复杂工业过程生产指标可视监控与分析平台设计与开发

这是一篇关于复杂工业过程,组态,可视分析,数据探测,动态演化的论文, 主要内容为复杂工业过程普遍具有流程长、工况复杂多变、生产过程机理复杂、变量间强耦合和生产指标数据量大等特点,生产指标监控系统在复杂工业过程监控中扮演着重要地位,是保证企业高效生产的重要支撑手段。随着云计算、大数据等ICT技术的快速发展,IT技术与OT技术正在快速融合,企业正在从数字化向智能化转型,导致企业对生产指标监控系统具备智能化的需求越来越迫切。目前,复杂工业过程指标监控系统普遍在数据洞察、专家与行业经验集成、监控结果实时评估、系统可配置性、重构和演化等诸多方面存在明显不足,导致现有的指标监控系统难以适应企业智能化发展的要求。此外,随着企业的规模不断扩大,生产复杂性日益提高,智能传感技术的广泛应用,使得企业可采集的数据越来越多,也给生产指标监控带来诸多新的挑战。因此,本文利用组态设计思想,结合数据探测、数据可视及可视分析、软件演化等技术,设计开发一个可组态、可重构、可扩展,支持数据探索分析、专家与行业经验集成、算法与模型集成,监控结果实时评估,具有动态演化功能的生产指标智能监控与分析平台,极大地提升了监控系统的智能化程度。本文依托企业重大横向项目-酒钢粉矿悬浮磁化焙烧选矿改造一期工程综合自动化MES项目,针对复杂工业对象的特点及监控需求,设计开发了复杂工业过程生产指标可视监控与分析平台,并将平台成功应用于我国西部某大型选矿厂。本文主要包括以下工作:(1)首先讨论了本文的研究意义,分析了可视监控在不同行业的研究现状和工业生产指标可视监控系统的研究现状,指出现有生产指标可视监控系统存在的问题。在此基础上,结合复杂工业过程生产指标的特点,分析了生产指标可视监控与分析平台的需求,包括功能需求和性能需求。(2)根据平台的功能需求和性能需求,设计平台的各个功能模块。首先,对复杂工业过程进行抽象和建模,通过一个七元组表征一个工序过程,据此设计了生产过程组态设计工具,通过组态构建了适用于不同生产过程的指标监控系统,实现专家知识经验的集成和平台的完全可配置,提升了平台对用户的可读性和交互性;其次,提供开放式算法接口设计,能够集成数据分析方法,为平台指标数据的分析奠定了基础;最后,设计多种可视分析方案,可以根据应用需要,配置不同可视方案,支撑了指标数据探测和监控结果评估的可视分析,为用户动态调整监控指标或监控算法提供决策依据。(3)平台使用多种先进技术,开发了复杂工业过程生产指标可视监控与分析平台。平台基于B/S架构,采用前后端分离的开发方式;前端使用Vue框架,后端使用java SSM框架,前后端通过RESTful API进行数据访问;基于Go.js库,通过Drag-and-Drop(DnD)技术实现组态设计环境的搭建;利用工厂设计模式提供开放式算法接口,支持符合标准服务接口算法的集成,系统已经集成包括随机森林、LSTM等数据分析算法;采用Bird’s eye view和Zoom-in/out实现多视图监控等可视方案,提升监控过程中对有用信息提取的洞察力;通过人机交互技术提升用户的操作体验。在此基础上完成平台六个功能模块的开发。(4)为了验证平台的有效性,以酒泉钢铁二期选矿厂为具体应用背景,以现场实际生产数据对平台的每一个功能模块进行了验证,最终平台无论从功能角度还是从性能角度均说明了自身的有效性,满足实际应用需求。

