【正文】 I 河南理工大學(xué)成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文） 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 基于 PLC的煤礦空壓機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 站 別 平頂山函授站 年級(jí)專業(yè) 20xx級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 沈 占 彬 20xx 年 4 月 20 日 II 河南理工大學(xué)成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文） 任 務(wù)書 站名： 平頂山函授站 年級(jí)專業(yè) 20xx級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 一、設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于 PLC的煤礦空壓機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì) （ 論 文） 任務(wù)與要求 針對(duì)基于 PLC 的煤礦空壓機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)空氣壓縮機(jī)的分類； 可編程控制器 、 plc） 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、主要特點(diǎn)； 控制系統(tǒng)的組成、工作原理； 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)等方面的設(shè)計(jì)。 三、設(shè)計(jì) （ 論 文）時(shí)間 20xx年 3月 14 日至 20xx年 4月 20日 指 導(dǎo)教師（簽名） 成教院院長(zhǎng)（簽名） III 河南理工大學(xué)成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文） 評(píng)定 書 站名： 平頂山函授站 年級(jí)專業(yè) 20xx級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 一、設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于 PLC的煤礦空壓機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì) （ 論 文） 說明書 37 頁，附圖 0 張。 三、審閱意見及評(píng)語 指 導(dǎo)教師（簽名） 職 稱 工 作 單 位 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 4 河南理工大學(xué)成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文） 答辯委員會(huì)記錄 平頂山函授站 年級(jí)專業(yè) 20xx級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生的畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 PLC的煤礦空壓 機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 于 20xx 年 5 月 9 日進(jìn)行答辯。 設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于 PLC的煤礦空壓機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 答辯學(xué)生向畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)（小組）提交以下資料： 一、設(shè)計(jì) （ 論 文） 說明書 共 37 頁 二、設(shè)計(jì)（論文）圖紙 共 0 張 三、指導(dǎo)教師評(píng)閱意見 共 0 張 根據(jù)學(xué)生所提供的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料和指導(dǎo) 教師意見以及在答辯過程中學(xué)生回答問題的情況，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)（小組）作出如下決議： 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評(píng)語： 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評(píng)成績(jī)： 畢業(yè)答辯委員會(huì)主任（組長(zhǎng)）簽字： 委員（成員）簽字： 年 月 日 河南理工大學(xué)成人教育 學(xué) 院 畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說 明 書 5 摘要 空氣壓縮機(jī) (簡(jiǎn)稱空壓機(jī) )是一種用來壓縮氣體提高氣體壓力或輸送氣體的機(jī)械。空壓機(jī)的用途很廣 ，幾乎遍及工農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科技、民用等各個(gè)領(lǐng)域。空氣壓縮機(jī)的安全生產(chǎn)保護(hù)對(duì)于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)是十分重要的?？删幊炭刂破?(PLC)將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)方案采用 PLC和變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)組的自動(dòng)控制。該方案采用變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī) “ 一拖多 ” 的控制， PLC 實(shí)現(xiàn)變頻器的工頻與變頻的轉(zhuǎn)換控制，以及切換變頻器對(duì)某臺(tái)空壓機(jī)進(jìn)行控制。系統(tǒng)利用壓力傳感器采集氣包出口壓力，通過變送器輸出 4～ 20 毫安標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)至 PLC 模擬輸入端口，經(jīng)過 PLC 內(nèi)部 PID 算法邏輯運(yùn)算，送出控制 信號(hào)至變頻器，變頻器根據(jù)送來的信號(hào)改變輸出電壓的頻率，來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，以確保供氣壓力的恒定。當(dāng)變頻器控制當(dāng)前機(jī)由變頻轉(zhuǎn)為工頻，而供氣壓力仍不滿足時(shí)，則由 PLC 控制變頻器軟啟動(dòng)下一臺(tái)空壓機(jī)變頻運(yùn)行，依次開啟。當(dāng)變頻器輸出電壓的頻率已降至下限值，而供氣壓力仍高于所需壓力，則由 PLC 控制變頻器關(guān)閉當(dāng)前機(jī)，變頻器轉(zhuǎn)而變頻控制另一臺(tái)運(yùn)行的空壓機(jī)。從而使生產(chǎn)系統(tǒng)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和安全性能。本論文介紹了空氣壓縮機(jī)、可編程控制系統(tǒng)（ PLC）控制原理、系統(tǒng)通信等。 關(guān)鍵詞： 空氣壓縮機(jī)；可編程控制器（ PLC）控制系統(tǒng)；變頻器 ； PID 調(diào)節(jié)器 河南理工大學(xué)成人教育 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說 明 書 目 錄 第一章 緒論 .............................................................................................................................. 1 PLC 控制在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展近況 ................................................................................... 1 課題的背景和意義 ...................................................................................................... 1 第二章 空氣壓縮機(jī) .................................................................................................................. 3 空氣壓縮機(jī)及分類 ...................................................................................................... 3 螺桿式空壓機(jī) .............................................................................................................. 3 螺桿式空壓機(jī)基本結(jié)構(gòu) ................................................................................... 3 螺桿壓縮機(jī)的工作原理 ................................................................................... 4 螺桿壓縮機(jī)的特點(diǎn) ........................................................................................... 4 活塞式空壓機(jī) .............................................................................................................. 5 第三章 可編程控制器（ plc）控制系統(tǒng) .................................................................................. 8 PLC 的產(chǎn)生和發(fā)展 ........................................................................................................ 8 PLC 基本結(jié)構(gòu) ................................................................................................................ 8 PLC 基本工作原理 ........................................................................................................ 9 掃描技術(shù) ........................................................................................................... 9 PLC 的 I/O 響應(yīng)時(shí)間 ....................................................................................... 11 PLC 的主要特點(diǎn) .......................................................................................................... 11 第四章 基于 plc 的煤礦空壓機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 .............................................................. 13 控制系統(tǒng)組成 ............................................................................................................ 13 控制系統(tǒng)的工作原理 ................................................................................................ 14 空壓機(jī)切換工作過程 ..................................................................................... 19 通信方式 ......................................................................................................... 21 控制系統(tǒng)概述 ................................................................................................. 22 報(bào)警裝置 ........................................................................................................ 26 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................................................................... 26 PLC 控 制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 .................................................................................. 26 PLC 程序設(shè)計(jì)的步驟 ...................................................................................... 27 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ................................................................................................... 28 主電路設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 28 PLC 選型 ...........................