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矿井主通风机监控系统的设计

发布时间:2018-04-16 03:22

  本文选题:主通风机 + 高压开关柜 ; 参考:《太原科技大学》2017年硕士论文


【摘要】:煤炭作为我国的重要资源,有着不可替代的作用。在开采过程中,如果不能有效地保证矿井的通风,不仅会影响井下的空气质量,而且会在井下积聚有毒有害气体以及粉尘,甚至会发生瓦斯爆炸等重大事故。而矿井主通风机就是担负着矿井通风、以及煤矿安全生产等重任的通风设备,可以称之为煤矿的肺。然而,我国传统的主通风机监控系统在实际应用中存在着控制结构简单、操作繁琐、直接启动电机的电流冲击大、主通风机不能满足矿井实际风量需求等问题,同时也无法实现高度的自动化监控,并且对电能浪费严重。针对传统主通风机系统存在的诸多问题,以实现现代化矿井为目标,倡导无人值守的思想,本文从以下几个方面进行设计,来实现主通风机监控系统较高的自动化水平:首先,为了解决传统风机故障率高、稳定性差、电机启动电流冲击大、主通风机系统运行参数监测的准确性等问题,本文对主通风机系统所选用的主通风机、输变电设备、变频器、PLC、传感器等硬件设备的选型及原理等方面进行了分析。其次,为了实现对主通风机监控系统全面自动化的控制,如蝶阀的开合、变频器的控制、主通风机风量的自适应控制、主通风机运行参数的采集等,本文针对主通风机系统的工艺要求,设计了PLC控制系统的顺序控制流程图,并按照流程图使用STEP7对下位机系统进行编程。最后,为了实现对下位机PLC系统监测及控制功能的整合,使操作者做到仅使用上位机就可以对整个系统的运行状态了如指掌,并且能对主通风机系统进行一键启停、一键切换、自动控制等操作,本文采用WinCC作为上位机组态软件,首先设计了HMI界面的监控系统结构图,之后对WinCC的界面进行设计,并对其变量进行了关联,最后对下位机与上位机的通讯进行了设置。
[Abstract]:As an important resource of our country, coal plays an irreplaceable role.In the mining process, if the ventilation of the mine can not be effectively guaranteed, it will not only affect the air quality of the underground, but also accumulate toxic and harmful gas and dust in the underground, and even occur serious accidents such as gas explosion.The mine main ventilator is the ventilation equipment which bears the responsibility of mine ventilation and coal mine safety production, which can be called the lung of coal mine.However, the traditional main fan monitoring system in our country has some problems in practical application, such as simple control structure, complicated operation, high current impact of direct starting motor, and the main fan can not meet the actual air demand of mine.At the same time, it can not achieve a high degree of automatic monitoring, and serious power waste.Aiming at many problems existing in traditional main fan system, aiming at realizing modern mine and advocating the idea of unattended, this paper designs from the following aspects to realize the higher automation level of main fan monitoring system: first,In order to solve the problems of high failure rate, poor stability, high impact of motor starting current and accuracy of monitoring operation parameters of main fan system, the main fan, transmission and transformation equipment used in main fan system are selected in this paper.The selection and principle of transducer PLC, sensor and other hardware equipment are analyzed.Secondly, in order to realize the automatic control of the main fan monitoring system, such as the opening and closing of the butterfly valve, the control of the frequency converter, the adaptive control of the air volume of the main ventilator, the collection of the operating parameters of the main ventilator, etc.According to the technological requirements of the main fan system, this paper designs the sequence control flow chart of the PLC control system, and uses STEP7 to program the lower computer system according to the flow chart.Finally, in order to realize the integration of the monitoring and control functions of the PLC system of the lower computer, the operator can only use the upper computer to know the running state of the whole system, and can start and stop the main ventilator system with one button and switch off by one button.Automatic control and other operations, this paper uses WinCC as the host computer configuration software, first designed the HMI interface monitoring system structure diagram, then designed the interface of WinCC, and associated its variables.Finally, the communication between the lower computer and the upper computer is set up.
【学位授予单位】:太原科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD724

【参考文献】

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本文编号:1757086

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