基于PLC的煤矿水泵控制系统设计

1毕业设计任务书专业年级学号学生姓名任务下达日期：年月日毕业设计日期：年月日至年月日毕业设计题目：基于PLC的煤矿水泵控制系统设计毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：1、熟悉煤矿水泵系统的工作方式和控制要求，了解PLC在工业过程控制的一般方法；2、熟悉S7-200系列PLC的硬件模块，学习并掌握编程监控软件的使用及控制软件的编制；3、完成煤矿中央泵房系统就地控制系统PLC模块的配置，模块硬件连接图，编制控制程序；4、翻译近5年的相关英文资料（或论文）一篇，中文字数不少于3000汉字；5、完成毕业设计论文的撰写。指导教师签字：2郑重声明本人所呈交的毕业设计，是在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业设计的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本论文属于原创。本毕业设计的知识产权归属于培养单位。本人签名：日期：3摘要排水设备在煤矿生产建设中是必不可少的大型固定设备。一个煤矿排水泵站，一般来说，由多台排水泵组成，它贯穿整个排水系统起着非常重要的作用。因为积水受环境的影响比较大，所以排水泵的运行数量也要做相对的变化。现在以微处理器为核心的可编程控制器(PLC)已逐步取代了继电器控制，广泛应用于各行各业的自动控制领域。本文结合当前控制技术，设计了自动控制系统在矿井排水系统中的应用。以西门子S7-200系列PLC作为中心控制单元，并扩展了必要的数字量输入模块，模拟输入模块和通信模块。设计了自动和手动控制两种控制模式，可以根据不同情况选择控制方式。自动模式下，实时测量水仓的水位，根据水位的变化和水仓水位变化速度，并充分考虑“避峰就谷”的原则，自动决定开启水泵的时间和台数，保证安全的基础上，尽可能降低电力消耗成本，来实现经济高效的煤矿生产。关键词：井下排水系统；PLC；自动控制4ABSTRACTPumpingequipmentincoalmineproductionisindispensableintheconstructionoflargefixedequipment.Acoalminedrainagepumpstation,ingeneral,therearecomposedofmanysetsofdrainagepumps,itrunsthroughthedrainagesystemplaysaveryimportantrole.Becausewaterisaffectedbyenvironmentislarger,sotheoperationofthedrainagepumpnumberalsoshouldmakerelativechanges.Nowwithmicroprocessorasthecoreprogrammablecontroller(PLC)hasgraduallyreplacedtherelaycontrol,automaticcontrolfieldiswidelyusedinallwalksoflife.Combiningwiththecurrentcontroltechnology,automaticcontrolsystemisdevelopedinourcountry,theapplicationoftheminedrainagesystem.WithSiemensS7-200seriesPLCascentralcontrolunit,andexpandedthenecessarydigitalquantityinputmodule,analoginputmoduleandcommunicationmodule.Designedforautomaticandmanualcontroltwokindsofcontrolmode,canchooseaccordingtodifferentsituationcontrolmode.Automaticmode,thereal-timemeasurementofwaterwarehousewaterlevel,accordingtothechangeofwaterlevelandwaterwarehousewaterlevelchangespeed,andgivefullconsiderationtotheprincipleofpeaktovalley,automaticallydeterminesthetimeofopenthepumpandtheNumbers,ensuresafety,onthebasisofasmuchaspossible,reducethepowerconsumptioncost,toachieveeconomicefficiencyofcoalmineproduction.Keywords:Undergrounddrainagesystem;PLC;automaticcontrol5目录1绪论......................................................................................................................................71.1煤矿井下排水重要性...............................................................................................71.1.1矿井水的来源................................................................................................71.1.2排水重要性.....................................................................................................71.2国内外研究状况........................................................................................................81.2.1国内研究状况................................................................................................81.2.2国外研究状况................................................................................................81.3本课题研究的主要内容............................................................................................91.4小结............................................................................................................................92煤矿泵房自动控制系统.....................................................................................................102.1可编程控制器技术概况.......................................................................................102.1.1可编程控制器的产生和发展....................................................................102.1.2PLC的系统组成............................................................................................112.1.3PLC的工作原理............................................................................................122.1.4PLC的功能特点........................................................................................142.2主排水控制系统......................................................................................................172.2.1排水系统原理...............................................................................................172.2.2系统组成.......................................................................................................182.3离心式水泵排水系统..............................................................................................192.3.1离心泵排水系统组成部分..........................................................................192.3.2射流泵的工作原理....................................................................................202.3.3射流泵的特点...............................................................................................212.4离心式水泵的启停过程.........................................................................................212.4.1启动过程......................................................................................................212.4.2停机过程......................................................................................................222.5小结..................................................................................................................223主排水自动控制系统的硬件设计....................................