一、基于WinCC的PLC虚拟实验对象的设计（论文文献综述）
游庆华,张捷[1]（2020）在《基于S7-300 PLC虚拟仿真平台的设计》文中研究指明针对可编程序控制认证培训的特点和受场地、成本限制等问题,提出了基于西门子s7-300系列软件的PLC虚拟实验平台的设计开发。该方案只需要STEP7编程软件、SIMATIC WinCC、S7-PLC SIM等软件就可完成对控制对象的模型设计、PLC程序设计、仿真调试、运行监控等内容。摆脱了受设备成本及场地面积的限制,大大提高了考核效率,是对传统考核方式改革的有益尝试。
焦红运[2]（2020）在《基于PLC的自动化立体仓库半实物仿真系统设计》文中研究表明自动化立体仓库利用仓储设备使库内操作更简便,可以实现库位高层合理、货物自动存取、盘点回库等任务,是当前一种技术水平较高的系统形式。由于自动化立体仓库系统投资大、工期长、系统内部管理纷繁复杂,不利于将自动化立体仓库系统投入到教学实践中。开发可实时控制的自动化立体仓库系统三维虚拟仿真平台,不仅可以用于工程项目中的可视化监控,更方便了在教学中开展关于自动化立体仓库虚拟仿真项目的课题实践,使学生在实践中掌握多方面的技能,也为企业培养软件应用与工程实践全方面发展的现代化人才节约成本。本文对采用可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC）实时控制自动化立体仓库三维模型系统的课题进行了研究。主要研究内容有:基于PLC的自动化立体仓库逻辑控制系统设计、基于PLC的控制层与三维视图层实时通讯系统设计、基于自动化立体仓库的三维模型仿真系统设计。首先,对自动化立体仓库系统与PLC控制原理进行了研究,选取自动化立体仓库中部分控制设备作为研究重点,分析其工艺流程并设计出了自动化立体仓库系统中主要控制设备的PLC逻辑控制程序。其次,基于对PLC通信原理与虚幻引擎4（Unreal Engine 4,UE4）仿真软件的研究,采用共享内存的通信方式,在Visual Studio2019中完成了两模块间的通讯接口设计,实现PLC模块与三维模型系统模块之间的数据交换。最后,通过Solid Work、3D Max等软件建立自动化立体仓库系统中仓储设备的三维模型,并导入到虚幻引擎4中,通过虚幻引擎4对三维模型进行渲染并利用蓝图功能设计三维模型设备的工作过程动画。本项目很好的实现了由PLC来控制自动化立体仓库三维模型系统作业过程的目标,在实际工程应用与实验教学中有广泛的应用前景。
雷红玲,谢运祥[3]（2019）在《基于OPC的非线性对象实验控制平台设计及实现》文中研究指明本文建立一个集PLC、WINCC及MATLAB为一体的"三位一体"控制平台,并在该平台上实现了基于RBF神经网络整定的PID控制。MATLAB用于实现复杂的控制算法,PLC用于控制现场数据采集,WINCC构成人机交互的上位机完成可视化界面的监控,MATLAB和WINCC之间的通信基于OPC协议实现,而PLC和WINCC之间的通信则是基于MPI协议实现的。三位一体控制平台最大限度地发挥了现场设备、监控组态软件和控制编程软件各自的优势,极大地简化了非线性控制对象复杂算法控制系统的设计和实现过程。
胡天龙,杨天明,刘厚石[4]（2018）在《基于PLC虚拟实验平台的隧道控制系统设计》文中研究说明文章通过对省内多地隧道运营状况的研究,采用PLC控制技术来解决隧道的照明、通风和交通管制问题,实现隧道控制的高度自动化、智能化。为了减少项目前期预研中大中型PLC昂贵的采购费用、网络建设费用,本项目利用前期开发的PLC虚拟实验平台来进行隧道控制系统设计及调试,同时虚拟实验平台直观生动的仿真效果也提高了程序调试的效率。
邢鹏举[5]（2017）在《基于PLC的五辊精磨机控制器半物理仿真平台设计》文中研究说明随着国内外巧克力市场的不断扩大,具有高度自动化的巧克力碾磨设备的需求也日益增加,以往的五辊精磨机控制系统开发过程都必须结合被控对象实物来完成,因此造成了实物样机与控制系统开发不协调,延长了整机的开发周期。针对这一问题,将半物理仿真技术引入到五辊精磨机控制系统开发过程中,使得控制系统设计可以脱离实物样机进行性能测试,从而实现缩短研发周期的目的。本文构建了基于西门子S7-200PLC的五辊精磨机控制器半物理仿真平台,控制器以PLC实物形式引入到半物理仿真平台中,利用MATLABSimulink搭建五辊精磨机主要工作部分的仿真模型,通过上位机WinCC7.0实现对半物理仿真平台的监控。