煤矿主扇通风系统的构成及其控制方法的研究

发布时间：2021-05-23 00:45

　　在我国，煤炭是最为重要的能源资源，工业的快速发展离不开煤炭的生产。在煤炭的生产过程当中，通风设备起着极其重要的作用，它担负着煤矿安全生产的重任。主通风机（主扇）是煤矿的通风设备之首，具有矿井肺腑之称，全矿井的通风都靠它来完成。所以提高主通风机的运行效率，改善运行模式，节约运行能耗，使主通风机具有先进的自动化控制水平是具有重大现实意义的。本文研究内容来自于陕西省建新煤矿主扇通风系统改造工程项目。改造前，主扇及其它设备的控制和参数监测多采用人为操控，系统控制简单，可靠性低；主扇采用直接启动方式，启动困难，启动电流大，机械损伤严重；尤其是在风量的控制上，采用人工关小风门挡板，通过改变通风机的运行工况来调节生产需要的风量，这种控制不仅自动化程度低，而且造成电能的严重浪费。本文为了解决该煤矿存在的问题，首先，以西门子S7-300PLC为核心来控制主通风机及其辅机设备的运行，并实时采集通风机的风压、风量、振动和温度等参数，实现了主扇通风系统的全自动化监测和控制；然后，利用日立SJ700高性能动态变频器驱动主通风机变频运行，实现了通风机的无级平滑调速，延长了设备寿命，达到了节约电能的目标；最后，结合... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 PLC 在矿井通风机上的应用
    1.3 变频器在矿井通风机上的应用
    1.4 本文研究的主要内容
第2章 矿用通风机、变频调速原理及 PLC 概述
    2.1 矿用通风机简介
        2.1.1 通风机的分类
        2.1.2 对旋式轴流通风机的结构及特点
        2.1.3 通风机的性能曲线
    2.2 变频调速技术的原理及应用
        2.2.1 变频调速的基本原理
        2.2.2 变频调速的方式
        2.2.3 通风机变频调速的节能原理
        2.2.4 变频器的结构和选型
        2.2.5 日立 SJ700 系列变频器简介
    2.3 PLC 控制原理及应用
        2.3.1 PLC 的基本组成
        2.3.2 PLC 的工作原理
        2.3.3 PLC 的选型原则
        2.3.4 西门子 S7-300PLC 简介
        2.3.5 PLC 控制变频器的方式
    2.4 本章小结
第3章 主扇通风系统的构成及相关硬件的选型
    3.1 通风机的布置与选型
    3.2 通风机的配电系统
        3.2.1 高压进线柜
        3.2.2 变压器柜
        3.2.3 400V 低压开关柜
    3.3 PLC 控制系统
        3.3.1 PLC 的硬件配置
        3.3.2 PLC 的控制方式及主要功能
        3.3.3 PLC 的 I/O 分配
    3.4 变频调速系统
        3.4.1 变频器控制方案的确定
        3.4.2 变频器的外部接线及端子说明
        3.4.3 变频器的运行方法及参数设定
    3.5 通风机的参数监测
        3.5.1 电动机温度的测量
        3.5.2 气体流量的测量
        3.5.3 气体压力的测量
        3.5.4 通风机振动的测量
    3.6 监控设备的配置
    3.7 本章小结
第4章 控制系统的功能实现及软件的设计
    4.1 控制方案的选择
        4.1.1 系统的功能要求
        4.1.2 系统的控制方案
    4.2 PLC 编程语言及方法
    4.3 西门子 STEP 7 软件简介
    4.4 控制系统的软件设计
        4.4.1 结构化编程
        4.4.2 系统控制程序的流程
        4.4.3 控制系统的部分程序
        4.4.4 风量及给定频率的计算
    4.5 本章小结
第5章 监控系统的设计
    5.1 触摸屏监控系统的设计
        5.1.1 触摸屏概述
        5.1.2 WEINVIEW MT8000 系列触摸屏简介
        5.1.3 EasyBuilder8000 软件介绍
        5.1.4 建立程序的步骤
        5.1.5 控制系统监控画面的实现
    5.2 上位计算机监控系统的设计
        5.2.1 组态软件发展概况
        5.2.2 FameView 组态软件的特点及结构
        5.2.3 监控系统的功能
        5.2.4 工程的建立与程序的设计
        5.2.5 上位组态画面的实现
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3201958