复杂工业过程生产指标可视监控与分析平台设计与开发

这是一篇关于复杂工业过程,组态,可视分析,数据探测,动态演化的论文, 主要内容为复杂工业过程普遍具有流程长、工况复杂多变、生产过程机理复杂、变量间强耦合和生产指标数据量大等特点,生产指标监控系统在复杂工业过程监控中扮演着重要地位,是保证企业高效生产的重要支撑手段。随着云计算、大数据等ICT技术的快速发展,IT技术与OT技术正在快速融合,企业正在从数字化向智能化转型,导致企业对生产指标监控系统具备智能化的需求越来越迫切。目前,复杂工业过程指标监控系统普遍在数据洞察、专家与行业经验集成、监控结果实时评估、系统可配置性、重构和演化等诸多方面存在明显不足,导致现有的指标监控系统难以适应企业智能化发展的要求。此外,随着企业的规模不断扩大,生产复杂性日益提高,智能传感技术的广泛应用,使得企业可采集的数据越来越多,也给生产指标监控带来诸多新的挑战。因此,本文利用组态设计思想,结合数据探测、数据可视及可视分析、软件演化等技术,设计开发一个可组态、可重构、可扩展,支持数据探索分析、专家与行业经验集成、算法与模型集成,监控结果实时评估,具有动态演化功能的生产指标智能监控与分析平台,极大地提升了监控系统的智能化程度。本文依托企业重大横向项目-酒钢粉矿悬浮磁化焙烧选矿改造一期工程综合自动化MES项目,针对复杂工业对象的特点及监控需求,设计开发了复杂工业过程生产指标可视监控与分析平台,并将平台成功应用于我国西部某大型选矿厂。本文主要包括以下工作:(1)首先讨论了本文的研究意义,分析了可视监控在不同行业的研究现状和工业生产指标可视监控系统的研究现状,指出现有生产指标可视监控系统存在的问题。在此基础上,结合复杂工业过程生产指标的特点,分析了生产指标可视监控与分析平台的需求,包括功能需求和性能需求。(2)根据平台的功能需求和性能需求,设计平台的各个功能模块。首先,对复杂工业过程进行抽象和建模,通过一个七元组表征一个工序过程,据此设计了生产过程组态设计工具,通过组态构建了适用于不同生产过程的指标监控系统,实现专家知识经验的集成和平台的完全可配置,提升了平台对用户的可读性和交互性;其次,提供开放式算法接口设计,能够集成数据分析方法,为平台指标数据的分析奠定了基础;最后,设计多种可视分析方案,可以根据应用需要,配置不同可视方案,支撑了指标数据探测和监控结果评估的可视分析,为用户动态调整监控指标或监控算法提供决策依据。(3)平台使用多种先进技术,开发了复杂工业过程生产指标可视监控与分析平台。平台基于B/S架构,采用前后端分离的开发方式;前端使用Vue框架,后端使用java SSM框架,前后端通过RESTful API进行数据访问;基于Go.js库,通过Drag-and-Drop(DnD)技术实现组态设计环境的搭建;利用工厂设计模式提供开放式算法接口,支持符合标准服务接口算法的集成,系统已经集成包括随机森林、LSTM等数据分析算法;采用Bird’s eye view和Zoom-in/out实现多视图监控等可视方案,提升监控过程中对有用信息提取的洞察力;通过人机交互技术提升用户的操作体验。在此基础上完成平台六个功能模块的开发。(4)为了验证平台的有效性,以酒泉钢铁二期选矿厂为具体应用背景,以现场实际生产数据对平台的每一个功能模块进行了验证,最终平台无论从功能角度还是从性能角度均说明了自身的有效性,满足实际应用需求。

基于PLC的钢丝缠绕装置闭环控制系统设计

这是一篇关于钢丝缠绕,控制系统,液压站,PLC,组态的论文, 主要内容为在预应力缠绕技术迅速发展的推动下,预应力缠绕技术广泛应用于诸多领域,新型缠绕装置的研究与开发紧随其后。其中钢丝缠绕预应力模具的生产是最具有代表性的应用,与传统组合式预应力模具相比,具有高承载、寿命长、生产快、成本低等优势。钢丝缠绕预应力模具利用压缸上层层缠绕的钢丝来施加预紧力,使压缸承受切向压应力,与工作载荷产生的切向拉应力方向相反,可以部分抵消,从而达到提高模具承载能力的目的。而现有的钢丝缠绕装置,普遍存在自动化程度低、缠绕张力跳动严重的问题,影响缠绕品质。因此,开展新型智能缠绕装置的设计与控制、缠绕张力控制策略的研究,对提高缠绕品质具有极其重要的理论参考价值和宽阔的应用前景。本文在组建完成的钢丝缠绕装置试验平台的基础上,以钢丝缠绕装置为研究对象,以缠绕张力的控制为研究中心,应用PLC控制技术实现自动化缠绕以及对缠绕张力的精准控制。主要完成的研究内容如下:(1)研究分析预应力缠绕技术,调研现有的缠绕装置,以“扬长避短”为出发点,创新性的提出自动化缠绕控制系统和液压传动张力控制系统。(2)根据钢丝缠绕预应力模具的缠绕要求,提出一套钢丝缠绕系统总体控制方案,并从系统控制对象、系统控制要求、系统控制原理和控制系统组成四个方面,分别阐述了总体控制方案的设计。(3)以系统总体设计为纲领,对钢丝缠绕控制系统依次进行硬件选型及设计、软件设计、人机交互界面设计、系统调试与试验等。其中包括液压系统的设计与仿真,仿真结果准确的验证了液压传动张力控制系统理论的可行性,为试验的进行提供充分的条件。(4)在试验前,对软件设计中的程序进行仿真性测试,确保程序的合理性,避免对硬件产生不可逆的损坏。在确定试验方案和条件后,顺利的进行试验,取得相对满意的结果。在后续的试验结果分析中,完善控制系统的理论,进一步确定缠绕装置的可投入性。综上所述,本文为缠绕装置的控制研究提供一条新的思路,对缠绕张力的调节提出一种新的控制方法,以期拓宽其应用前景。图[71]表[13]参[85]

