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1、碩士學位論文煤炭銷售鐵路裝車站自動控制系統AutomaticControlSystemoftheCoalSalesRailwayLoadingStation作者：雷天華導師：雷汝海副教授中國礦業(yè)大學二〇一六年六月中圖分類號TP273學校代碼10290UDC621.3密級公開中國礦業(yè)大學碩士學位論文煤炭銷售鐵路裝車站自動控制系統AutomaticControlSystemoftheCoalSalesRailwayLoadingStation作者雷天華導師雷汝海申請學位工學碩士培養(yǎng)單位信電學院學科專業(yè)控制科學與工程研究方向過程監(jiān)測與控制答辯委員會主席李明評閱人二〇一六年六月論文審閱認定書研究生
2、雷天華在規(guī)定的學習年限內，按照研究生培養(yǎng)方案的要求，完成了研究生課程的學習，成績合格；在我的指導下完成本學位論文,經審閱，論文中的觀點、數據、表述和結構為我所認同，論文撰寫格式符合學校的相關規(guī)定，同意將本論文作為學位申請論文送專家評審。導師簽字：年月日致謝光陰荏苒，日月如梭，三年的研究生生涯即將結束。剛入校門時的境況還歷歷在目，一切都還是那么好奇與新鮮，為能夠在中國礦業(yè)大學學習而自豪；而如今，即將畢業(yè)離開這所母校，內心有著深深的不舍。在這三年來，收獲頗豐，無論是學識、認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與空間；更感謝在這一階段，教導我的老師，幫助我的同學們
3、，在這里我謹向他們致以最真誠的謝意！在論文即將完稿之際，向我的導師雷汝海副教授表示衷心的感謝和誠摯的敬意。從師三載，感謝您對我的學習、生活等方面的悉心照顧和關懷。在論文撰寫過程中，無論是論文的選題、設計、實現到最終的定稿，老師都給予了我細致的指導。雷老師深厚的學術修養(yǎng)，嚴謹的治學態(tài)度，強烈的責任心，寬厚、謙和的為人，不僅讓我擴寬了專業(yè)知識，更提升了綜合素質；這些在我以后的工作、生活中產生重要的影響，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目的平臺，能夠有機會與公司各位技術工作人員學習交流，他們豐富的工程項目經驗與認真細致的工作態(tài)度令我受益匪淺。特別感謝馬星工程師、張科
4、工程師，他們在我參與項目時，給予了我悉心指導。感謝實驗室所有成員，為實驗室營造了良好的學術氣氛，感謝他們在學術和生活上對我的幫助。感謝班級同學和其他同學的陪伴，和他們一起度過這三年美好時光。感謝我的父母，他們的默默付出與支持讓我能夠完成學業(yè)；養(yǎng)育之恩，無以為報，只愿他們永遠健康快樂。感謝各位專家和老師在百忙中評閱論文。摘要裝車系統是煤炭銷售的必備環(huán)節(jié)，能夠將煤炭按照需求快速、安全、高效的裝車對煤炭生產企業(yè)具有重要的意義。本文對國內外裝車系統的現狀進行了敘述，并分析各種裝車系統的優(yōu)勢與不足；依據變頻控制和內?？刂评碚?，以棗礦集團蔣莊煤礦裝車系統為背景，設計了一套煤炭裝車站自動控制系統。該煤炭
5、裝車站自動控制系統融合了PLC控制技術、網絡通信技術、傳感器檢測技術、變頻控制和基于內模原理的PID控制策略，實現自動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方面進行了研究工作：（1）對自動控制系統構架進行設計，完成裝車自動控制系統中PLC硬件系統設計、模塊選型、傳感器設備的選型等；完成了對被控設備的電氣部分設計；實現利用動態(tài)電子軌道衡對列車裝載量的動態(tài)稱量；利用光電開關對列車車廂的定位檢測；利用料位計實現對裝載車廂煤位高度的檢測?？刂葡到y選擇采用西門子S7-300系列PLC為程序控制核心，通過采用以太網技術、PROFIBUS-DP技術實現系統的通信網絡構建。（2）將傳統的P
6、ID控制策略與內模控制原理相結合，根據裝車高度設定裝載量模型，從而實現對絞車牽引速度的控制。為實現裝載量與列車牽引速度精確配合，建立被控對象放料閘門的數學模型，采用基于內模原理的PID控制器，并實現參數整定；控制器調節(jié)閘門的開閉程度，從而實現對列車裝載量連續(xù)、穩(wěn)定的控制。（3）系統程序設計分為PLC程序設計與上位機監(jiān)控界面設計。PLC控制程序利用STEP7V13編程軟件依據控制策略實現對控制系統的硬件組態(tài)、參數設置與程序塊功能的實現。利用昆侖通態(tài)觸摸屏作為上位機，采用MCGS軟件設計上位機界面，監(jiān)測并控制設備運行。經現場運行表明，本控制系統設置合理，能夠有效的提高煤炭裝車的效率和精度，節(jié)約
7、生產成本，具有一定的應用價值和意義。本論文有圖59幅，表10個，參考文獻78篇。關鍵詞：PLC；MCGS；給煤機；內模PID控制IAbstractCoalloadingsystemisanessentialpartofthecoalsales.Therapid,safeandefficientloadingofcoalinaccordancewiththedemandisgreatsignificancetocoalpr
