mcgs的环氧树脂浇注机控制系统设计【字数：13844】
环氧树脂是一种具有优秀的绝缘性能，稳定性和机械性的材料。目前在我国很多的工业生产方面都涉及到了这种材料，普遍的用于器件的密封、绝缘、防腐蚀等，大大地提高了元器件的可靠性。本设计中采用下位机西门子S7-300PLC，进行环氧树脂浇注机信息的采集和转换，并与上位机进行信息交互,对环氧树脂浇注机工作过程进行实时监控，具体实现了合模、注射、退模等控制步骤。通过合理地选用I/O模块，CPU模块来搭建硬件控制系统。利用PID控制实现对环氧树脂的加热与保温。上位机采用的是MCGS组态软件，与下位机的通讯方式是以太网通讯。在MCGS中制作监控主画面系统运行时可以直观展现系统的工作过程，通过实时曲线界面不仅可以很好的反应温度曲线的变化趋势，也可以检测相关参数的变化。
目 录
1. 绪论 1
1.1 本次课题研究的目的和意义 1
1.2 课题研究的现状与发展趋势 1
1.3 课题研究的主要内容 2
2. 基于MCGS的环氧树脂浇注机控制系统设计方案 3
2.1 控制对象的工艺流程分析 3
2.2 基于MCGS的环氧树脂浇注机系统控制结构设计 4
2.3 主电路设计图 4
2.4 硬件选型 5
3. PID控制程序设计 10
3.1 PID控制系统 10
3.2温度PID控制程序设计 11
4. PLC控制系统设计 17
4.1 PLC的结构 17
4.2 Step 7与S7300PLC的通讯连接 17
4.3 PLC程序设计 19
4.3.1 硬件组态 19
4.3.2 I/O分配表 20
4.3.3 PLC硬件接线 21
4.3.4 PLC控制程序设计 23
5. MCGS监控系统 29
5.1 MCGS组态软件 29
5.2 MCGS与S7300PLC的通讯连接 29
5.2.1 上位机MCGS与下位机S7300PLC 29
5.3 环氧树脂浇注机控制系统监控界面设计 30
5.3.1 监控主画面设计 30 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
5.3.2 实时曲线画面 33
5.3.3 报警画面 33
6. 调试结果与分析 35
6.1 PID调试 35
6.2 PLC程序调试 37
总结与展望 40
参考文献 41
附录 42
致谢 54
绪论
1.1 本次课题研究的目的和意义
由于时代的发展，科技水平也有了很大的提升。因此，人们在生活方面的要求也是越来越高，在平时的生活中有很多方面都是与电力息息相关，所以，安全性则已成为人们需要考虑的一重要因素。因此，在关于电的方面就少不了绝缘性的元器件和零件。而本次的课题是环氧树脂浇注机控制系统设计，其中，环氧树脂就是主要的原料，它其实是一种液态的物质，主要是通过对其加热，冷却，凝固来使得这种物质拥有更好的性能。在我国，特高压输变电已经进入快速的发展，而在输变电中主要关键的设备就是以环氧树脂为主要原料制成的，例如：气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）。
环氧树脂本身对于金属以及非金属的材料就有一定的粘性，而且它的柔韧性好，硬度也高，这样就使得元器件的性能变得更加可靠。主要的就是表现在电器的绝缘方面，因此环氧树脂技术在平时的生活中已然成为很重要的一部分，有着很大的用途[1]。
而环氧树脂浇注机也拥有着人工所不能替代的优势，特别是在生产产品方面。它本身拥有报警功能，能根据温度的变化实现自动断电，同时可以根据具体的需要来设置加热的时间，这样就很大限度的减轻了员工的劳动工序，也可以使得生产产品的过程中能够避免操作人员操作过程中所可能出现的误操作，生产产品的效率也会有很大的提高。所以环氧树脂浇注机控制系统是整个系统的重要环节。
在将来，环氧树脂浇注机的技术将持续发展，也会不断地投入到市场中。
