基于PLC的选煤厂瓦斯监控系统的研究

发布时间：2018-03-24 21:33

  本文选题：选煤厂　切入点：瓦斯监控　出处：《太原理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：针对选煤厂地面储装运选存在的瓦斯安全隐患问题，煤炭主管部门对选煤厂瓦斯管理提出了明确要求。山西省煤炭工业厅于2014年2月24日发表文件《煤炭企业附属洗（选）煤厂瓦斯管理规定》（[2014]200号）中明确表示，当现场环境中瓦斯浓度1.0%以上时，附近20米的电气设备要停止运行全部断电；房间和走廊内的瓦斯浓度达到0.5%以上时，环境中所有非本质安全性电源也包括照明电源要断电，并有相应的处理措施。这凸显了瓦斯监控与管理对于选煤厂安全高效生产的重要性。 瓦斯监控在煤矿井下取得了广泛应用，但用于选煤厂监控则起步较晚且沿用了煤矿井下瓦斯监控系统的设计思想与思路，导致选煤厂瓦斯监控系统存在诸如风机长时间运行噪声问题、瓦斯电闭锁又导致选煤厂全线停车、以及消耗不必要的人力物力和大量的电能等一系列弊端。为此本论文研究了选煤厂瓦斯放散运移规律，，进行了合理传感器和执行机构的选型与布置，采用了适于选煤厂环境的PLC控制器，依据模糊控制理论，建立了适用于选煤厂的瓦斯监控模糊控制系统，实现风机的智能启停，避免了简单移植煤矿井下瓦斯监控系统带来的一系列问题。 论文通过分析选煤厂工况环境，在研究瓦斯放散规律基础上，对选煤厂内原煤仓、精煤仓和转载点处瓦斯浓度分布进行了分析，表明瓦斯主要积聚在煤仓顶部及上隅角。 论文基于PLC控制器设计了选煤厂瓦斯监控系统，论文按照系统硬件要求，对控制器、传感器、报警器和防爆风机的选型要求、具体选型、功能特点和防爆设计进行了系统研究与设计，借鉴筒仓内部瓦斯运移模拟结果和实际监测数据确定了煤仓传感器和防爆风机的位置。 论文依据选煤厂瓦斯分布特点和硬件选型确立了整个选煤厂瓦斯监控系统的架构，详细阐述了选煤厂瓦斯监控系统的控制工能，围绕瓦斯监控所需要实现的功能，进行了组态软件、通讯和瓦斯监控显示、报警等一系列设计与软件开发，以符合和满足选煤厂安全生产要求。特别针对转载点处瓦斯监控进行了必要的扩展接口设计，是否选用取决于选煤厂产能力大小和煤质本身所含瓦斯发散情况来确定。 论文在PLC控制的基础上对风机启停采用模糊控制理论与技术进行了研究，现场数据监测表明，煤仓内瓦斯浓度受仓位高低的变化和煤体入仓、放仓工况变化的影响，主要表现在现场瓦斯浓度的高低和瓦斯浓度的变化率，为此论文选用瓦斯浓度和瓦斯浓度变化率作为模糊控制器的输入变量，风机启停作为模糊控制器输出变量，依据确立的模糊规则实现风机启停的在线自动调节。在某矿选煤厂的工业性试验表明：相比于传统的瓦斯监控系统，系统整体运行良好，确保了煤仓瓦斯浓度不超限情况下风机更短时间运行，克服了采用井下监控系统设计方法的系列弊端，保证了选煤厂安全高效生产。
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【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD94;TD712

【参考文献】

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本文编号：1660132