针对模块间实时数据传输问题,提出了基于OPC技术的实时通讯方案,实现了闭环半物理仿真回路。根据挠曲变形理论研究了五辊精磨机磨辊工作变形情况,建立磨辊挠曲变形数学模型,并利用有限元分析软件ANSYS对模型的正确性进行验证。根据传热理论建立了磨辊温度场模型,解决了半物理仿真平台中对磨辊辊温监测的问题,利用SimHydraulic实现了对液压加载系统仿真模型的建立,并用等效替代的方法模拟了液压负载,同时设计了测量回路,实现对压力的实时监测。根据晶闸管调压理论和自耦变压理论分别设计了交流电机软启动和降压启动仿真模型,实现了对交流电机不同启动方式的模拟仿真,完善了整个半物理仿真平台。论文的最后完成了控制器半物理仿真平台的测试工作,解决了部分模型不准确以及仿真速度过慢等一系列问题,并针对实时趋势图作出分析,得到一般结论,为五辊精磨机的设计提供参考依据。本文所做的研究是对半物理仿真技术应用在食品加工工业的一次有益的探索,对提升食品机械自动化水平有着一定的积极促进作用。
孔艳[6]（2017）在《空气加热混合过程串级控制实验平台软件的设计与开发》文中指出在工业过程中广泛应用的串级控制是自动化学科过程控制课程教学的重点和难点之一。如何帮助学生在工业背景下加深对串级控制的理解是过程控制课程需要着重解决的问题。本文在辽宁省冶金综合自动化工程实验室建设项目的支持下,以工业中常见的空气加热混合过程为对象,完成了空气加热混合过程串级控制实验平台软件的设计与开发,为过程控制课程教学建立了与工业环境高度一致的串级控制实验平台。本文具体工作如下:（1）在对现有过程控制实验教学平台的发展状况进行详细综述的基础上,以空气混合过程为被控对象,从辅助教学实验的目标出发,对串级控制系统实验平台进行了详细的需求分析。（2）设计了由PLC过程控制软件、监控软件和模型软件组成的空气加热混合过程串级控制实验平台软件的整体架构,其中PLC过程控制软件和监控软件完成工业环境下的单回路控制、串级控制以及动态阶跃响应实验,模型软件通过人机交互的方式完成基于动态实验数据的过程辨识,以及单回路和串级控制器的参数整定。（3）基于Siemens公司S7-300PLC的控制系统架构,完成了空气加热混合过程串级控制实验平台软件的开发,采用STEP7软件开发PLC过程控制软件,采用SIMATIC WinCC软件开发监控软件,基于MATLAB GUI（图形用户界面）开发了模型软件,采用OPC方式实现了监控软件与模型软件之间的数据通讯。（4）在此实验平台上开展了辨识、常规PID控制和串级控制的实验验证,结果表明,该平台具有高度模拟工业现场环境、直观易懂、方便灵活的优点,对过程控制的教学改革起到一定的推动作用。
陈忠华,傅朝斌[7]（2016）在《基于WINCC、STEP7及PLCSIM软件环境下的PLC虚拟培训实验平台搭建》文中研究表明现代烟草工业控制系统越来越复杂,大量的工控机、大型PLC、各类总线、工业以太网、变频器和伺服系统应用到烟机设备,给电气管理维修人员提出了更高要求。掌握工业控制各方面的专业知识,尤其是工控中最基本最核心的PLC控制程序是关键。学习PLC程序需要不断地在实验平台上实践才能掌握,建立实验平台不但比较麻烦（需要很多的硬件和空间）,还有很大的局限性,不足以满足全面学习PLC编程应用。基于西门子WINCC、STEP7及PLCSIM软件环境,搭建一个PLC虚拟培训实验平台代替复杂的硬件实物系统,让所有学习、编程、仿真实验均可在一台电脑里完成,可为电气维修人员提供一个PLC虚拟学习、培训环境。
雷振伍,吴秀冰,孙德辉,李超[8]（2016）在《基于PCS7和Simulink的过程控制虚拟仿真实验平台开发》文中认为为了解决过程控制实验DCS硬件成本高、学生的实验效率低等问题,提出一种基于PCS7和Simulink的虚拟实验平台开发方案。该方案利用Simulink提供的子系统搭建实际工业对象模型,在PCS7中组态过程控制算法,通过OPC通信进行实时仿真。以双容水箱液位控制实验为例,介绍了整个实验平台的搭建过程。实际教学效果表明,该实验平台减少了硬件成本,激发了学生的实验兴趣,提高了实验效率。
