工控工程师中级职称论文
工控指的是工业自动化控制，主要利用电子电气、机械、软件组合实现。下面是由学习啦小编整理的工控工程师中级职称论文，谢谢你的阅读。
工控工程师中级职称论文篇一
先进工控系统 服务企业物流
为了适应市场需求不断变化，玻璃纤维制造企业必须要适时地、有效地组织大规模大批量的生产。为解决这个问题，需要建立先进的工厂物流自动控制系统，以完成在库房、生产车间和包装车间之间的自动生产配送任务。
西门子具有世界上最先进的工控技术，利用这一技术，西门子公司提出了面向众多行业先进的集成物流自动输送系统的系列解决方案。西门子公司的集成物流自动输送系统具有公共数据管理、组态、编程和通讯功能，具有开放式的产品结构，可安全地实现生产及过程自动化，为客户量身订做解决方案。
下面结合玻璃纤维制造行业特点，介绍西门子公司承建的某大型玻璃纤维制造企业先进的工业控制自动化物流输送系统及应用情况。
一、系统介绍
1.控制系统简介
玻璃纤维制造企业的产品品类不多，但产品特殊，具有非常规的产品形状、规格及特点，要求整个工业控制自动化物流输送系统需要完成几十个不同品种玻璃纤维成品从拉丝机上线经过空中转运、智能分配车、烘干炉、立体库到最终包装完成的整个自动化物流输送、分拣和分类存储过程。
根据以上的要求，该企业整个自动化物流输送系统主要包括：
(1)两条积放式悬挂输送链;
(2)4个智能分配小车;
(3)2个双巷道6层立体库;
(4)1条络纱合股板链;
(5)1条直接纱输送及自动包装系统;
(6)1条络纱输送及自动包装系统;
(7)1条空小车返回输送线;
(8)3套工业机器人及系统调度、管理和监控系统。
整个系统使用了以下系列的工业控制自动化产品：
(1)5个S7-300 315-2DPCPU，两个S7-300317-2DP CPU及若干本地I/O组成主线控制系统，并且通过DP网络连接了10个ET200M从站、34个现地远程I/O模块和32台MM440变频器;
(2)4个S7-300 313C-2DPCPU及若干本地I/O、8台MM440变频器组成4台智能分配车控制系统;
(3)4个S7-300 315-2DPCPU及若干本地I/O、8台MM440变频器组成立体仓库4个堆垛机控制系统;
(4)3个S7-300 315-2DPCPU及若干本地I/O组成3个工业机器人控制系统;
(5)中央控制室采用5台DELL计算机作为服务器和监控计算机运行WINCC控制中心软件(系统监控)，数据分析处理软件(系统调度、管理)。
整个系统除智能分配车同主线采用红外DP通讯以外，PLC之间和PLC同管理系统之间全部采用10/100M快速光线以太网络进行数据交换。
2.整个系统工艺流程
整个物流输送、存储过程大概有300米长，一个物料小车走一个循环大致需要2.5小时，行程近1.2公里。由于涉及的设备很多，所以工艺比较复杂，大致如下：
(1)拉丝区
拉丝区共分为上、下两个分区，每个分区左右两侧各放置132台拉丝机，共分8个工位作为成品丝进入物流系统的上线点;每个工位可以生产一种或不同品种的原丝，最多为4个品种;每个拉丝区有独立的悬挂式积放链完成空小车等待和满小车输送，装满原丝的小车通过工位的自动顶升台升至离地面60厘米后通过自动挂钩机构同积放链的吊具结合;挂钩完成后，工人利用发车按钮发车，此时发车按钮的信息由调度系统作记录，将小车编号、工位号、纱型号等信息进行绑定，存入数据库。
(2)烘干区
具携带满车离开相应的拉丝区后，分别进入上、下两个烘箱区，系统通过顶升台将小车接到地面输送线，在到达炉前智能分配车前，PLC将小车编码上报给调度系统，系统根据前面绑定的信息，自动根据纱性类别和现场生产情况选择对应的烘干炉，并且将去向下达给炉前智能分配车，炉前智能分配车根据调度指令将货物准确送到指定的烘干炉。
(3)积放区
满车通过烘干炉后，在积放区等待，炉后智能分配车不断往复运动，将满车从烘箱运送至立体仓库外围输送线。
(4)立体仓库