基于PLC的钢丝缠绕装置闭环控制系统设计

这是一篇关于钢丝缠绕,控制系统,液压站,PLC,组态的论文, 主要内容为在预应力缠绕技术迅速发展的推动下,预应力缠绕技术广泛应用于诸多领域,新型缠绕装置的研究与开发紧随其后。其中钢丝缠绕预应力模具的生产是最具有代表性的应用,与传统组合式预应力模具相比,具有高承载、寿命长、生产快、成本低等优势。钢丝缠绕预应力模具利用压缸上层层缠绕的钢丝来施加预紧力,使压缸承受切向压应力,与工作载荷产生的切向拉应力方向相反,可以部分抵消,从而达到提高模具承载能力的目的。而现有的钢丝缠绕装置,普遍存在自动化程度低、缠绕张力跳动严重的问题,影响缠绕品质。因此,开展新型智能缠绕装置的设计与控制、缠绕张力控制策略的研究,对提高缠绕品质具有极其重要的理论参考价值和宽阔的应用前景。本文在组建完成的钢丝缠绕装置试验平台的基础上,以钢丝缠绕装置为研究对象,以缠绕张力的控制为研究中心,应用PLC控制技术实现自动化缠绕以及对缠绕张力的精准控制。主要完成的研究内容如下:(1)研究分析预应力缠绕技术,调研现有的缠绕装置,以“扬长避短”为出发点,创新性的提出自动化缠绕控制系统和液压传动张力控制系统。(2)根据钢丝缠绕预应力模具的缠绕要求,提出一套钢丝缠绕系统总体控制方案,并从系统控制对象、系统控制要求、系统控制原理和控制系统组成四个方面,分别阐述了总体控制方案的设计。(3)以系统总体设计为纲领,对钢丝缠绕控制系统依次进行硬件选型及设计、软件设计、人机交互界面设计、系统调试与试验等。其中包括液压系统的设计与仿真,仿真结果准确的验证了液压传动张力控制系统理论的可行性,为试验的进行提供充分的条件。(4)在试验前,对软件设计中的程序进行仿真性测试,确保程序的合理性,避免对硬件产生不可逆的损坏。在确定试验方案和条件后,顺利的进行试验,取得相对满意的结果。在后续的试验结果分析中,完善控制系统的理论,进一步确定缠绕装置的可投入性。综上所述,本文为缠绕装置的控制研究提供一条新的思路,对缠绕张力的调节提出一种新的控制方法,以期拓宽其应用前景。图[71]表[13]参[85]

