基于WinCC的港口集散管理系统

武汉理工大学硕士学位论文基于WinCC的港口集散管理系统姓名：刘雄申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：李志宏20050601摘要由于我国对外贸易的快速发展，进港的各煤碳、矿石等散货品的快速增长对散货码头的控制管理系统提出了很高要求。

目前，我国散货码头装卸作业中的各主要生产环节虽多数己经采用微机监视与控制，而且对散货码头装卸各设备进行监视的技术水平也有了很大提高，但目前仍然存在着这样一个问题：这些监视与控制系统一般为单独运行且分散在各个设各处，没有进行集中监视，由于这一原因，使得生产管理人员无法及时全面地了解各生产环节的生产状态，难以做到及时、准确地指挥生产。

本论文旨在通过利用组态软件ＷｉｎＣＣ这一优秀的开发工具，合理地进行硬件选择和系统配置，结合散货码头装卸生产线工艺、机械和监视要求进行应用软件开发工作，形成较好的人机界面，开发出适合大中型散货码头企业的监视与管理系统，实现对整个散货码头装卸生产线的集中的自动化监视。

本系统对于提高散货码头的生产管理水平、减轻生产管理人员的劳动强度，优化操作，是一个有力的工具。

作为本文的研究对象和基础，介绍了大型工业现场集散控制与管理系统的几个组成部分，同时分析了常用工业现场控制总线的技术特征和软件基础。

本文结合ＷｉｎＣＣ组态系统的设计与开发，详细介绍了散货码头控制管理系统的总线设计。

并结合铁矿石码头的实际情况，对工艺流程的要求，设计了一套完全满足自动检测和控制要求的总线系统。

在系统的组态软件的设计中，本文的介绍了ＷｉｎＣｅ组态软件一般性的设计步骤和开发过程。

从港口装卸系统工艺流程分析开始，到系统控制中心设计、图形界面制作、动态对象设计、全局脚本程序设计、用户管理与项目安全设计，本文均有详细的说明。

结合基于ＷＩＮＣＣ管理系统的数据库，本文引入了实时数据库跟关系数据库两种数据库的概念。

在说明管理数据实时发布的同时，给出了Ｐｕｌｌ与Ｐｕｓｈ两种技术介绍与比较后，在管理数据实时发布中采用了Ｐｕｌｌ技术。

文章最后介绍了专家系统在控制管理系统中故障检测的应用。

诊断系统在完成ＰＬＣ故障信号采集后，进行一定的推理策略和解释机制，实现推理、解释、学习、诊断功能。

关键词：ＷｉｎＣＣ，ＡＳＰ，数据库，专家系统ＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｆａｓｔｇｒｏｗｔｈｏｆｔｈｅｇｏｏｄｓ，ｉｔｉｓｔｏｂｅｐｕｔｔｅｄｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｖｅｒｙｈｉｇｈｒｅｑｕｅｓｔｔｏｗａｒｄｓｓｐｒｅａｄｉｎｇｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｇｏｏｄｓｗｈａｒｆｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ．Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙｓｐｒｅａｄｔｈｅｇｏｏｄｓｗｈａｒｆｐａｃｋｓｔｏｕｎｌｏａｄｔｈｅｈｏｍｅｗｏｒｋｉｎｏｆｅａｃｈｍａｉｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｋａｌｔｈｏｕｇｈｍａｎｙＦｓａｄｏｐｔｅｄｔｈｅｔｉｎｙｍａｃｈｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓ，ｒａｉｓｅｔｏｗａｒｄｓｓｐｒｅａｄｉｎｇｔｈｅｇｏｏｄｓｗｈａｒｆｔｏｐａｃｋｔｏｕｎｌｏａｄｅａｃｈｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｔｏｃａｒｒｙｏｎｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｌｅｖｅｌｔｏａｌｓｏｈａｖｅｖｅｒｙｇｒｅａｔｌｙ，ｓｔｉｌｌｅｘｉｓｔｔｈｕｓａｐｒｏｂｌｅｍｃｕｒｒｅｎｔｌｙ：Ｔｈｅｓｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｇｅｎｅｒａｌｌｙｆｏｒｃｉｒｃｕｌａｔｅａｌｏｎｅａｎｄｓｃａｔｔｅｒｉｎｔｈｅｅａｃｈｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ｄｉｄｎｏｔｃａｒｒｙｏｎｔｈｅｃｏｎｅｅｎｔｒａｔｅｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｉｓｒｅａｓｏｎ，ｍａｋｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｐｅｒｓｏｎｎｅｌＣａｌｌ’ｔｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｅａｃｈｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗｒｅａｔｈｉｎｔｉｍｅａｎｄｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ．Ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｔａｎｚａ，ａｎｄｉｓｈａｒｄｔｏａｔｔａｉｎｉｎｔｉｍｅ，ａｃｃｕｒａｔｅｌｙｉｎｃｏｍｍａｎｄｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ’ａｉｍｉｓｐａｓｓｉｎｇｔｏｍａｋｅｕｓｅｏｆｔｈｉｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｏｏｌｏｆａｒｕｎｔｉｍｅｓｏｆｔｗａｒｅＷｉｎＣｅ，ｃａｒｒｙｉｎｇｏｎｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｈｏｉｃｅａｎｄｓｙｓｔｅｍｓ’ｉｎｓｔａｌｌｒｅａｓｏｎａｂｌｙ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｏｓｐｒｅａｄｔｈｅｇｏｏｄｓｗｈａｒｆｔｏｐａｃｋｔｏｕｎｌｏａｄｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｃｒａｆｔ，ｍａｃｈｉｎｅａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｏｒｅｑｕｅｓｔｔｏｃａｒｒｙｏｎｔｈｅａｐｐｌｉｅｄｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｗｏｒｋ，ｔｏｃｏｍｐａｒｅｗｉｔｈｇｏｏｄｍａｎ—ｍａｃｈｉｎｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｋｅｅｐｉｎｇｗｉｔｈｂｉｇａｎｄｍｅｄｉｕｍ—ｓｉｚｅｄｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｓｙｓｔｅｍｓｔｈａｔｓｐｒｅａｄｔｈｅｇｏｏｄｓｗｈａｒｆｂｕｓｉｎｅｓｓｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｔｏｗｈｏｌｅｓｐｒｅａｄｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｔｈａｔｔｈｅｇｏｏｄｓｗｈａｒｆｐａｃｋｓｔｏｕｎｌｏａｄｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｏｆａｕｔｏｍａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｓｐｒｅａｄｓｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｖｅｌｏｆｔｈｅｇｏｏｄｓｗｈａｒｆａｎｄｅａｓｅｓｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｓｏｎｎｅｌ’Ｓｌａｂｏｒｓｔｒｅ［Ｉｇｔｈｔｏｔｈｅｅｘａｌｔａｔｉｏｎ，ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｔｕｒｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｉｓａｎｅｍｏｌｌｉｅｎｔｔ００１．Ｂｅｔｈｅｔｅｘｔｕａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔａｎｄｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｌａｒｇｅｉｎｄｕｓｔｒｙｔｏｇａｔｈｅｒｔｏｓｐｒｅａｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｎｔｈｅｓｃｅｎｅｓｙｓｔｅｍｏｆｓｅｖｅｒａｌｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｔｈｅｐａｒｔ，ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｉｎｃｏｍｍｏｎｕｓｅｉｎｄｕｓｔｒｙｓｐｏｔｃｏｎｔｒｏｌａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｆｏｔｍｄａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｔｏｔａｌｌｉｎｅ．ＴｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｃｏｍｂｉｎｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔｈａｔｔｈｅＤＣＳｇａｔｈｅｒｓｔｏＩｌ武汉理工大学硕士学位论文ｓｐｒｅａｄｔｏｍａｎａｇｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｄｅｔａｉｌｅｄｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｐｒｅａｄｔｈｅｔｏｔａｌｌｉｎｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｇｏｏｄｓｗｈａｒｆｃｏｎｔｒｏｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ．Ｃｏｍｂｉｎｅｔｈｅａｃｔｕａｌｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｉｒｏｎｍｉｎｅｓｔｏｎｅｗｈａｒｆａｌｓｏ，ｔｏｔｈｅｒｅｑｕｅｓｔｏｆｔｈｅｃｒａｆｔｐｒｏｃｅｓｓ，ｄｅｓｉｇｎａｓｅｔｏｆｓａｔｉｓｆｙｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｔｏｔａｌｌｉｎｅｓｙｓｔｅｍｏｆｒｅｑｕｅｓｔｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ．Ｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｓｙｓｔｅｍ，ｉｔｗａｓｔｅｘｔｕａｌｔｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅａｇｅｎｅｒａｌｄｅｓｉｇｎｓｔｅｐａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｐａｃｋｔｏｕｎｌｏａｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｒａｆｔｐｒｏｃｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓｂｅｇｉｎｎｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｐｏｒｔ，ａｎｄａｒｒｉｖｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｎｔｒｏｌｃｅｎｔｒｅｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｓｋｅｔｃｈｉｎｔｅｒｆａｃｅｔｏｃｒｅａｔｅ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｔａｔｅｏｂｊｅｃｔｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｓｉｔｕａｔｉｏｎｓｅｒｉｐｔｐｒｏｇｒａｍｄｅｓｉｇｎ，ｃｕｓｔｏｍｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｉｔｅｍｓａｆｅｔｙｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｉｓｔｅｘｔａｌｌｈａｓｔｈｅｅｘｐａｔｉａｔｉｏｎ．ＣｏｍｂｉｎｅｔｈｅｄａｔａｂａｓｅｔｈａｔｍａｎａｇｅｓｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅＷＩＮＣＣ，Ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｌｅｄｔｏｇｏｉｎｔｏｓｏｌｉｄｈｏｕｒｄａｔａｂａｓｅａｎｄｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｃｏｎｃｅｐｔｓｏｆｄａｔａｂａｓｅｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｄａｔａｂａｓｅ．Ａｔｔｈｅｔｉｍｅｏｆｅｘｐｌａｉｎｉｎｇｔｏｍａｎａｇｅｔｈｅｄａｔａｓｏｌｉｄｌｙｒｅｌｅａｓｅ，ｇｉｖｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＰｕｌｌａｎｄＰｕｓｈａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎａｆｔｅｒ，ａｄｏｐｔｅｄｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆＰｕｌｌｉｎｍａｎａｇｅｄａｔａｓｏｌｉｄｌｙｒｅｌｅａｓｅ．Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍｆｉｎａｌｌｙｔｏｂｒｅａｋｄｏｗｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｉｎｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｍａｎａｇｅｓｙｓｔｅｍ．ＥｘａｍｉｎｅａｐａｔｉｅｎｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｆｔｅｒｃｏｍｐｌｅｔｉｎｇｔｈｅＰＬＣｂｒｅａｋｄｏｗｎｓｉｇｎａｌｔｏｃｏｌｌｅｃｔ，ｃａｒｒｙｏｎｃｅｒｔａｉｎｌｙｒｅａｓｏｎｎｉｎｇｌｏｇｉｃａｌｌｙｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙｔｏｒｅａｃｈａｇｒｅｅｍｅｎｔｔｏｒｅｌｅａｓｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｃａｒｒｙｏｕｔｔｏｒｅａｓｏｎｌｏｇｉｃａｌｌｙ，ｅｘｐｌａｉｎ，ｓｔｕｄｙ，ｅｘａｍｉｎｅａｐａｔｉｅｎｔｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＷｉｎＣＣ，ＡＳＰ，Ｒｅａｌｔｉｍｅ—Ｄａｔａｂａｓｅ，Ｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍ武汉理：［大学硕士学位论文第１章绪论当今大宗散装卸系统均多采用可编程序控制（ＰｒｏｇｒａｍｂｌｅＬｏｇｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＰＬＣ）与现场总线（Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）技术，在此基础上构成输送的控制系统和生产管理数据的自动处理［１］［３］［４］［５］［６］。

在计算机软、硬件技术及网络技术飞速的今天，实现企业信息的共享也是很紧迫的要求。

利用网络技术与数据库技术的融合可以实现企业实时数据库的共享与信息发布。

随着装卸系统的规模越来越大和自动化程度越来越高，从而对控制管理的效率与安全性提出了很高的要求。

在保证总线设计合理性的基础上，控制管理系统可以通过专家系统结合ＰＬＣ信号实现对故障的及时诊断。

１．１选题来源及其意义（１）选题来源本课题结合某一设计能力达８５０万吨的大型深水专用铁矿石码头的控制管理项目设计。