1.2 课题研究的现状与发展趋势
根据我所参考的资料显示，环氧树脂这种材料的生产主要集中在国外，而且产品的质量也普遍的要好。而我国的环氧树脂产业与国外的相比还是存在着一些差距，但是，由于环氧树脂的发展比较快，我国对环氧树脂的需求也开始逐步增加。近年来，我国在环氧树脂的消费领域也与国外的基本相同，在开发环氧树脂的过程中，跨国公司企业根据现在市场的需要，已经改变了生产的策略，也生产出了很多种不同的环氧树脂品种以便于将其应用到不同的生产领域，新产品主要有溴代环氧树脂、双酚F环氧树脂，溴代环氧树脂等。我相信，随着工业的发展，以及产品需求，我国在环氧树脂的领域会有新的突破，并且会更广泛的应用到生产中。
现如今，由于科学技术的发展，对于环氧树脂的生产大多都是以流水线的方式来完成，用这种方式来代替操作人员的手工操作以减少人力。但是流水线过程中的原料粘度低，因此要生产出性能较好的产品，在材料的选择方面就有了一定的局限性。而在我国的大多数高新科技工业的发展中，则要求环氧树脂产品的质量要更高，更纯。而这一点，和国外的相比正是所欠缺的，所以，我国环氧树脂技术还有很大的提升空间。而今后，我国的环氧树脂发展将朝着“高质量化，规模化，高纯化，功能化，专用化”的方向发展，这对我国的企业也是提出了艰难的任务，不仅要将生产效率提高，还要保证产品的质量。只要我们能够处理得当，我国的环氧树脂技术必定会有一个很好的未来[2]。
1.3 课题研究的主要内容
这次关于环氧树脂浇注机控制系统中，主要的是环氧树脂自动压力凝胶成形机。整个系统采用了MCGS与PLC相结合的技术来实现控制，对于PLC西门子300，我也需要熟悉它的硬件，以便于我在硬件方面的接线。还有就是通过MCSG来制作控制主画面，由于我是第一次接触这个组态软件，所以我也要进一步的了解它的使用。而在这个控制系统的环节中，还包含了一些其他的内容，例如：需要将原料树脂与其它材料进行混合的环氧树脂搅拌混料装置，还有就是将搅拌好后的材料进行加热并凝固的环氧树脂固化专用循环风干燥箱。基于以上的内容，本课题主要工作如下：
（一）介绍环氧树脂浇注绝缘件的市场需求量以及相关要求，描述环氧树脂浇注机的未来发展。
（二）分析环氧树脂浇注机控制系统的工艺流程，并提出控制系统的总体设计方案。
目 录
1. 绪论 1
1.1 本次课题研究的目的和意义 1
1.2 课题研究的现状与发展趋势 1
1.3 课题研究的主要内容 2
2. 基于MCGS的环氧树脂浇注机控制系统设计方案 3
2.1 控制对象的工艺流程分析 3
2.2 基于MCGS的环氧树脂浇注机系统控制结构设计 4
2.3 主电路设计图 4
2.4 硬件选型 5
3. PID控制程序设计 10
3.1 PID控制系统 10
3.2温度PID控制程序设计 11
4. PLC控制系统设计 17
4.1 PLC的结构 17
4.2 Step 7与S7300PLC的通讯连接 17
4.3 PLC程序设计 19
4.3.1 硬件组态 19
4.3.2 I/O分配表 20
4.3.3 PLC硬件接线 21
4.3.4 PLC控制程序设计 23
5. MCGS监控系统 29
5.1 MCGS组态软件 29
5.2 MCGS与S7300PLC的通讯连接 29
5.2.1 上位机MCGS与下位机S7300PLC 29
5.3 环氧树脂浇注机控制系统监控界面设计 30
5.3.1 监控主画面设计 30 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
5.3.2 实时曲线画面 33
5.3.3 报警画面 33
6. 调试结果与分析 35
6.1 PID调试 35
6.2 PLC程序调试 37
总结与展望 40
参考文献 41
附录 42
致谢 54
绪论
1.1 本次课题研究的目的和意义
