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基于PLC的多回路矿用组合开关研究与设计

发布时间:2018-07-03 07:44

  本文选题:多回路 + PLC控制 ; 参考:《山东科技大学》2017年硕士论文


【摘要】:“十三五”期间,国家推行供给侧结构改革,稳增长、调结构、促改革,淘汰煤炭落后产能,关停了许多家产量较低的中小煤矿,只保留了产量较高的大型煤矿,对煤炭实行集中开采,对各种采煤设备如转载机、破碎机、运输机等的控制也就较为集中,这就对组合开关的容量、控制规模以及控制系统的安全性提出了更高的要求。目前市场上的组合开关大多容量较小、控制回路较少,因此研究大容量、能同时启动多支路的组合开关,具有十分重要的意义。本文采用LG公司的XGT系列PLC作为控制中心,设计了一套十四回路的智能型矿用组合开关,可对14台2400kW及以下容量的三相交流感应电动机起动与停止进行控制,能实现单台独立运行、双机双速联动运行、单机双速联动运行和多台程序控制运行等灵活多样的运行方式。文中首先根据系统设计要求,对组合开关的控制中心模块进行了选择与设计,包括电源控制模块、输入输出模块、通讯模块等。然后分析了组合开关常见的三大故障,针对不同的故障提出了各自相对应的保护方案:漏电故障采用附加直流电源的保护方法,电流故障采用反时限特性保护算法,暂态过电压故障采用压敏电阻与阻容吸收相结合的保护方法;并根据各自的保护方案设计出了相应的硬件保护电路。为了方便工作人员对系统参数设置、对系统的运行情况有更加直观的了解,本文还利用XGT系列产品专用的组态软件XP-Builder设计了一套美观、易懂的人机界面,包括正常运行时的显示画面、参数设置界面、组合控制界面以及故障报警时的浮动窗口等。由于煤矿井下条件恶劣,不能对显示屏直接操作,因此,为人机界面系统添加了键盘模块,通过外加键盘实现对屏幕的操作。配合所设计出的硬件系统与人机界面,编写了一整套集控制、保护、监控、显示等于一体的软件程序,并绘制了相应的程序流程图。最后,通过整机调试表明,本文设计的多回路组合开关既能完成正常的运行控制,又能在出现故障时及时动作,确保系统的安全。
[Abstract]:During the "13th Five-Year" period, the state carried out the reform of the supply side structure, steadily increased, adjusted structure, promoted reform, eliminated the backward production capacity of coal, shut down many small and medium sized coal mines with lower output, only retained the large coal mine with higher production, centralized mining of coal, and control of coal mining equipment, such as Reloaders, crusher, transport aircraft, and so on. In order to concentrate, it puts forward higher requirements for the capacity of the combination switch, the scale of control and the security of the control system. At present, the combination switches in the market are mostly small in capacity and less control circuits. Therefore, it is very important to study large capacity and start multi branch combination switches at the same time. This paper adopts the XGT series P of LG company. As the control center, LC has designed a set of intelligent mine combination switch with fourteen circuits. It can control the starting and stopping of 14 three-phase AC induction motors with the capacity of 2400kW and below. It can realize the flexible and varied operation of single unit operation, double speed and double speed linkage operation, single machine double speed linkage transportation and multi program control operation. Firstly, according to the system design requirements, the control center module of the combined switch is selected and designed, including the power control module, the input and output module, the communication module and so on. Then the three common faults of the combined switch are analyzed, and the corresponding protection schemes are proposed for the different faults: the leakage fault is added to the additional fault. The protection method of DC power supply, the current fault adopts the anti time limit characteristic protection algorithm, the transient overvoltage fault adopts the protection method combining the varistor and the resistance and absorption absorption, and designs the corresponding hardware protection circuit according to their respective protection schemes. In order to facilitate the staff to set the system parameters, the operation of the system is better. In addition to the intuitive understanding, this paper also uses the configuration software XP-Builder of XGT series products to design a beautiful and easy to understand man-machine interface, including the display screen of the normal operation, the interface of parameter setting, the combined control interface and the floating window when the fault is alarm. It can not operate directly on the display screen because of the bad coal mine conditions. Therefore, the keyboard module is added to the man-machine interface system, the operation of the screen is realized by the external keyboard. With the hardware system and the human-computer interface designed, a complete set of software programs with control, protection, monitoring and display is written, and the corresponding program flow chart is drawn. Finally, the whole machine debugging shows that this article is set up in this paper. The multi loop combined switch can not only complete normal operation control, but also act in time when faults occur, so as to ensure the safety of the system.
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD67;TP273

【参考文献】

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本文编号:2092919

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