【正文】 除此之外，我們組和老師還有另外兩個(gè)交流途徑：打電話和上網(wǎng)，為此老師還特意建立一個(gè)群，以便大家第一時(shí)間接收到畢業(yè)設(shè)計(jì)的最新消息和資料，每次大家都在群不亦樂(lè)乎的討論著畢業(yè)設(shè)計(jì)的事情。 最后，我還要感謝一起做設(shè)計(jì)的 大學(xué) 同學(xué)和其他所有幫助過(guò)我的同學(xué)，他們的支持和幫助，讓我認(rèn)識(shí)到了團(tuán)隊(duì)的重要性，一個(gè)人的力量畢竟是有限的，通過(guò)大家的共同努力、共同探討，許多問(wèn)題都能迎刃而解。然后，根據(jù)相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系簡(jiǎn)歷起相關(guān)之間的連接橋梁，最后著手開(kāi)始了畢業(yè)設(shè)計(jì)的開(kāi)篇。 程序的調(diào)試 信號(hào)調(diào)試 在進(jìn)行信號(hào)調(diào)試以前，檢查給電器的線路接法是否正確，接通供電電源。 對(duì)規(guī)定范圍內(nèi)的機(jī)器、設(shè)備、管道、電氣、自動(dòng)控制系統(tǒng)在各自達(dá)到試車標(biāo)準(zhǔn)后，以水、空氣、部分實(shí)物料等介質(zhì)所進(jìn)行的模擬運(yùn)行，以檢驗(yàn)其除受介質(zhì)影響外的全部性能和設(shè)計(jì)、制造、安裝質(zhì)量。 （ 6） 在安裝中，需要對(duì) 某些電器 進(jìn)行測(cè)試、檢查、接線等，這就需要對(duì)其蓋板進(jìn)行拆卸。微微撬起電機(jī)或水泵的某一需調(diào)整的一角，將剪成如下圖形狀的簿鋼板或簿銅皮墊在螺栓處。水泵如需清洗，需解體進(jìn)行。同一個(gè)基座下的減振器 (墊 )應(yīng)采用同一生產(chǎn)廠 商 的同一 款 型號(hào)產(chǎn)品。 水泵基礎(chǔ)的平面尺寸，無(wú)隔振安裝時(shí)應(yīng)較水泵機(jī)組底座四周各寬出 100~150mm；有隔振安裝時(shí)應(yīng)較水泵隔振基座四周各寬出 150mm。 三臺(tái)泵之間是相關(guān)關(guān)聯(lián)的，具體關(guān)系在于在工作運(yùn)行中，有且僅有一臺(tái)泵是在工作的。若水位達(dá)到一定高度，觸發(fā)干簧管，則通過(guò) PLC 進(jìn)行信號(hào)處理，發(fā)出電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)，通過(guò)星型降壓?jiǎn)?dòng)第一臺(tái)水泵，延時(shí)一段時(shí)間開(kāi)啟電動(dòng)閥門，待電機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為三角型接法，正常工作，完成第一臺(tái)水泵的啟動(dòng)。 (3)指示燈：指示燈 用于 PLC 輸出端的信號(hào)顯示，電壓為 24V~ 。 其安裝尺寸如下圖 所示： 圖 PLC 安裝圖 PLC 電路設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求輸入 需要有水泵備用輸入、啟動(dòng)輸入、手動(dòng) /自動(dòng)選擇輸入、電動(dòng)閥門開(kāi)啟輸入、電動(dòng)閥門關(guān)閉輸入，根據(jù)需要還有熱保護(hù)觸點(diǎn)輸入、水位監(jiān)測(cè)輸入。如表 ： 表 PLC 選型圖 根據(jù)估算出的 I/O 輸入輸出點(diǎn)數(shù)為 64 點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)采用 CP1L M60DRA 型， 其輸入點(diǎn)數(shù)為 36 點(diǎn)，輸出 24 點(diǎn)，儲(chǔ)存容量： 10K 步，告訴計(jì)數(shù)器： 100kHz 4 軸，脈沖輸出： 100kHz 2 軸。 PLC 的 I/O 總點(diǎn)數(shù)小于 256 點(diǎn)的叫小型機(jī)， 357~2048 點(diǎn)的為中型機(jī)，超過(guò) 2048 點(diǎn)的為大型機(jī)。通過(guò)軟件對(duì) PLC 內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì) PLC 的 CPU 與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。例如采用 PID 控制單元、高速計(jì)數(shù)器、帶 速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、 ASC 碼轉(zhuǎn)換單元等。 本設(shè)計(jì)中，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)都不含有模擬信號(hào)，自由數(shù)字信 號(hào)，內(nèi)存容量估算值為 64 15＝ 960 位，即 60 字，在加上 25%的余量，共計(jì) 75 字，容量要求較小，一般的機(jī)型都能滿足此容量要求。 在本設(shè)計(jì)中 ， PLC 輸入端應(yīng)設(shè)置 4臺(tái)機(jī)組的 4個(gè)備用選擇按鈕、 4 個(gè)啟動(dòng)按鈕、4 個(gè)停止按鈕、 4 個(gè)熱繼電器輸入、上下水位觸點(diǎn) 2 個(gè)， 2個(gè)手動(dòng)控制和自動(dòng)控制選擇按鈕、 8個(gè)電動(dòng)閥門的行程開(kāi)關(guān)，輸入點(diǎn)合計(jì) ,28 點(diǎn)。 (4) 斷路器 ： 電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)電機(jī)分支回路斷路器 QF5 ：四臺(tái)電機(jī)型號(hào)為 Y8012額定工作電壓為 VuN 380? ，額定電流 AIN ? ，選用塑料外殼式空氣開(kāi)關(guān)，型號(hào)，適用于 HzAc 60~50 ，額定工作電壓為 380V，額定電流 2A，過(guò)電流脫扣范 圍 。