由于时代的发展，科技水平也有了很大的提升。因此，人们在生活方面的要求也是越来越高，在平时的生活中有很多方面都是与电力息息相关，所以，安全性则已成为人们需要考虑的一重要因素。因此，在关于电的方面就少不了绝缘性的元器件和零件。而本次的课题是环氧树脂浇注机控制系统设计，其中，环氧树脂就是主要的原料，它其实是一种液态的物质，主要是通过对其加热，冷却，凝固来使得这种物质拥有更好的性能。在我国，特高压输变电已经进入快速的发展，而在输变电中主要关键的设备就是以环氧树脂为主要原料制成的，例如：气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）。
环氧树脂本身对于金属以及非金属的材料就有一定的粘性，而且它的柔韧性好，硬度也高，这样就使得元器件的性能变得更加可靠。主要的就是表现在电器的绝缘方面，因此环氧树脂技术在平时的生活中已然成为很重要的一部分，有着很大的用途[1]。
而环氧树脂浇注机也拥有着人工所不能替代的优势，特别是在生产产品方面。它本身拥有报警功能，能根据温度的变化实现自动断电，同时可以根据具体的需要来设置加热的时间，这样就很大限度的减轻了员工的劳动工序，也可以使得生产产品的过程中能够避免操作人员操作过程中所可能出现的误操作，生产产品的效率也会有很大的提高。所以环氧树脂浇注机控制系统是整个系统的重要环节。
在将来，环氧树脂浇注机的技术将持续发展，也会不断地投入到市场中。
1.2 课题研究的现状与发展趋势
根据我所参考的资料显示，环氧树脂这种材料的生产主要集中在国外，而且产品的质量也普遍的要好。而我国的环氧树脂产业与国外的相比还是存在着一些差距，但是，由于环氧树脂的发展比较快，我国对环氧树脂的需求也开始逐步增加。近年来，我国在环氧树脂的消费领域也与国外的基本相同，在开发环氧树脂的过程中，跨国公司企业根据现在市场的需要，已经改变了生产的策略，也生产出了很多种不同的环氧树脂品种以便于将其应用到不同的生产领域，新产品主要有溴代环氧树脂、双酚F环氧树脂，溴代环氧树脂等。我相信，随着工业的发展，以及产品需求，我国在环氧树脂的领域会有新的突破，并且会更广泛的应用到生产中。
现如今，由于科学技术的发展，对于环氧树脂的生产大多都是以流水线的方式来完成，用这种方式来代替操作人员的手工操作以减少人力。但是流水线过程中的原料粘度低，因此要生产出性能较好的产品，在材料的选择方面就有了一定的局限性。而在我国的大多数高新科技工业的发展中，则要求环氧树脂产品的质量要更高，更纯。而这一点，和国外的相比正是所欠缺的，所以，我国环氧树脂技术还有很大的提升空间。而今后，我国的环氧树脂发展将朝着“高质量化，规模化，高纯化，功能化，专用化”的方向发展，这对我国的企业也是提出了艰难的任务，不仅要将生产效率提高，还要保证产品的质量。只要我们能够处理得当，我国的环氧树脂技术必定会有一个很好的未来[2]。
1.3 课题研究的主要内容
这次关于环氧树脂浇注机控制系统中，主要的是环氧树脂自动压力凝胶成形机。整个系统采用了MCGS与PLC相结合的技术来实现控制，对于PLC西门子300，我也需要熟悉它的硬件，以便于我在硬件方面的接线。还有就是通过MCSG来制作控制主画面，由于我是第一次接触这个组态软件，所以我也要进一步的了解它的使用。而在这个控制系统的环节中，还包含了一些其他的内容，例如：需要将原料树脂与其它材料进行混合的环氧树脂搅拌混料装置，还有就是将搅拌好后的材料进行加热并凝固的环氧树脂固化专用循环风干燥箱。基于以上的内容，本课题主要工作如下：
（一）介绍环氧树脂浇注绝缘件的市场需求量以及相关要求，描述环氧树脂浇注机的未来发展。
（二）分析环氧树脂浇注机控制系统的工艺流程，并提出控制系统的总体设计方案。
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