杨璐[9]（2015）在《基于OPC技术的虚拟监控系统研究设计》文中研究说明在高铁、运载火箭等高速运行系统中,限于速度和稳定性考虑,往往无法完全配备被控对象的检测变送设备。而现代控制大多采用计算机实现,必须接收反馈回来的数字化变量才能形成完整有效的闭环控制。检测变送设备的缺失导致难以获得被控对象的实时反馈值,无法实现闭环控制。同时,随着被控对象越来越复杂,控制精度要求越来越高,单纯通过PLC编程实现控制算法越来越困难。即使实现算法,监测和显示控制效果也比较困难。鉴于上述情况,文章基于OPC技术建立起集成了Win CC、STEP7、MATLAB的仿真实验平台。在平台的构建中,根据被控对象的机理和响应特性对其进行数学建模,在MATLAB中利用传递函数实现被控对象的虚拟化,从而省去了检测变送设备和被控设备;以Win CC作为控制系统数据传递的核心,完成与下位机PLC和客户端MATLAB二者的通讯并完成组态设计与图形显示,实现控制效果的监测和显示;以STEP7设计PID控制算法,实现控制器作用,得到控制量输出,从而形成以WINCC为桥梁的三位一体的仿真控制平台。在此基础上,文章针对虚拟监控系统中单纯PID控制器的劣势探讨了模糊控制算法的原理及其在MATLAB中的实现方法。然后将模糊控制器和PID控制器相结合形成参数模糊自整定PID控制并将其引入前面构建的虚拟控制系统中,实现根据不同时刻的输入在线修改PID控制参数的功能,改善了系统的响应效果。在这个虚拟控制系统中,用Win CC中对象的C脚本程序实现虚拟时滞对象的模拟,同样省去了检测变送设备和被控设备;用MATLAB强大的编程功能编写控制算法,解决了PLC难以实现复杂控制算法的难题,从而基于OPC技术建立起高效合理的以控制器-Win CC-虚拟时滞对象为框架的仿真平台。本论文构建了基于OPC技术的仿真实验平台,验证了OPC技术在工业现场和系统集成中的实用性和有效性,有助于实验室开发新的实验,增强实验的可操作性以及可观察性。采用MATLAB程序和Win CC对象的C脚本程序两种方法实现控制对象的虚拟,可以在无法配备检测变送设备或者无法保证设备工作稳定性的场合中实现算法测试和控制,从而节省项目开发和试验资金,确保控制过程的安全性。
朱永德[10]（2014）在《半实物仿真实验系统的设计与应用》文中指出半实物仿真技术是仿真技术的重要组成部分,在工业技术研究领域的应用十分广阔,其中具有代表性的有航空航天技术、轨道控制技术和机械设计等技术。半实物仿真技术是在计算机仿真回路中接入一些实物对象,所以与实际系统的情况更加相似。本文是在工业装备先进控制系统（Advanced Control Systems for Industry in Equipments,ACSIE）过程控制实验室的原有条件下,对过程控制系统实验室的硬件设备进行了系统化集成,将实物过程对象与计算机虚拟的仿真模型相结合,设计了由PC机、西门子S7-300PLC以及现场仪器仪表等构成的半实物仿真实验系统。所建立的基于冷热介质直接混合的液位-温度半实物仿真实验系统具有耦合系统的特征,可作为一种经典的过程控制实验系统用于解耦控制系统实验研究。此外,该半实物仿真系统还具有常规的工业过程控制系统的众多研究功能,为解耦控制、模型预测控制及故障诊断等方面的先进控制研究提供了验证平台。本文针对现有实验装置的结构特点及实验设计需求,首先建立了温度的数学模型,并根据液位-温度的耦合关系,确定了前馈解耦的控制方案。然后结合实际控制要求,采用西门子S7-300PLC作为底层控制器及温度对象仿真单元,设计了单回路控制模块、温度对象仿真模块及解耦模块。最后,在上位机上以WinCC为平台,设计了相应的监控系统,实现了对系统的数据采集及监控。从系统运行的结果可以看出：所建立的半实物半仿真系统能够较为真实地反映液位温度的关联作用,可用于关联系统耦合度、静态解耦控制及动态解耦控制等实验。
二、基于WinCC的PLC虚拟实验对象的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于WinCC的PLC虚拟实验对象的设计（论文提纲范文）
（1）基于S7-300 PLC虚拟仿真平台的设计（论文提纲范文）
| 1 PLC虚拟仿真实验平台 |
| 2 PLC虚拟仿真平台建设方案 |
| 3 PLC虚拟实验室建设案例 |
| 3.1 虚拟控制装置设计 |
| 3.2 虚拟考核过程 |
| 4 结语 |
（2）基于PLC的自动化立体仓库半实物仿真系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 虚拟仿真技术国内外研究现状 |
