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《基于PLC的礦井通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、設(shè)計(jì)題目：基于PLC的礦井通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告1．本課題的研究意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)通風(fēng)機(jī)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(jī)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(huì)對(duì)整個(gè)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(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井主通風(fēng)機(jī)性能及狀態(tài)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便在生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)掌握主通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，這也是主通風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。我國(guó)煤礦通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)雖然有了較長(zhǎng)時(shí)間的
2、發(fā)展，但是總體看來(lái)，整體發(fā)展還比較落后，很多礦井通風(fēng)機(jī)帶病運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重威脅著礦工生命安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(kuò)大、生產(chǎn)效率的提高，井下通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)通風(fēng)設(shè)備的監(jiān)測(cè)監(jiān)控也必須提出了更高的要求。利用設(shè)備在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控等相關(guān)技術(shù)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)運(yùn)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(chǎng)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(guó)外很早就對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了研究。至90年代，一般的風(fēng)機(jī)均配有在線監(jiān)控系統(tǒng)，集保護(hù)、檢測(cè)、控
3、制于一體，不但能實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，主要能進(jìn)行故障診斷，預(yù)測(cè)使用壽命，預(yù)報(bào)維修極限，成功地對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了檢測(cè),有效的保證了礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。美國(guó)煤礦使用的主風(fēng)機(jī)以軸流式為主，近年來(lái)開(kāi)始采用在運(yùn)行中可以改變?nèi)~片角度的液壓式動(dòng)葉可調(diào)風(fēng)機(jī)，節(jié)能效果好。德國(guó)以TLT公司為代表，采用液壓式動(dòng)葉調(diào)節(jié)的軸流通風(fēng)機(jī)，其運(yùn)行效率可保持在83%～88%以內(nèi)。國(guó)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(jī)的情況下進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)或者是隔一段時(shí)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(shí)連續(xù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，而且實(shí)時(shí)性差，風(fēng)量控制不準(zhǔn)確，自動(dòng)化程度不高；另
4、外，我國(guó)煤礦主通風(fēng)機(jī)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(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)而成為煤礦自動(dòng)化管理的薄弱環(huán)節(jié)。目前大部分廠家只對(duì)設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單的點(diǎn)測(cè)，或是對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)易的診斷。近幾年來(lái)，陸續(xù)有幾家大中型企業(yè)開(kāi)始安裝了專用檢測(cè)診斷設(shè)備對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了長(zhǎng)期檢測(cè).可以看出,與國(guó)外還是存在著一定的距離。2．本課題的基本內(nèi)容，預(yù)計(jì)可能遇到的困難，提出解決問(wèn)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(jì)礦井主扇風(fēng)機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用先進(jìn)、可靠的傳感器和先進(jìn)的礦井主通風(fēng)機(jī)流量監(jiān)測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)、電機(jī)的電氣
5、參數(shù)并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊。完成了風(fēng)機(jī)房的無(wú)人值守自動(dòng)化監(jiān)控和管理。系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)組成下位機(jī)由西門子S7-200可編程控制器構(gòu)成通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主體,所有針對(duì)通風(fēng)機(jī)的控制、監(jiān)測(cè)等功能都是通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)的。上位機(jī)完成通風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能要求將通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)門的開(kāi)合狀態(tài)、通風(fēng)機(jī)的振幅、電動(dòng)機(jī)溫度以及風(fēng)流的負(fù)壓、流量、溫度、甲烷含量等參數(shù)進(jìn)行顯示,并對(duì)針對(duì)這一系列參數(shù)所有可能出現(xiàn)的反常情況進(jìn)行報(bào)警。該功能通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn),一是通過(guò)上位工控機(jī)安裝的工業(yè)組態(tài)軟件進(jìn)行畫面編輯,發(fā)送控制指令控制通風(fēng)機(jī)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(hào)進(jìn)行處理和顯示。二是通過(guò)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(hào)進(jìn)行顯示。主要完成的任務(wù)有：1熟悉通風(fēng)機(jī)的工作原理(對(duì)旋式軸流通風(fēng)機(jī))2PLC通風(fēng)機(jī)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(jì)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?dòng)參數(shù)的檢測(cè)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(yùn)行，為系統(tǒng)提供純凈穩(wěn)定的控制電源）3完成整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并繪制電氣原理圖4下位機(jī)PL
7、C的監(jiān)測(cè)程序編寫5完成監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)的通信。PLC的通信現(xiàn)在主要采用通過(guò)多點(diǎn)接口（MultiPointInterface-MPI）的數(shù)據(jù)通訊、PROFIBUS或工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)預(yù)計(jì)可能遇到的困難有：1.各種參數(shù)的測(cè)量，傳感器與PLC的接入，數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換等2.通過(guò)PLC對(duì)變頻器的控制，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)的自動(dòng)變頻，工頻運(yùn)行，手動(dòng)變頻等。3通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行調(diào)節(jié)，包括風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)，停止，故障報(bào)警等4監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，監(jiān)控系統(tǒng)主要包括控制界面，趨勢(shì)曲線，報(bào)警窗口，報(bào)表窗口等5通信網(wǎng)絡(luò)的組建，上位機(jī)，下位機(jī)之間的通信，我對(duì)這方面內(nèi)容了解比較
8、少。解決問(wèn)題的方法和措施