基于组态开发技术的热力监控定制平台的设计与实现

这是一篇关于节能减排,组态,监控,MFC,OGSA的论文, 主要内容为随着我国节能减排思想的不断深入，热力行业作为现在城市能源消耗的大行业，在节能减排和安全方面应该充分利用信息科技的优秀成果，大力提高能源利用率，增加公司效益。供热公司作为全市热能供给单位之一，以往热网控制手段非常单一，热网监控公司通过购买大型热力软件针对气压、温度和系统参数进行监控，这种监控方式在及时性和投资成本上都存在很大的问题，随着热力公司供热面积和网点的不断增加，热力公司必须实时掌握热力基本参数，对厂区温度、管道压力和电力压力进行有效监控。实践证明，热力公司采购的监控软件运行成本较大，并不能完全适应公司实际应用需求。因此，从公司实际出发，设计和开发一款允许热力公司自由定制的监控软件对实现热力公司信息化，节约热力资源，提高公司利润率具有重要的社会意义和现实意义。 热网监控系统通过分析热网监控实际业务流程，总结国内外关于热网监控系统的应用现状，通过改进热网架构，选用组态软件开发技术，为热网监控企业提供了一款功能强大的应用软件。以往的热力监控系统大多是引进成熟的国外大公司软件设计完成的，这样的系统一方面运行占用大量的系统资源，另一方面无法完成用户定制。基于组态开发技术的热力监控系统包括开发平台和运行平台。开发平台实现了用户拖拽式自定义监控对象，真正实现轻量级系统运行。运行平台实现了定制系统的运行和设备监控功能。基于组态开发技术的热力监控系统采用MFC技术设计开发，为用户提供一个可拖撰的监控工况画面定制环境。本系统基于MFC技术设计和开发的可定制热力监控平台为用户提供一个常用拖撰式方式操作的热力监控定制系统，通过系统定制，最终为热力系统中的温度、压力和湿度等进行监控。 本课题在软件工程思想的指导下，通过分析某热力公司实际生产实际，基于组态软件开发技术，设计和开发了面向某热力公司厂区监控问题的组态监控软件。本文通过实现热网监控系统为后续热网监控系统提供了一个可实现的途径。通过热网监控系统的应用为中小热网企业节省了生产费用的同时，提高了企业服务能力。热网监控系统是未来中小企业的理想选择。并在此基础上研究和完成了以下几个方面的内容。第一，基于软件工程基本思想，对热力监控网络进行需求分析，并提出系统设计目标；第二，基于某公司实际，基于OGSA设计理论对热网监控系统的通讯网络系统进行设计和实现；第三，从用户定制需求出发，基于组态软件开发技术设计和实现热网监控管理系统软件，对系统要求的各项功能进行设和实现；第四，热网监控管理系统的安全设计和实现；第五，系统测试与实施。

基于PLC的钢丝缠绕装置闭环控制系统设计

这是一篇关于钢丝缠绕,控制系统,液压站,PLC,组态的论文, 主要内容为在预应力缠绕技术迅速发展的推动下,预应力缠绕技术广泛应用于诸多领域,新型缠绕装置的研究与开发紧随其后。其中钢丝缠绕预应力模具的生产是最具有代表性的应用,与传统组合式预应力模具相比,具有高承载、寿命长、生产快、成本低等优势。钢丝缠绕预应力模具利用压缸上层层缠绕的钢丝来施加预紧力,使压缸承受切向压应力,与工作载荷产生的切向拉应力方向相反,可以部分抵消,从而达到提高模具承载能力的目的。而现有的钢丝缠绕装置,普遍存在自动化程度低、缠绕张力跳动严重的问题,影响缠绕品质。因此,开展新型智能缠绕装置的设计与控制、缠绕张力控制策略的研究,对提高缠绕品质具有极其重要的理论参考价值和宽阔的应用前景。本文在组建完成的钢丝缠绕装置试验平台的基础上,以钢丝缠绕装置为研究对象,以缠绕张力的控制为研究中心,应用PLC控制技术实现自动化缠绕以及对缠绕张力的精准控制。主要完成的研究内容如下:(1)研究分析预应力缠绕技术,调研现有的缠绕装置,以“扬长避短”为出发点,创新性的提出自动化缠绕控制系统和液压传动张力控制系统。(2)根据钢丝缠绕预应力模具的缠绕要求,提出一套钢丝缠绕系统总体控制方案,并从系统控制对象、系统控制要求、系统控制原理和控制系统组成四个方面,分别阐述了总体控制方案的设计。(3)以系统总体设计为纲领,对钢丝缠绕控制系统依次进行硬件选型及设计、软件设计、人机交互界面设计、系统调试与试验等。其中包括液压系统的设计与仿真,仿真结果准确的验证了液压传动张力控制系统理论的可行性,为试验的进行提供充分的条件。(4)在试验前,对软件设计中的程序进行仿真性测试,确保程序的合理性,避免对硬件产生不可逆的损坏。在确定试验方案和条件后,顺利的进行试验,取得相对满意的结果。在后续的试验结果分析中,完善控制系统的理论,进一步确定缠绕装置的可投入性。综上所述,本文为缠绕装置的控制研究提供一条新的思路,对缠绕张力的调节提出一种新的控制方法,以期拓宽其应用前景。图[71]表[13]参[85]