| 1.2.2 虚拟仿真系统设计国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究目的与意义 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 技术可行性分析与系统总体方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 技术可行性分析 |
| 2.3 开发环境介绍 |
| 2.4 系统总体设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 虚拟仿真控制系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 立体仓库控制系统设计 |
| 3.2.1 立体仓库系统组成 |
| 3.2.2 控制系统PLC程序设计 |
| 3.3 软PLC介绍 |
| 3.4 调试中遇到的问题与注意事项 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 虚拟仿真通讯系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 通讯方法及总体设计 |
| 4.3 进程间通信接口设计 |
| 4.3.1 PLC端通信接口设计 |
| 4.3.2 三维模型端通信接口设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 三维虚拟仿真系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 仿真系统总体设计 |
| 5.3 虚拟仿真系统开发过程 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）基于OPC的非线性对象实验控制平台设计及实现（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 基于OPC技术的三位一体控制平台的设计 |
| 2.1 三位一体控制平台框架 |
| 2.2 基于RBF神经网络整定的PID控制系统 |
| 2.3 控制平台的STEP7虚拟对象程序设计及实现 |
| 2.4 控制平台的MATLAB程序设计 |
| 2.5 STEP7-300、WINCC、MATLAB通讯连接的时序设置 |
| 3 仿真算例及实验结果分析 |
| 4 结束语 |
（4）基于PLC虚拟实验平台的隧道控制系统设计（论文提纲范文）
| 1 系统需求分析及总体结构设计 |
| 2 系统硬件设计 |
| 2.1 控制器的选择 |
| 2.2 照明系统设计 |
| 2.3 交通控制设计 |
| 2.4 通风控制设计 |
| 3 系统的软件设计 |
| 4 利用虚拟实验系统进行仿真调试 |
（5）基于PLC的五辊精磨机控制器半物理仿真平台设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及目的 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 半物理仿真技术简介 |
| 1.2.2 国外研究状况 |
| 1.2.3 国内研究状况 |
| 1.3 论文的主要研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 本文研究的主要内容 |
| 1.3.2 文章总体章节安排 |
| 第2章 控制器半物理仿真体系 |
| 2.1 五辊精磨机控制器半物理仿真系统设计 |
| 2.1.1 控制器半物理仿真系统组成 |
| 2.1.2 控制器半物理仿真系统主要功能 |
| 2.2 基于WinCC的监控界面设计 |
| 2.2.1 五辊机控制器半物理仿真监控画面设计 |
| 2.2.2 WinCC变量管理及画面连点 |
| 2.3 OPC技术下半物理仿真系统的实时通讯 |
| 2.3.1 OPC技术简介 |
| 2.3.2 西门子S7-200 PLC与Simulink的OPC通讯 |
| 2.3.3 WinCC与Simulink的OPC通讯 |
| 第3章 五辊机磨辊挠曲变形分析及数学建模 |
| 3.1 磨辊碾磨工况及变形描述 |
| 3.2 磨辊的受力分析计算 |
| 3.2.1 磨辊受力挠曲变形的一般模型 |
