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《基于PLC的礦井通風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、設(shè)計題目：基于PLC的礦井通風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1．本課題的研究意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢通風(fēng)機是煤礦的四大固定設(shè)備之一，它擔(dān)負(fù)著向井下輸送新鮮空氣、排出粉塵和污濁氣流的重任，具有“礦井肺腑”之稱。由于井下工作環(huán)境惡劣，主通風(fēng)機工作電壓較高，電流較大，出現(xiàn)故障的概率也較大。一旦發(fā)生故障，將會對整個礦區(qū)的生產(chǎn)和安全造成重大影響。因此，有必要建立一套功能完善的自動監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)礦井主通風(fēng)機性能及狀態(tài)的在線實時監(jiān)測，以便在生產(chǎn)過程中及時掌握主通風(fēng)機的運行參數(shù)和狀態(tài)，這也是主通風(fēng)機控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。我國煤礦通風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)雖然有了較長時間的
2、發(fā)展，但是總體看來，整體發(fā)展還比較落后，很多礦井通風(fēng)機帶病運轉(zhuǎn)，嚴(yán)重威脅著礦工生命安全。據(jù)統(tǒng)計，煤礦事故70%以上是由于通風(fēng)設(shè)備故障、通風(fēng)管理不善等所造成。隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的擴大、生產(chǎn)效率的提高，井下通風(fēng)系統(tǒng)對通風(fēng)設(shè)備的監(jiān)測監(jiān)控也必須提出了更高的要求。利用設(shè)備在線監(jiān)測監(jiān)控等相關(guān)技術(shù)，實時調(diào)節(jié)風(fēng)機運行狀態(tài)，及早發(fā)現(xiàn)故障隱患十分必要。高壓變頻技術(shù)、智能控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)以及工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，為滿足煤礦生產(chǎn)的上述要求提供了可能。本監(jiān)控系統(tǒng)就是在此背景下提出的。國外很早就對風(fēng)機進行了研究。至90年代，一般的風(fēng)機均配有在線監(jiān)控系統(tǒng)，集保護、檢測、控
3、制于一體，不但能實現(xiàn)風(fēng)量的自動調(diào)節(jié)，主要能進行故障診斷，預(yù)測使用壽命，預(yù)報維修極限，成功地對風(fēng)機進行了檢測,有效的保證了礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全運行。美國煤礦使用的主風(fēng)機以軸流式為主，近年來開始采用在運行中可以改變?nèi)~片角度的液壓式動葉可調(diào)風(fēng)機，節(jié)能效果好。德國以TLT公司為代表，采用液壓式動葉調(diào)節(jié)的軸流通風(fēng)機，其運行效率可保持在83%～88%以內(nèi)。國內(nèi)在這兩方面起步比較晚。風(fēng)量調(diào)節(jié)方法都比較落后，需要在停機的情況下進行手動調(diào)節(jié)或者是隔一段時間才能調(diào)節(jié)一次。其一這種人工操作方法只能做到階段性調(diào)節(jié)而不能做到及時連續(xù)自動調(diào)節(jié)，而且實時性差，風(fēng)量控制不準(zhǔn)確，自動化程度不高；另
4、外，我國煤礦主通風(fēng)機一般都在遠(yuǎn)離煤礦管理部門的井田邊緣，通風(fēng)設(shè)備的管理由于風(fēng)量參數(shù)不能實現(xiàn)在線監(jiān)測而成為煤礦自動化管理的薄弱環(huán)節(jié)。目前大部分廠家只對設(shè)備進行簡單的點測，或是對風(fēng)機進行簡易的診斷。近幾年來，陸續(xù)有幾家大中型企業(yè)開始安裝了專用檢測診斷設(shè)備對風(fēng)機進行了長期檢測.可以看出,與國外還是存在著一定的距離。2．本課題的基本內(nèi)容，預(yù)計可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施本課題的主要內(nèi)容：使用西門子S7一200PLC設(shè)計礦井主扇風(fēng)機自動化監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用先進、可靠的傳感器和先進的礦井主通風(fēng)機流量監(jiān)測方法，實現(xiàn)了實時監(jiān)測通風(fēng)機的性能參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)、電機的電氣
5、參數(shù)并能實現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊。完成了風(fēng)機房的無人值守自動化監(jiān)控和管理。系統(tǒng)由上位機和下位機組成下位機由西門子S7-200可編程控制器構(gòu)成通風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)的主體,所有針對通風(fēng)機的控制、監(jiān)測等功能都是通過它來實現(xiàn)的。上位機完成通風(fēng)機的實時監(jiān)控系統(tǒng)的實時監(jiān)控功能要求將通風(fēng)機的運行狀態(tài)、風(fēng)門的開合狀態(tài)、通風(fēng)機的振幅、電動機溫度以及風(fēng)流的負(fù)壓、流量、溫度、甲烷含量等參數(shù)進行顯示,并對針對這一系列參數(shù)所有可能出現(xiàn)的反常情況進行報警。該功能通過兩種方式實現(xiàn),一是通過上位工控機安裝的工業(yè)組態(tài)軟件進行畫面編輯,發(fā)送控制指令控制通風(fēng)機設(shè)備的啟停,讀取PROFIBUS-DP主站獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)、
6、信號進行處理和顯示。二是通過S7-200從站PLC控制柜上安裝的西門子OP270型控制屏,以MPI網(wǎng)絡(luò)連接CPU模塊，直接讀取相關(guān)數(shù)據(jù)、信號進行顯示。主要完成的任務(wù)有：1熟悉通風(fēng)機的工作原理(對旋式軸流通風(fēng)機)2PLC通風(fēng)機集中控制系統(tǒng)的硬件選擇，主要包括：a.PLC的選擇（本設(shè)計選用西門子的S7-200）b.傳感器的選擇（主要有壓力傳感器，瓦斯?jié)舛葌鞲衅?，溫度傳感器以及振動參?shù)的檢測等）c.變頻器的選擇（選用西門子MM430變頻器）d.控制器電源的選擇（為確保PLC的安全運行，為系統(tǒng)提供純凈穩(wěn)定的控制電源）3完成整個通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計，并繪制電氣原理圖4下位機PL
7、C的監(jiān)測程序編寫5完成監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，實現(xiàn)上位機與下位機的通信。PLC的通信現(xiàn)在主要采用通過多點接口（MultiPointInterface-MPI）的數(shù)據(jù)通訊、PROFIBUS或工業(yè)以太網(wǎng)進行聯(lián)網(wǎng)預(yù)計可能遇到的困難有：1.各種參數(shù)的測量，傳感器與PLC的接入，數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換等2.通過PLC對變頻器的控制，實現(xiàn)通風(fēng)機的高效運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)通風(fēng)機的自動變頻，工頻運行，手動變頻等。3通風(fēng)機的運行調(diào)節(jié)，包括風(fēng)機的啟動，停止，故障報警等4監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，監(jiān)控系統(tǒng)主要包括控制界面，趨勢曲線，報警窗口，報表窗口等5通信網(wǎng)絡(luò)的組建，上位機，下位機之間的通信，我對這方面內(nèi)容了解比較
8、少。解決問題的方法和措施
