煤炭銷售鐵路裝車站自動(dòng)控制系統(tǒng)

煤炭銷售鐵路裝車站自動(dòng)控制系統(tǒng)

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1、碩士學(xué)位論文煤炭銷售鐵路裝車站自動(dòng)控制系統(tǒng)AutomaticControlSystemoftheCoalSalesRailwayLoadingStation作者:雷天華導(dǎo)師:雷汝海副教授中國礦業(yè)大學(xué)二〇一六年六月中圖分類號(hào)TP273學(xué)校代碼10290UDC621.3密級(jí)公開中國礦業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文煤炭銷售鐵路裝車站自動(dòng)控制系統(tǒng)AutomaticControlSystemoftheCoalSalesRailwayLoadingStation作者雷天華導(dǎo)師雷汝海申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)碩士培養(yǎng)單位信電學(xué)院學(xué)科專業(yè)控制科學(xué)與工程研究方向過程監(jiān)測與控制答辯委員會(huì)主席李明評(píng)閱人二〇一六年六月論文審閱認(rèn)定書研究生

2、雷天華在規(guī)定的學(xué)習(xí)年限內(nèi),按照研究生培養(yǎng)方案的要求,完成了研究生課程的學(xué)習(xí),成績合格;在我的指導(dǎo)下完成本學(xué)位論文,經(jīng)審閱,論文中的觀點(diǎn)、數(shù)據(jù)、表述和結(jié)構(gòu)為我所認(rèn)同,論文撰寫格式符合學(xué)校的相關(guān)規(guī)定,同意將本論文作為學(xué)位申請(qǐng)論文送專家評(píng)審。導(dǎo)師簽字:年月日致謝光陰荏苒,日月如梭,三年的研究生生涯即將結(jié)束。剛?cè)胄iT時(shí)的境況還歷歷在目,一切都還是那么好奇與新鮮,為能夠在中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)而自豪;而如今,即將畢業(yè)離開這所母校,內(nèi)心有著深深的不舍。在這三年來,收獲頗豐,無論是學(xué)識(shí)、認(rèn)知還是人際交往都得到了極大的提升與改變,感謝礦大能夠給予我成長的平臺(tái)與空間;更感謝在這一階段,教導(dǎo)我的老師,幫助我的同學(xué)們

3、,在這里我謹(jǐn)向他們致以最真誠的謝意!在論文即將完稿之際,向我的導(dǎo)師雷汝海副教授表示衷心的感謝和誠摯的敬意。從師三載,感謝您對(duì)我的學(xué)習(xí)、生活等方面的悉心照顧和關(guān)懷。在論文撰寫過程中,無論是論文的選題、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)到最終的定稿,老師都給予了我細(xì)致的指導(dǎo)。雷老師深厚的學(xué)術(shù)修養(yǎng),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,強(qiáng)烈的責(zé)任心,寬厚、謙和的為人,不僅讓我擴(kuò)寬了專業(yè)知識(shí),更提升了綜合素質(zhì);這些在我以后的工作、生活中產(chǎn)生重要的影響,令我終身受益。感謝徐州兆恒工控科技有限公司為我提供了參與工程項(xiàng)目的平臺(tái),能夠有機(jī)會(huì)與公司各位技術(shù)工作人員學(xué)習(xí)交流,他們豐富的工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)真細(xì)致的工作態(tài)度令我受益匪淺。特別感謝馬星工程師、張科

4、工程師,他們?cè)谖覅⑴c項(xiàng)目時(shí),給予了我悉心指導(dǎo)。感謝實(shí)驗(yàn)室所有成員,為實(shí)驗(yàn)室營造了良好的學(xué)術(shù)氣氛,感謝他們?cè)趯W(xué)術(shù)和生活上對(duì)我的幫助。感謝班級(jí)同學(xué)和其他同學(xué)的陪伴,和他們一起度過這三年美好時(shí)光。感謝我的父母,他們的默默付出與支持讓我能夠完成學(xué)業(yè);養(yǎng)育之恩,無以為報(bào),只愿他們永遠(yuǎn)健康快樂。感謝各位專家和老師在百忙中評(píng)閱論文。摘要裝車系統(tǒng)是煤炭銷售的必備環(huán)節(jié),能夠?qū)⒚禾堪凑招枨罂焖?、安全、高效的裝車對(duì)煤炭生產(chǎn)企業(yè)具有重要的意義。本文對(duì)國內(nèi)外裝車系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了敘述,并分析各種裝車系統(tǒng)的優(yōu)勢與不足;依據(jù)變頻控制和內(nèi)??刂评碚?,以棗礦集團(tuán)蔣莊煤礦裝車系統(tǒng)為背景,設(shè)計(jì)了一套煤炭裝車站自動(dòng)控制系統(tǒng)。該煤炭

5、裝車站自動(dòng)控制系統(tǒng)融合了PLC控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)、變頻控制和基于內(nèi)模原理的PID控制策略,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與人工操作控制的兩種裝車方式。本論文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究工作:(1)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)架進(jìn)行設(shè)計(jì),完成裝車自動(dòng)控制系統(tǒng)中PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模塊選型、傳感器設(shè)備的選型等;完成了對(duì)被控設(shè)備的電氣部分設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn)利用動(dòng)態(tài)電子軌道衡對(duì)列車裝載量的動(dòng)態(tài)稱量;利用光電開關(guān)對(duì)列車車廂的定位檢測;利用料位計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)裝載車廂煤位高度的檢測??刂葡到y(tǒng)選擇采用西門子S7-300系列PLC為程序控制核心,通過采用以太網(wǎng)技術(shù)、PROFIBUS-DP技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。(2)將傳統(tǒng)的P

6、ID控制策略與內(nèi)模控制原理相結(jié)合,根據(jù)裝車高度設(shè)定裝載量模型,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)絞車牽引速度的控制。為實(shí)現(xiàn)裝載量與列車牽引速度精確配合,建立被控對(duì)象放料閘門的數(shù)學(xué)模型,采用基于內(nèi)模原理的PID控制器,并實(shí)現(xiàn)參數(shù)整定;控制器調(diào)節(jié)閘門的開閉程度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)列車裝載量連續(xù)、穩(wěn)定的控制。(3)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)分為PLC程序設(shè)計(jì)與上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)。PLC控制程序利用STEP7V13編程軟件依據(jù)控制策略實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)、參數(shù)設(shè)置與程序塊功能的實(shí)現(xiàn)。利用昆侖通態(tài)觸摸屏作為上位機(jī),采用MCGS軟件設(shè)計(jì)上位機(jī)界面,監(jiān)測并控制設(shè)備運(yùn)行。經(jīng)現(xiàn)場運(yùn)行表明,本控制系統(tǒng)設(shè)置合理,能夠有效的提高煤炭裝車的效率和精度,節(jié)約

7、生產(chǎn)成本,具有一定的應(yīng)用價(jià)值和意義。本論文有圖59幅,表10個(gè),參考文獻(xiàn)78篇。關(guān)鍵詞:PLC;MCGS;給煤機(jī);內(nèi)模PID控制IAbstractCoalloadingsystemisanessentialpartofthecoalsales.Therapid,safeandefficientloadingofcoalinaccordancewiththedemandisgreatsignificancetocoalpr

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