| 3.2.2 磨辊受力挠度及转角方程 |
| 3.3 磨辊变形数学模型及近似计算 |
| 3.3.1 磨辊受重力及压力分解因数 |
| 3.3.2 磨辊受力平衡方程 |
| 3.3.3 积分常数确定及数学模型求解 |
| 3.4 磨辊挠曲变形有限元分析验证 |
| 3.5 建立磨辊挠曲变形Simulink模型 |
| 3.5.1 磨辊变形量数学模型与Simulink模型转化 |
| 3.5.2 Simulink磨辊变形模型输入及输出参数 |
| 第4章 五辊机磨辊温度场建模 |
| 4.1 传热理论简介 |
| 4.2 水冷式磨辊热流分析 |
| 4.2.1 磨辊温升的能量守恒 |
| 4.2.2 热传导 |
| 4.2.3 温度场热能的输入 |
| 4.2.4 热辐射及空冷散热 |
| 4.2.5 水冷对流散热 |
| 4.3 磨辊传热及换热系数 |
| 4.3.1 传热及磨辊摩擦系数 |
| 4.3.2 散热系数 |
| 4.4 磨辊三维温度场仿真分析 |
| 4.4.1 仿真过程描述及边界条件 |
| 4.4.2 仿真结果及分析 |
| 4.5 磨辊温升Simulink模型 |
| 第5章 五辊机液压加载及电机启动模型 |
| 5.1 五辊机液压加载系统建模 |
| 5.1.1 液压加载系统组成 |
| 5.1.2 基于SimHydraulic的液压系统模型构建 |
| 5.1.3 液压加载系统模型的OPC接口 |
| 5.2 75kw交流电机软启动模型 |
| 5.2.1 三相交流电机晶闸管软启动原理 |
| 5.2.2 75kw电机软启动Simulink模型 |
| 5.3 22kw异步电机启动模型 |
| 5.3.1 三相异步电机启动方式分析 |
| 5.3.2 三相异步电机降压启动Simulink模型 |
| 第6章 半物理仿真测试及结果分析 |
| 6.1 五辊精磨机控制流程及监测参数 |
| 6.2 半物理仿真平台测试运行 |
| 6.2.1 磨辊形变及温度监控测试结果 |
| 6.2.2 液压加载系统测试结果 |
| 6.2.3 交流电机启动测试结果 |
| 6.3 测试数据分析及总结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及科研成果 |
（6）空气加热混合过程串级控制实验平台软件的设计与开发（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 串级控制系统简介 |
| 1.3 过程控制实验平台的发展现状 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 空气加热混合过程实验平台的原理和需求分析 |
| 2.1 实验平台的目标 |
| 2.2 实验平台的基本原理 |
| 2.2.1 实验平台的被控对象 |
| 2.2.2 实验平台控制系统 |
| 2.2.3 实验平台中的串级控制方案 |
| 2.2.4 空气加热混合过程实验平台设计的特点 |
| 2.3 串级控制系统实验平台的需求分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 空气加热混合过程串级控制实验平台软件的设计 |
| 3.1 实验平台软件的总体架构 |
| 3.2 PLC过程控制软件的设计 |
| 3.2.1 逻辑控制功能设计 |
| 3.2.2 回路控制功能模块设计 |
| 3.3 监控软件的设计 |
| 3.4 模型软件的设计 |
| 3.4.1 模型辨识方法 |
| 3.4.2 辨识模块的设计 |
| 3.4.3 控制器参数整定 |
| 3.4.4 人机界面模块的设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 空气加热混合过程串级控制实验平台软件的开发 |
| 4.1 软件开发工具的介绍 |
| 4.2 PLC过程控制软件的开发 |
| 4.2.1 PLC过程控制软件的硬件组态 |
| 4.2.2 PLC过程控制软件程序的开发 |
| 4.3 监控软件的开发 |
| 4.4 模型辨识软件的开发 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 空气加热混合过程串级控制实验平台软件的实验验证 |
| 5.1 被控对象模型的辨识实验 |
