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井下带式输送机智能控制系统的研究与设计

发布时间:2018-03-07 17:20

  本文选题:井下带式输送机 切入点:PLC 出处:《中国矿业大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:带式输送机具有长距离、大运量、连续输送等优点,现已成为煤炭高效开采的关键设备。本文根据平煤集团十一矿井下带式输送机的运输现状,针对其独立控制、就地操作、控制策略单一等问题,设计了井下带式输送机智能控制系统。本文将模糊控制与人工神经网络融合,提出了基于ANFIS的速度动态控制策略。该方法首先采用网格分割法确定初步的网络结构,然后通过对比分析将混合法作为模型的参数校正算法,最后通过减法聚类法优化网络结构来缩短训练时间。该方法在调节过程中相对平滑、无超调现象,满足了井下带式输送机的运输特点。针对带式输送机动态调速过程出现的电机过载现象,提出了基于电流均值法的多电机控制策略,该方法通过电流均值与各电机电流的对比来调整电机转矩从而实现多电机控制。两种控制策略相辅相成共同实现了井下带式输送机的智能控制。本文硬件由地面监控中心、地面PLC控制主站、井下控制分站与通信网络等组成。井下控制分站采用S7-300作为核心控制器,实现了带式输送机多模式控制、“S”型软启动、智能控制策略、故障检测等功能。地面PLC控制主站与其通信,并通过工业以太网传输至上位机实时监控。上位机采用iFix组态软件作为编程软件,实现了带式输送机智能控制系统的实时监控、故障报警、历史操作曲线查询等功能。通过现场测试,本文系统运行稳定、节能效果良好,提高了煤矿企业的生产效率和现代化管理水平。
[Abstract]:Belt conveyors have the advantages of long distance, large capacity and continuous transportation, and have become the key equipment for high efficiency mining of coal. According to the present transportation situation of underground belt conveyors in No. 11 Coal Mine of Pingmei Group, this paper aims at its independent control and local operation. The intelligent control system of downhole belt conveyor is designed based on the single control strategy. In this paper, fuzzy control and artificial neural network are combined. A speed dynamic control strategy based on ANFIS is proposed. Firstly, the mesh segmentation method is used to determine the initial network structure, and then the hybrid method is used as the parameter correction algorithm of the model through comparative analysis. Finally, the network structure is optimized by subtraction clustering method to shorten the training time. The method is relatively smooth and has no overshoot in the adjustment process. According to the overload phenomenon of the motor in the dynamic speed regulation process of the belt conveyor, a multi-motor control strategy based on the current mean method is proposed. This method adjusts the motor torque and realizes the multi-motor control by comparing the average current with the current of each motor. The two control strategies complement each other to realize the intelligent control of the underground belt conveyor. The hardware of this paper is controlled by the ground monitoring center. Surface PLC control station, underground control sub-station and communication network, etc. The downhole control sub-station uses S7-300 as the core controller to realize multi-mode control of belt conveyor, "S" type soft start, intelligent control strategy, etc. The ground PLC control master station communicates with it and transmits to the upper computer through industrial Ethernet. The upper computer uses iFix configuration software as the programming software to realize the real-time monitoring of the belt conveyor intelligent control system. Through the field test, the system runs stably, the energy saving effect is good, and the production efficiency and modern management level of coal mine enterprises are improved.
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD634.1;TP273.5

【参考文献】

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本文编号:1580222

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