基于PLC的综采模拟工作面负荷控制中心的设计与实现

发布时间：2019-09-18 15:26

【摘要】：随着国民经济的快速发展,我国大中型煤矿已经实现综合机械化采煤。井下供电设备保护也随着计算机技术的迅速发展,传统的继电保护逐步被微机控制取代。PLC以其强大的功能、运行的可靠性、安全性和较好的抗干扰能力在综合机械化采煤设备的控制方面获得了巨大的成功。组合开关是矿用隔爆兼本质安全型组合开关的简称,又称负荷控制中心,是将多个真空接触器及其驱动部分组装在一个防爆外壳中而组成的多功能开关。综合机械化采煤控制设备已经由单个独立控制开关发展到综合控制负荷中心。本综合控制负荷中心是一种以PLC为控制中心,通过驱动部分来驱动相应的电动机工作,并可实现多台电动机的顺序控制和联锁控制,在完成多种控制方式的同时实现对电动机的保护。它控制的主要设备有采煤机、刮板运输机、转载机、破碎机、胶带运输机等防爆型电气设备。兖矿技师学院在90年代初期建立的综合机械化采煤模拟工作面控制设备,已经严重落后,造成教学与生产实际严重脱节,因此,研制一套综采模拟面负荷控制中心具有重要的现实意义。本课题研究特色是:针对综采模拟工作面电气设备控制的特点,利用三菱PLC、人机界面技术、现场总线技术,实现了对供电线路和设备的各种电气保护功能。负荷控制中心包含有主回路、控制保护系统、驱动模块、显示系统等。通过对设备保护电压、电流等相关参数的采样、处理,使控制中心具有符合《煤矿安全规程》要求的短路、过负荷、断相、漏电和三相不平衡等保护功能。采用剔峰均值滤波技术,解决了模拟量信号数据采集过程中,因为现场瞬时干扰而产生较大波动,造成的误动问题。针对操作过电压,采用了阻容吸收保护电路。完成系统软件设计和人机界面设计。人机界面由台湾维纶科技公司生产的MT8000系列的触摸屏实现。最后,对各项功能进行调试及系统调试。调试结果表明保护功能和保护性能良好,人机界面友好,能够满足学员培训实习要求。为综采电气设备教学、培训提供了有力的保障。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD67

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