| 5.2 单回路PID控制器的参数整定实验 |
| 5.3 串级控制器的设定值跟踪实验 |
| 5.4 引入冷风阀门扰动的串级控制和单回路控制的对比实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间项目经历 |
（7）基于WINCC、STEP7及PLCSIM软件环境下的PLC虚拟培训实验平台搭建（论文提纲范文）
| 0 前言 |
| 1 搭建思路 |
| 2 具体实施 |
| 2.1 软件安装 |
| 2.2 基于WINCC组态《化工液体混合控制》过程控制界面 |
| 2.3 在SIMATIC STEP7软件里组态PLC的硬件及编写软件 |
| 3 实施效果 |
（8）基于PCS7和Simulink的过程控制虚拟仿真实验平台开发（论文提纲范文）
| 1 虚拟实验平台实现 |
| 1.1 SIMATIC PCS7DCS控制系统 |
| 1.2 实验平台结构 |
| 2 双容水箱模型 |
| 3 PCS7控制策略设计 |
| 4 OPC通信组态 |
| 4.1 SIMATIC NET OPC Server组态 |
| 4.2 Simulink OPC client组态 |
| 4.3 CFC与Simulink程序 |
| 5 仿真实验 |
| 6 结语 |
（9）基于OPC技术的虚拟监控系统研究设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 课题的来源 |
| 1.3 课题的研究目的和意义 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.5 论文的结构和主要内容 |
| 第二章 虚拟监控系统理论探究 |
| 2.1 虚拟监控系统的通讯基础 |
| 2.1.1 OPC技术 |
| 2.1.2 OPC技术的优点 |
| 2.1.3 OPC技术在虚拟监控系统中的作用 |
| 2.2 虚拟监控系统的控制器 |
| 2.2.1 PID控制 |
| 2.2.2 比例控制（P） |
| 2.2.3 比例积分控制（PI） |
| 2.2.4 比例微分控制（PD） |
| 2.2.5 PID控制参数的整定方法和原则 |
| 2.3 虚拟监控系统的被控对象 |
| 2.3.1 被控对象模型-传递函数 |
| 2.3.2 传递函数的建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于OPC的三位一体控制系统的实现 |
| 3.1 虚拟监控系统总体布局 |
| 3.2 PID控制器的数字化 |
| 3.3 STEP7 程序设计 |
| 3.3.1 项目创建与通信设置 |
| 3.3.2 硬件组态及参数配置 |
| 3.3.3 模拟量的规范化处理 |
| 3.3.4 控制程序的编写 |
| 3.3.5 程序的仿真与调试 |
| 3.4 WinCC组态设计 |
| 3.4.1 创建项目 |
| 3.4.2 组态变量 |
| 3.4.3 创建过程画面 |
| 3.4.4 组态过程值归档 |
| 3.4.5 输出过程值归档 |
| 3.5 MATLAB系统设计 |
| 3.5.1 虚拟时滞被控对象的离散化实现 |
| 3.5.2 SIMULINK方式实现 |
| 3.5.3 命令行方式实现 |
| 3.6 三位一体控制系统的运行 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 参数模糊自整定PID控制器的实现 |
| 4.1 参数模糊自整定PID控制器 |
| 4.1.1 模糊控制基本原理 |
| 4.1.2 模糊控制器的设计流程 |
| 4.1.3 模糊控制与PID控制的结合 |
| 4.1.4 参数模糊自整定PID控制器原理 |
| 4.2 参数模糊自整定PID控制器的设计 |
| 4.2.1 参数自整定原则 |
| 4.2.2 各变量隶属度函数的确定 |
| 4.2.3 S-Function |
| 4.2.4 模糊矩阵查询表 |
| 4.2.5 控制器的实现 |
| 4.3 参数模糊自整定控制器的仿真验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 参数自整定控制器下监控系统的实现 |
| 5.1 参数自整定控制器下虚拟监控系统的结构和原理 |
| 5.1.1 监控系统的结构布局 |