上、下两个半区的立体仓库分别接收来自各自烘箱区的满车，特设条件下也可以接收来自另一个区的满车。堆垛机根据不同的纱型将满车按不同区域存放，等待原丝温度自然冷却。
上、下两个立体库根据调度系统的命令，自动将符合条件的满车从库中取出，通过输送线分别进入直接纱或络纱包装输送线。
(5)包装与分拣
包装线设有机器人和包膜机等设备，协助工人进行自动包装和分拣。
(6)返程待料
被取空纱团的空小车通过自动空小车返回线，进入拉丝区等待上料。
二、控制系统构成
1.控制方案的确定
整个系统的控制对象多，每个单独对象的动作都很复杂，它们之间需要协调一致地动作，相互间的接口、数据交换也很复杂。因此从系统维护、使用等角度考虑，全部采用一个公司的产品会更加经济、有效。
我们根据国内外类似系统的运行管理情况以及在该行业中的实践经验，依照国际自动控制领域的发展趋势，本着安全可靠、简单实用、先进的原则，充分发挥西门子自动产品的技术优势，以S7控制平台和开放的现场总线网络ProfinetTM、ProfibusTM体系为核心，采用最新的控制器、驱动、网络架构及工控软件产品为用户提供了一个有计算机、PLC、现场分布式I/O组成的多级的、开放的、模块化的、实时多任务的集散型可扩展数据采集和控制系统。
该系统采用集成工业现场总线、控制总线和10/1OOM高速以太网组成的混合三层体系结构，既支持基于浏览器的B/S结构体系，也支持C/S结构体系，系统的模型如图1所示。
2.系统功能分析
整个工厂的输入/输出信息形式多样(包括图像、图形、文字、语音、数字等多媒体形式)，信息量大，对系统功能要求高。控制监视任务不仅仅限于单机的检测和控制问题，而且还要求实现对整个物流系统的监控、诊断、优化、预报、调度。以PLC和计算机为核心的信息处理机制完成对综合信息的管理、生产过程的计划、调度、监视和自动化控制，系统必须具有以下3个主要方面的功能：
(1)现场生产数据的采集、分析、处理、动态跟踪、工艺控制等前台生产现场检测和控制;
(2)纱型数据、设备故障信息、工位管理等后台信息管理;
(3)物流过程监控与计划调度指挥系统。
3.系统的特点分析
为了充分发挥西门子自动化产品的优势，我们提供了以下设计原则：
(1)系统的可靠性
生产线工程可靠性问题至关重要。系统的可靠性是我们设计中遵守的第一或最高原则。
(2)技术的先进性
应用国际上最先进的自动化技术，将体现出我国工业自动化的最高水准。在考虑采用先进技术的同时，还要考虑技术的成熟性。成熟的技术是可靠性的基础，正确地选择使用先进技术也是增强系统可靠性的有效途径。因此我们将仔细权衡利弊，在选择先进性与成熟性上达到平衡。
(3)系统的易操作性和易维护性
大量的工程经验说明，成功的项目，系统使用和维护必须都是成功的。从设计角度出发，系统必须是易操作、易维护的。系统的可靠性保证了系统在正常条件下可以长期、可靠、无故障运行(平均无故障时间)。另一方面，系统在异常条件下发生故障后，应能够在尽可能短的时间内修复(平均修复时间)，这就是系统的易维护性。可靠性与易维护性指标的综合就是系统的可用性，应使可使用率接近100%。
(4)系统的开放性
参与整个工程建设的厂家、设计、技术来自不同的国家和地区。而整个工程将成为一个系统运行，不同设备、技术上的连接是非常重要的。因此，系统的开放性为不同厂家设备链接提供可能。广泛采用国家及国际有关行业标准是保证系统互连及开放性的一个有效措施。
根据以上设计原则，我们系统构架的示意图如图2所示。
三、结束语
该玻璃纤维制造企业的自动化物流输送系统从2004年12月底投入运行到现在，充分发挥了其先进性、可靠性、开放性、易操作与维护的特点，大大提高了企业物料搬运效率，发挥了了现代自动化物流系统的优势，为用户带来了巨大效益。
此外，不仅体现在经济方面上，作为世界上最大的玻璃纤维自动化输送系统，其示范效应和展示作用带来的影响也是巨大的。先进的工业自动化控制物流系统吸引了全球同行的眼光，为用户扩大了宣传影响，增加了大量订单。
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