复杂工业过程生产指标可视监控与分析平台设计与开发

这是一篇关于复杂工业过程,组态,可视分析,数据探测,动态演化的论文, 主要内容为复杂工业过程普遍具有流程长、工况复杂多变、生产过程机理复杂、变量间强耦合和生产指标数据量大等特点,生产指标监控系统在复杂工业过程监控中扮演着重要地位,是保证企业高效生产的重要支撑手段。随着云计算、大数据等ICT技术的快速发展,IT技术与OT技术正在快速融合,企业正在从数字化向智能化转型,导致企业对生产指标监控系统具备智能化的需求越来越迫切。目前,复杂工业过程指标监控系统普遍在数据洞察、专家与行业经验集成、监控结果实时评估、系统可配置性、重构和演化等诸多方面存在明显不足,导致现有的指标监控系统难以适应企业智能化发展的要求。此外,随着企业的规模不断扩大,生产复杂性日益提高,智能传感技术的广泛应用,使得企业可采集的数据越来越多,也给生产指标监控带来诸多新的挑战。因此,本文利用组态设计思想,结合数据探测、数据可视及可视分析、软件演化等技术,设计开发一个可组态、可重构、可扩展,支持数据探索分析、专家与行业经验集成、算法与模型集成,监控结果实时评估,具有动态演化功能的生产指标智能监控与分析平台,极大地提升了监控系统的智能化程度。本文依托企业重大横向项目-酒钢粉矿悬浮磁化焙烧选矿改造一期工程综合自动化MES项目,针对复杂工业对象的特点及监控需求,设计开发了复杂工业过程生产指标可视监控与分析平台,并将平台成功应用于我国西部某大型选矿厂。本文主要包括以下工作:(1)首先讨论了本文的研究意义,分析了可视监控在不同行业的研究现状和工业生产指标可视监控系统的研究现状,指出现有生产指标可视监控系统存在的问题。在此基础上,结合复杂工业过程生产指标的特点,分析了生产指标可视监控与分析平台的需求,包括功能需求和性能需求。(2)根据平台的功能需求和性能需求,设计平台的各个功能模块。首先,对复杂工业过程进行抽象和建模,通过一个七元组表征一个工序过程,据此设计了生产过程组态设计工具,通过组态构建了适用于不同生产过程的指标监控系统,实现专家知识经验的集成和平台的完全可配置,提升了平台对用户的可读性和交互性;其次,提供开放式算法接口设计,能够集成数据分析方法,为平台指标数据的分析奠定了基础;最后,设计多种可视分析方案,可以根据应用需要,配置不同可视方案,支撑了指标数据探测和监控结果评估的可视分析,为用户动态调整监控指标或监控算法提供决策依据。(3)平台使用多种先进技术,开发了复杂工业过程生产指标可视监控与分析平台。平台基于B/S架构,采用前后端分离的开发方式;前端使用Vue框架,后端使用java SSM框架,前后端通过RESTful API进行数据访问;基于Go.js库,通过Drag-and-Drop(DnD)技术实现组态设计环境的搭建;利用工厂设计模式提供开放式算法接口,支持符合标准服务接口算法的集成,系统已经集成包括随机森林、LSTM等数据分析算法;采用Bird’s eye view和Zoom-in/out实现多视图监控等可视方案,提升监控过程中对有用信息提取的洞察力;通过人机交互技术提升用户的操作体验。在此基础上完成平台六个功能模块的开发。(4)为了验证平台的有效性,以酒泉钢铁二期选矿厂为具体应用背景,以现场实际生产数据对平台的每一个功能模块进行了验证,最终平台无论从功能角度还是从性能角度均说明了自身的有效性,满足实际应用需求。

白酒质量监控系统软件开发及可靠性研究

这是一篇关于B/S模式,WEB技术,ASP.NET,C#,组态的论文, 主要内容为当前我们正处于一个高度发达的互联网信息化社会,传统的工农业生产、食品加工行业都在向信息化管理方向转型,中国酒业协会也在行业内积极促进白酒质检管理从传统方式向信息化方式的转变,因此,开发基于WEB的白酒质量监控系统,对于推进企业信息化管理进程具有重大意义。课题首先就如何设计基于WEB的白酒质量监控系统进行了研究,针对国内外的白酒质检管理现状做了分析,并结合国内酒厂在白酒质检方面存在的问题,提出了白酒质量监控系统的开发需求和程序架构,进而完成数据库和系统前、后台的设计与开发。在Visual Studio2010开发平台上,使用C#、HTML、JavaScript和CSS等编程语言,同时运用WEB技术、MySQL和面向对象设计方法,实现了基于B/S模式的白酒质量监控系统,然后,在服务器上使用Internet信息服务管理器完成网站在局域网内部的发布。本课题重点研究了如何实现系统的组态化开发和可靠性分析,通过使用用户控件或自定义控件实现对一些常用功能的组态化设计与开发,通过使用ASP.NET验证控件,密码算法MD5、系统多级权限配置、MySQL安全机制、SSL安全通信连接等技术保障系统安全,分析影响系统稳定性的因素,并使用Web Application Stress Tool对其进行测试与验证。本系统目前已在国内的白酒企业投入运行,这对加快中国白酒质检管理的信息化进程起着一定的促进作用。