平煤四矿地面控制系统设计

毕业设计（论文）（说明书）题目：平煤四矿地面控制系统设计姓名：编号：平顶山工业职业技术学院年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书姓名专业任务下达日期年月日设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目：A·编制设计B·设计专题（毕业论文）指导教师系（部）主任年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录系专业，学生于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目：专题（论文）题目：指导老师：答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，，，，，，平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第页共页学生姓名：专业年级毕业设计（论文）题目：评阅人：指导教师：（签字）年月日成绩：系（科）主任：（签字）年月日毕业设计（论文）及答辩评语：1摘要四矿地面生产系统主要包括三个部分：即皮带运输系统、筛分系统、储装运及计量系统。利用西门子S7-300系列PLC形成地面生产系统的集中控制系统，控制范围包括从主井煤仓至主煤仓过程中的所有皮带、给煤机、破碎机、动筛、转载机等设备以及煤仓煤位的控制和保护。在地面生产系统变电站设置主控PLC系统，通过硬件接口控制生产系统高低压供电设备，从而控制皮带等设备的启停，同时采集高低柜电量信息。主控PLC系统完成整个生产系统设备间的闭锁和集中控制，在主控PLC柜体上安装触摸屏（或操作屏）在筛分楼安装分站PLC系统，主要采集各类保护信号，并输出控制命令给各就地控制箱，监测和控制筛分楼配电设备，与主控PLC进行通讯。在煤仓上仓的配电分站，设置煤仓分站PLC，监测和控制筛分楼配电设备，与主控PLC进行通讯。在煤仓下仓的配电点设置火车装车分站PLC。主要控制装车皮带、皮带制动器、煤仓给煤机、出煤口电动阀门、牵引系统等。在各类皮带、动筛等设备附近安装就地控制箱，就地控制分手动（就地）和自动（远动），在自动（远动）方式时，设备的其他由PLC系统控制，当在手动方式时，即使PLC系统瘫痪仍能由就地直接控制设备。PLC系统能识别就地控制箱的手动或自动方式的选择。在皮带沿线安装紧停（或拉线）包括，对长皮带安装跑偏保护，在动筛、煤仓等容易堆煤的点安装煤位传感器。在沿线安装语音信号设备，语音信号自成一路沿皮带走廊布置。各个控制对象的运行信息、控制信号、皮带沿线信号引到PLC柜内，同语音信号一起通过MCTP多通道传输平台送到调度监控中心。关键词：PLC系统控制触摸屏2目录摘要................................................................................................1第一章前言.....................................................................................1第二章地面生产控制系统概况..........................................................22.1地面生产控制系统组成和内容.................................................................22.2地面生产控制系统的特点........................................................................62.3地面生产控制系统的主要功能.................................................................7第三章地面生产控制系统的电路部分设计.......................................73.1集中联动要求......................................................................................73.2操作过程.............................................................................................83.3设备保护和操作信号...........................................................................83.4防爆及瓦斯断电要求...........................................................................83.5控制系统的电路组成...........................................................................9第四章控制系统的PLC设计..........................................................154.1PLC的选型.......................................................................................154.2S7-300的基本结构............................................................................164.3.S7-300系列PLC简介.........................................................................174.4地面控制系统的PLC组成.................