基于PLC的矿井排水控制系统

编号：（）字号本科生毕业设计（论文）题目：姓名：学号：班级：二〇一〇年六月基于PLC的矿井排水控制系统中国矿业大学本科生毕业论文姓名：学号：学院：应用技术学院专业：电气工程与自动化论文题目：基于PLC的矿井排水控制系统指导教师：职称：2010年6月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院应用技术学院专业年级学生姓名任务下达日期：2010年3月1日毕业设计日期：2010年3月1日至2010年6月15日毕业设计题目：基于PLC的矿井排水控制系统毕业设计主要内容和要求：主要设计内容：1.掌握矿井水泵的运行工艺和控制方法；2.设计一种应用PLC作为控制器的水泵自动排水系统；3.掌握所用传感器的工作原理及使用方法；4.用PLC语言编制控制系统软件；具体要求：1.提交控制单元原理图控制系统流程图，各控制单元原理图。2.提交PLC控制软件。3.翻译相关英文资料（或论文）一篇，中文字数不少于3000字。4.完成毕业设计论文的撰写。院长签字：指导教师签字中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字：年月日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人：年月日摘要煤矿井下排水设备对保证矿井正常生产起着非常重要的作用。目前国内各矿井的排水系统多采用传统的继电器控制方法，用人工进行监测。传统方法控制线路复杂，设备运行的可靠性低，工人劳动强度大，不适应煤炭发展的需要。本文设计的自动化排水系统采用PLC控制与PC监视相结合的方式，弥补了传统继电器控制的种种缺陷与不足，提高了工作可靠性和稳定性，具有使用寿命长、维护方便等特点。根据某矿井下实际情况，本文首先进行了排水设备的选择设计，然后根据排水控制的要求，进行自动控制方面的设计。本系统采用SIEMENS的S7－300系列PLC，有自动、半自动和手动三种操作方式可供选择。为了防止工作水泵及管路磨损过于严重、备用泵及其电气设备或备用管路长期不用而导致电机和电气设备受潮或有其他故障不能及时发现，本系统采用水泵及管路的“自动轮换”工作制。又根据“避峰就谷”的原则确定开启水泵台数，以达到节省用电的目的。最后，本文讨论了此控制系统的抗干扰措施。总之，PLC与PC相结合的自动排水系统具有传统继电器控制系统无法比拟的优点，弥补了现有自动排水系统的种种不足，对煤矿自动化安全生产具有重要的意义。关键词：排水系统；PLC；自动控制；抗干扰ABSTRACTThedrainageundercoalminewellisveryimportantEquipmentforensuringnormalProductionofcoalminewell.Atpresent,mostdrainagesystemsofalldomesticcoalmineswelladoptconventionalmeansofrelayControlling,inspectedartificially.Thiskindmeansofinspectionandcontrolcan’tmeettherequirementofcoaldevelopmentforitscomplicatedcontrolcircuit,lowreliabilityofequipmentrunningandgreatworkingintension.TheautomatismdrainagesystemdesignedinthistextcombinedcontrolbyPLCwithstakeoutbyPC,sothatitmadeupavarietyoflimitationandshortageofconventionalmeansofrelaycontrollingandimprovedrunningreliabilityandstability.Thissystemhascharacteristicsoflongoperatinglife-spanandConvenientmaintenanceAccordingtoactualconditionsofsomecoalminewell,atfirstthistextchoseanddesignedequipments,thendesignedautocontrolpartbasedondrainageControlrequest.ThissystemadoptsS7-300PLCseriesproducesbySIEMENSandhasautomatic,semiautomaticandmanualworkingmodestochoose.Inordertopreventrunningwaterpumpsandpipelinesfromwearingtoobadlyandpreventelectromotorandelectricequipmentsofstandbywaterpumpsandpipelinesfrombeingaffectedwithdamportheirtroublenotbeingfoundintime,waterpumpsandpipelinesOfthissystemarecontrolledtoruninturnautomatically.Thenumberofrunningwaterpumpsisconfirmedbytheprincipleofavoidingapexandfillingvaleinordertoeconomizeelectricity.Inconclusion,theautomatismdrainagesystemcombiningPLCwithPChasAdvantagesthatconventionalsystemcontrolledbyrelayisunabletocomeupto.Atthesametime,thissystemhasmadeupavarietyofshortageoftheautomatismdrainagesysteminexistence.Soithasveryimportantmeaningforsecureautomaticproductionofcoalmine.KEYWORDS:drainagesystem;PLC;autocontrol;anti-jamming目录1绪论...........................................................................................................................................11.1煤矿井下排水系统概况.......................................................................................................11.2国内外研究现状...................................................................................................................21.3本课题研究的主要内容及意义...........................................................................................32井下排水系统的PLC总体控制方案.......................................................................................42.1可编程控制技术...................................................................................................................42.1.1引言.................................................................................................................................42.1.2可编程控制器的主要特点及功能.................................................................................42.1.3可编程控制器的综合经济分析.....................................................................................52.1.4可编程控制器的最新发展趋势.....................................................................................62.2功能设定...............................................................................................................................72.3控制系统总体结构...............................................................................................................82.4系统前端检测元件...............................................................................................................92.4.1水仓水位的测量.............................................................................................................92.4.2流量测量.......................................................................................................................112.5控制系统硬件组成.............................................................................................................112.5.1控制系统的输入/输出参数统计..................................................................................112.5.2PLC系统选型........................