基于PLC的北山矿通风环境监控系统优化设计的研究

发布时间：2017-05-19 18:03

  本文关键词：基于PLC的北山矿通风环境监控系统优化设计的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：矿井主通风机存在对于矿山的正常生产有着十分重要的意义。矿井在正常生产期间将产生一些有害、有毒气体,及时的将其排出并为井下提供必要的空气是矿井主通风机的基本任务。传统通风环境监测系统仅仅对传感器数据进行采集与超限报警,未能做到对进行分析预测,同时,不能对风量自动调节,主通风机长期在全功率的控制方式下运行,可靠性差、耗能大、操作复杂等缺陷,已经不适应现代矿山的监测需求。本文针对传统通风环境监控中存在的问题,以北山矿原有的六大系统通风方案为基础,将PLC变频控制节能技术应用在通风环境监控系统上,同时将该系统进行了优化设计。(1)该系统采用了CO、风速、负压等传感器对井下环境进行了数据采集,同时对主通风机的参数进行了监测,数据经光纤网络传送到西门子S7-200PLC处理后,在上位机组态王6.55上显示。以PLC为下位机的监控系统具有安全可靠,相比传统继电器方式,避免了因接触点多接线的麻烦。(2)矿井主通风机的耗电量占了矿山总耗电量相当大一部分,因此引入变频调速节能方案对矿井风速进行调节可以降低矿山的运行成本。采用PLC内部PID控制技术配合矿井主通风机的实时环境,设定变频器对应的频率,完成风速快速稳定的调节功能。(3)对井下CO浓度通过传感器采集经PLC采用OPC接口技术与Matlab进行数据交换,从而达到CO浓度提前预警效果。(4)以原有的JJ678金属非金属矿山监控系统的数据库为基础数据源,利用组态王6.5.5对监测上位机软件界面进行了重新设计,完成了对CO浓度、负压、风速的监测、报警、报表系统、趋势曲线和用户权限等功能的设置。
【关键词】：PLC 变频器 Matlab 组态王
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD76;TP277
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11
• 1.3 研究目的和意义11-12
• 1.4 论文的主要研究内容12-14
• 第二章 研究方法综述14-24
• 2.1 PLC可编程控制器概述14-15
• 2.1.1 PLC的应用14
• 2.1.2 典型的PLC产品14-15
• 2.2 变频调速15-17
• 2.2.1 变频调速技术在工矿领域的应用15
• 2.2.2 变频调速的基本原理15-16
• 2.2.3 风机变频调速节能原理16
• 2.2.4 PLC控制变频器的方式16-17
• 2.3 器件的选型17-21
• 2.3.1 PLC的选型17
• 2.3.2 变频器的选型17-18
• 2.3.3 传感器的选型18-21
• 2.3.3.1 CO传感器18-19
• 2.3.3.2 风速传感器19-20
• 2.3.3.3 负压传感器20
• 2.3.3.4 设备开停传感器20-21
• 2.3.3.5 温度传感器21
• 2.4 传感器的布置21-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 主要通风机在线监控系统的设计24-39
• 3.1 北山矿通风监测监控系统现状24
• 3.2 在线监控原理24-25
• 3.2.1 系统组成24
• 3.2.2 系统整体构架设计24-25
• 3.3 监控部分设计25-32
• 3.3.1 系统硬件结构25-26
• 3.3.2 系统硬件电路26-27
• 3.3.3 系统监控软件设计27-28
• 3.3.4 通风系统的主要参数监控28-32
• 3.3.4.1 CO浓度控制28-29
• 3.3.4.2 负压监控29-30
• 3.3.4.3 温度监控30-31
• 3.3.4.4 风速监测31-32
• 3.3.4.5 信号转换与传送设备32
• 3.4 预警部分设计32-38
• 3.4.1 动态测量32-33
• 3.4.2 灰色模型的建立33-35
• 3.4.3 Matlab预警的实现35-38
• 3.4.3.1 OPC接口技术35-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 组态王人机界面的实现39-52
• 4.1 组态软件的结构组成39-40
• 4.2 组态王人机界面(HMI)设计40-46
• 4.2.1 监控主界面41-42
• 4.2.2 趋势曲线设计42-43
• 4.2.3 报警窗口43-45
• 4.2.4 报表组态设计45-46
• 4.3 动画连接的实现46-47
• 4.4 用户权限配置47-48
• 4.5 建立组态王与S7-200通信48-50
• 4.6 监控组态系统的实现的功能50-51
• 4.7 本章小结51-52
• 第五章 结论52-53
• 参考文献53-55
• 附录A55-59
• 附录B59-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王华;;PLC控制技术应用浅析[J];煤矿现代化;2011年04期

  本文关键词：基于PLC的北山矿通风环境监控系统优化设计的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：379388