算机被引入控制系统，它不仅能够完成对数据的处理操作，更主要的是可以直接根据输入的给定值过程变量和过程中其他的测定值，通过或其它高级控制算法，得出它的操作变量即输出值送给执行机构完成控制功能。这就是我们所说的计算机集中控制系统的控制思想。集中控制系统由于其结构简单，直接面向控制对象，尚未形成网络体系。尽管将计算机引入控制系统使得些高级控制算法得以实现，然而，随着生产过程的复杂化，软件发面需要很大的开销，并且复杂的软件结构是系统的升级能力较弱计算机工作是需要集中控制几十个，甚至上百个回路，这就使得系统的实时性可靠性得不到保证。第页共页毕业设计论文指导老师真正意义的工业控制网络体系是七十年代出现的第二代计算机控制系统分散型控制系统也称集散控制系统。它是随着网络技术的发展而发展起来的，的特点是集中管理，分散控制，这些系统完整地体现了分散化和分层化的思想。目前所使用的有环形总线形和分级式几种，其中分级式应用最为普遍，如所示。然而，集散控制系统也有其明显的缺点首先，结构是多级主从关系，现场设备之间相互通信必须经过主机，使得主机负荷重效率低，且主机旦发生故障，整个系统就会崩溃其次，它还是用大量的模拟信号，很多现场仪表仍然使用传统的电流模拟信号，传输可靠性差，不易于数字化处理第三，各系统设计厂家的制定的标准，通讯协议不开放，极大的制约了系统的集成与应用，不利于现代跨国公司的进步发展。为了克服系统的技术瓶颈，进步满足工业现场的需要，现场总线技术应运而生，它将系统的控制功能进步下放，现场总线网络实际上是种全数字化全分散可互操作开放式的互联网络。他专门用于过程自动化和制造自动化最底层的现场设备或现场仪表互联，是现场通信网络和控制系统的集成，如图所示。但是也有许多瓶颈问题首先，现有的现场总线标难种类过多，且各有自己的优势和适用范围，用户如何取舍是比较棘手的问题其次，控制系统中如果有多种现场总线同时存在，用户希望将工业控制系统与数据信息网络实现无缝集成，真正实现企业级管控体化，系统功能组态会变得相对复杂另外在本质安全系统可靠性数据传输速度等方面存在些技术瓶颈或不符合现代企业对信息的要求。事实上，各种控制系统存在缺点的问题最根本原因在于控制系统德的开放性差或者开放性是有条件的，不彻底的。为了解决该问题而出现了以协议为基础的工业以太网技术，下面对工业以太网技术进行详细介绍。工业以太网技术的特点以太网具有传输速度高低耗易于安装和兼容性好等方面的优势，由于它支持几乎所有流行的网络协议，所以在商业系统中被广泛采用。近些年来，随着网络技术的发展，以太网进入了控制领域，形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化智能化控制方面发展，开放的透明的通讯协议是必然的要求。第页共页毕业设计论文指导老师以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显是全开放全数字化的网络，遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控体化的全开放网络，如图所示软硬件成本低廉，由于以太网技术已经非常成熟，支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持，有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择通信速率高，随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高，对信息量的需求也越来越大，有时甚至需要音频视频数据的传输，目前以太网的通信速率为的快速以太网开始广泛应用，千兆以太网技术也逐渐成熟，以太网也正在研究，其速率比目前的现场总线快很多。可持续发展潜力大，在这信息瞬息万变的时代，企业的生存与发展将很大程度上依赖于个快速而有效的通信管理网络，信息技术与通信技术的发展将更加迅速，也更加成熟，由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。以太网进人工业控制领域，同样也存在些问题，其中主要的是实时性问题以太网采用的的介质访问控制方式，其本质上是非实时的。条总线上挂多个节点平等竞争总线，等待总线空闲。这种方式很难满足工业控制领域对实时性的要求。这也是以太网技术进入工控领域的技术瓶颈对工业环境的适应性与可靠性以太网是按办公环境设计的，需要使抗干扰能力外观设计等符合工业现场的要求。适用于工业自动化控制的应用层协议，目前信息网络中定义的应用层协议所定义的数据结构等特性不适合应用于工业过程控制领域现场设备之间的实时通信。因此，还需定义统的应用层规范。本质安全和网络安全工业以太网如果用在易燃易爆的危险工作场所，必须考虑本质安全问题。另外，工业以太网由于使用了协议，因此可能会受到包括病毒黑客的非法入侵与非法操作等网络安全威胁。问题随着技术的进步，在工厂控制底层的信号已不局限在单纯的数字和模拟量上，而是包括及低分辨的信号，网络应能根据不同用户需求及不同的内第页共页毕业设计论文指导老师容适度地保证实时性的要求。随着网络技术的不断发展，以上出现的问题已经完全或部分得到解决。近些年来出现了快速交换式以太网技术，采用全双工通信，可以完全避免中的碰撞，并且可以方便地实现优先级机制，保证网络带宽的最大利用率和最好的实时性能。它完全避免了主从令牌等可能的低效率对于不同工业环境网络设备生产厂商采取了专门的抗干扰措施，使其更加符合工业需求在应用层协议方面用户可以根据需要对协议栈进行增减，另外还需要制定更加符合工业要求的网络协议设备生产商提供适应工业环境的器件，使用密封性好，坚固抗震动的以太网设备与连接件用来解决本质安全问题采用用户密码数据加密防火墙等多种安全机制加强网络的安全管理，但针对工业自动化控制网络安全问题的解决方案还需要认真研究随着网络速度的提高和网络协议的进步完善，问题也得到了解决第页共页毕业设计论文指导老师第二章和变频器通信项目设计系统结构图汇川硬件特点可编程控制器的主要特点程序存储空间大，无需外部扩展内存卡即可达步第页共页毕业设计论文指导老师模块内部集成了大容量电源，可直接给传感器外部中间继电器等提供电源提供多通道高频率高速输入输出端口，丰富的运动和定位控制功能集成两个通讯口，提供了丰富的通信协议，提供指令，方便系统集成实训要求实现的功能该系统设有个站，其中个主站，个从站，采用板，通过运用进行通信，同时触摸屏还能与变频器进行通信，并且还能监视两台的运行情况及变频器的运行情况主站输入信号的状态要求从台的输出。从站输入信号的状态要求从台的输出。用寄存器记录主站的输入信号的脉冲个数，当计数小于时，两台就输出当大于等于小于等于时，两台就输出当大于时，两台就输出。通过触摸屏上的正传反转停止按钮能够控制电动机的正传反转停止每按次触摸屏上的加频率和减频率按钮，电动机的运行频率能够加或减当电动机的运行频率为时，会产生个报警，并显示电动机未运行，请按正转或反转按钮当电动机的运行频率大于时，会产生个报警，并显示电动机频率过大，请减少频率当电动机的运行频率小于或等于时，报警会自动清除。显示速度趋势图通过主站的来控制电动机的正传反转停止通过从站的来控制电动机的正传反转停止。通过触摸屏显示变频器的趋势图，通过触摸屏棒图圆表来显示变频器频率的变化情况分配软元件名功能主站输入控制两台的输出控制两台的输出控制两台的输出控制两台的输出计数正转反转停止指示灯指示灯第页共页毕业设计论文指导老师主站输出主站输出指