| 5.1.2 监控系统的设计原理 |
| 5.2 组态软件端设计 |
| 5.2.1 数据显示实现 |
| 5.2.2 虚拟控制对象的C脚本实现 |
| 5.3 MATLAB端设计 |
| 5.4 系统的调试与运行 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 1 PID控制器的参考程序 |
| 2 MATLAB与WinCC的OPC通讯参考程序 |
| 3 S-Function中的PID控制参数整定程序 |
| 4 C动作函数程序 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（10）半实物仿真实验系统的设计与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的意义 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.2.1 半实物仿真研究进展 |
| 1.2.2 解耦控制研究现状 |
| 1.2.3 实验装置介绍 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 系统分析及建模 |
| 2.1 过程控制系统分析 |
| 2.1.1 实验辨识法 |
| 2.1.2 时域分析法 |
| 2.1.3 频域分析法 |
| 2.2 实验系统建模及系统设计方案 |
| 2.2.1 液位-温度实验系统建模 |
| 2.2.2 半实物仿真系统实验方案 |
| 3 解耦控制系统研究 |
| 3.1 关联系统 |
| 3.1.1 关联系统及影响 |
| 3.1.2 关联系统分析方法 |
| 3.1.3 消减关联系统耦合的方法 |
| 3.2 解耦控制 |
| 3.2.1 关联系统解耦条件 |
| 3.2.2 解耦控制方案 |
| 4 控制系统设计 |
| 4.1 过程控制系统 |
| 4.1.1 集散控制系统(DCS) |
| 4.1.2 现场总线控制系统(FCS) |
| 4.1.3 控制系统结构 |
| 4.2 下位机设计 |
| 4.2.1 PLC选型与系统设计 |
| 4.2.2 PLC软件设计 |
| 4.3 上位机监控系统设计 |
| 4.3.1 WinCC简介 |
| 4.3.2 监控系统结构及设计 |
| 4.3.3 集成环境下WinCC组态设计 |
| 5 解耦控制实验系统的开发 |
| 5.1 PLC控制程序开发 |
| 5.1.1 PLC程序结构 |
| 5.1.2 单回路控制模块设计 |
| 5.1.3 温度、解耦控制模块及系统整体设计 |
| 5.2 基于WinCC的监控系统开发 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、基于WinCC的PLC虚拟实验对象的设计（论文参考文献）
- [1]基于S7-300 PLC虚拟仿真平台的设计[J]. 游庆华,张捷. 实验室科学, 2020(05)
- [2]基于PLC的自动化立体仓库半实物仿真系统设计[D]. 焦红运. 河北大学, 2020(08)
- [3]基于OPC的非线性对象实验控制平台设计及实现[J]. 雷红玲,谢运祥. 自动化技术与应用, 2019(05)
- [4]基于PLC虚拟实验平台的隧道控制系统设计[J]. 胡天龙,杨天明,刘厚石. 无线互联科技, 2018(02)
- [5]基于PLC的五辊精磨机控制器半物理仿真平台设计[D]. 邢鹏举. 西南交通大学, 2017(07)
- [6]空气加热混合过程串级控制实验平台软件的设计与开发[D]. 孔艳. 东北大学, 2017(06)
- [7]基于WINCC、STEP7及PLCSIM软件环境下的PLC虚拟培训实验平台搭建[J]. 陈忠华,傅朝斌. 软件导刊(教育技术), 2016(03)
- [8]基于PCS7和Simulink的过程控制虚拟仿真实验平台开发[J]. 雷振伍,吴秀冰,孙德辉,李超. 实验技术与管理, 2016(01)
- [9]基于OPC技术的虚拟监控系统研究设计[D]. 杨璐. 上海工程技术大学, 2015(11)
- [10]半实物仿真实验系统的设计与应用[D]. 朱永德. 大连理工大学, 2014(07)
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