................................................19附录..............................................................................................29致谢..............................................................................................33参考文献..........................................................................................33平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第1页第一章前言平煤股份四矿位于擂鼓台山下,距市中心6公里,市北环路横穿矿区,公路、铁路四通八达，交通便利。职工总数6200人,固定资产原值1.926亿元，是平顶山天安煤业股份有限公司大型骨干矿井之一。该矿1955年11月破土动工，1958年8月1日正式投产。1985年12月二水平建成投产，年设计能力由60万吨增加到120万吨。进入九十年代以来，该矿大力实施“科技兴矿”战略，企业步入了快速发展的新阶段，实际年生产能力达到180万吨以上，经济实力显著增强，矿井面貌涣发出勃勃生机。该矿坚持走“以煤为本、多种经营、综合发展”的道路，非煤产业迅猛发展，重点项目有矸石热电厂、砌块水泥厂、磁化肥厂、标准件厂等20多个厂点，从业人员2500人，资产总额达6718万元，成为企业经济发展的主要支柱。企业先后被国家煤炭工业局、中煤企协命名为“中国煤炭工业一级企业”、“行业一级高产高效矿井”，被河南省委、省政府及省经贸委授予“文明单位”、“优秀思想政治工作企业”、“五好煤矿”、“企业管理达标先进单位”等一系列荣誉称号。该矿矿井井田面积7.5平方公里,可采储量5160.7万吨,可采煤层3组8层,各煤层赋予条件较好,地质构造比较简单。一水平开采的丁、戊组煤层属1/3焦混煤,灰分24～28%，发热量5200～5500大卡，广泛用于电力、建材等行业；二水平开采的己组煤属肥煤，灰分16～24%，发热量5500大卡以上，是冶金、炼焦的理想燃（原）料。多年来，该矿坚持质量第一、用户至上的营销方针，建立、健全井上下全员、全方位、全过程的质量管理网络体系,产品畅销华东和中南五省,幅射广东、广西、福建等省市，在用户中一直享有良好信誉。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第2页第二章地面生产控制系统概况2.1地面生产控制系统组成和内容四矿地面控制系统是由以控制为主的现代化大型调度指挥中心和矿井众多自动化子系统（包括通风、排水、提升、运输、压风和供电等）组成。其动力子系统均具有无人值守功能，系统以安全可靠为设计原则，利用智能控制等多项技术，同时利用声音和图象确保动力系统自动控制及操作运行的安全可靠，取得了多项技术新成果。同时对系统进行了集成，改变了传统的综合控制模式，提出多系统集成的新模式，“二统一，一开放”：统一的数据库即多个系统的原始信息通过两台互为备用的操作服务器的采集送到统一数据库中进行处理；统一的平台软件即各系统的监测监控功能均由统一的工控组态软件开发，各操作终端处于同一平台；开放的网络即系统有最大限度的开放性，可提供600多种通讯转换软件，接纳各种设备。通过大屏幕、监视器、CRT展现出了整个矿井的主要生产过程，机电设备运行状态以及工业现场的视频图像，通过鼠标即可完成对设备的控制操作。如图2-1图2-1调度控制中心四矿采用分采分运分储方式，因此己组煤和戊组煤的生产流程是独立的，其生产流程也不同，具体如下：平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第3页己组煤：在主井井口西侧对应布置一个箕斗受煤仓，卸装己组煤。己组煤经由受煤仓下给煤机及原煤带式输送机进入筛分楼，根据入洗上限对+50mm设计筛分手选矸石及破碎成-50级混煤，经上仓带式输送机运至跨线装车仓。当煤仓装满后，原煤可通过上仓带式输送机头部分岔溜槽进入去储煤场带式输送机，将原煤运到原煤储煤场储存。储煤场设于铁路南侧，容量15000t，可存矿井生产3天以上产煤。储煤场设有返煤漏斗及地道，返煤漏斗下设往复式给煤机，储煤场的煤可通过给煤机及返煤带式输送机运到装车带式输送机上装车外运。戊组煤：在主井井口东侧对应布置一个箕斗受煤仓，卸装戊组煤。戊组煤经由受煤仓下给煤机及原煤带式输送机进入筛分楼，对戊组煤进行0-13mm、13-25mm、+25mm级筛分，13～25mm供本矿锅炉用，对筛出的+25mm块煤只拣大块矸石。然后进入破碎机破碎，破碎机出料为-50mm，以0～50mm混煤，经上仓带式输送机运至跨线装车仓。当煤仓装满后，原煤可通过上仓带式输送机头部分岔溜槽进入去储煤场带式输送机，将原煤运到原煤储煤场储存。储煤场设于铁路南侧，容量15000t，可存矿井生产3天以上产煤。储煤场设有返煤漏斗及地道，返煤漏斗下设往复式给煤机，储煤场的煤可通过给煤机及返煤带式输送机运到装车带式输送机上装车外运。在煤仓上仓的配电分站，设置煤仓分站PLC，监测和控制筛分楼配电设备，与主控PLC进行通讯。在煤仓下仓的配电点设置火车装车分站PLC。主要控制装车皮带、皮带制动器、煤仓给煤机、出煤口电动阀门、牵引系统等。在各类皮带、动筛等设备附近安装就地控制箱，就地控制分手动（就地）和自动（远动），在自动（远动）方式时，设备的其他由PLC系统控制，当在手动方式时，即使PLC系统瘫痪仍能由就地直接控制设备。四矿地面生产控制系统主要包括三个部分：即皮带运输系统、筛分系统，储装运及计量系统。其流程如图2-2：地面的控制的设备有很多，包括有给煤机，双齿辊破碎，皮带机等，具体的设备编号如下图2-3平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第4页图2-2控制系统流程图平顶山工业职业技术学院