停止排水系統(tǒng)時(shí)，要先關(guān)閉電動(dòng)閥，使管路中水的壓力逐漸減小，再關(guān)閉水泵電動(dòng)機(jī)，減小對(duì)官網(wǎng)的沖擊。因此選用 3/15016?JR ，熱元件額定電流為 85A。 異步電機(jī)分支回路分電路斷路器 QF14 ：根據(jù)電機(jī)額定電流 AIN ? ；額定電壓 VuN 380? ，選用塑料外殼式空氣開(kāi)關(guān)，型號(hào) DZ10100，適用于 HzAc 60~50 ，額定工作電壓為 VuN 380? ，額定電流 AIN 100? ，過(guò)電流脫扣范圍 60100A。由三相電機(jī)功率公式可推出線電流公式： i=p/ 式中： p 為電機(jī)功率 u為線電壓，一般是 380v cosφ是電機(jī)功率因素，一般取 110kw 電機(jī)的線電流： i=p/=110000/*380*=110000/= 由于電機(jī)的啟動(dòng)電流很大，是工作電流的 4 到 7 倍，所以還要考慮電機(jī)的啟動(dòng)電流，但啟動(dòng)電流的時(shí)間不是很長(zhǎng)，一般在選擇導(dǎo)線時(shí)只按 到 的系數(shù)考慮。泵房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)消防設(shè)施，并應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范》和國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《給排水安裝規(guī)范》的規(guī)定。其內(nèi)部場(chǎng)地寬度一般用水管外壁和墻壁的凈距 A表示。當(dāng)為低壓配電設(shè)備時(shí) C值不小于 ，高壓配電設(shè)備 C值不小于 2m。 圖 基礎(chǔ)圖 查閱 [4]，得出混凝土基座的配筋圖如圖 所示。相關(guān)參數(shù)：額定流量 hmQN /80 3? ，額定揚(yáng)程mHN 253? 。 于是根據(jù)本設(shè)計(jì)流量 Q=80 m3/h 查文獻(xiàn) [4]，選擇公稱直徑 mmDN 150? 的無(wú)縫鋼管，查表 1616 知 smQg / 3? ， ， 所以取 sm/?? ， mi ? ，∴?i 。鑄鐵管承受工作壓力一般為~ ，且耐腐蝕，價(jià)格較便宜，缺點(diǎn)為質(zhì)硬而脆，笨重，施工不便，因而在煤礦排水系統(tǒng)中應(yīng)用也較少。 所以本方案在可靠性上是非常高，能為煤礦安全的預(yù)防提供很好的保障。所以排水系統(tǒng)的可靠性是系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的重要標(biāo)準(zhǔn)，不僅如此，還要綜合考慮排水系統(tǒng)的節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和實(shí)用性。這就能保證整個(gè)排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 為了防止開(kāi)啟水泵是管路中的水倒灌，設(shè)計(jì)還采用電動(dòng)閥來(lái)防止管路中的水倒流。水泵排水系統(tǒng)主要是排凈煤礦中的涌水，確保煤礦的安全。對(duì)于傳統(tǒng)控制， PLC 住要有以下優(yōu)點(diǎn)： 1 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 8 頁(yè) 2 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)； 3 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造； 5 體積小，重量輕，能耗低。 根據(jù)統(tǒng)計(jì)，每開(kāi)采 1 噸煤就要排出 27 噸礦井水，有時(shí)甚至要 排出 3040 噸礦井水。 第二章 礦井排水系統(tǒng)選擇與計(jì)算 排水系統(tǒng)的 重要性及 特點(diǎn) 在煤礦地下開(kāi)采 的過(guò)程中，由于地層中含水的涌出，雨水和江河 中水的滲透，水砂充填和水力采煤礦井的井下供水，將要有大量的水晝夜不停地匯集于井下。 （ 2）水泵房的合理設(shè)計(jì)。 發(fā)展趨勢(shì)： 新型的煤礦排水系統(tǒng)應(yīng)向著自動(dòng)化智能化發(fā)展。是學(xué)生在校期間的昀后學(xué)習(xí)和綜合訓(xùn)練階段；是學(xué)習(xí)深化、拓寬、綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的重要過(guò)程；是學(xué)生學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐成果的全面總結(jié)；是學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗(yàn)；是實(shí)現(xiàn)學(xué)生從學(xué)校學(xué)習(xí)到崗位工作的過(guò)渡環(huán)節(jié)；是學(xué)生畢業(yè)及學(xué)位資格認(rèn)定的重要依據(jù)；是衡量高等教育質(zhì)量和辦學(xué)效益的重要評(píng)價(jià)內(nèi)容。采用 OMRON（ C60P）系列 PLC 作為中心控制單元，并擴(kuò)展了必要的數(shù)字量輸入模塊，模擬量輸入模塊和通信模塊。排水系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的耗電大戶，如果能有效地控制排水系統(tǒng)，使其 高效低耗、經(jīng)濟(jì)可靠的運(yùn)行，也是降低煤炭生產(chǎn)成本的有效途徑。另外，礦井涌水合理有效的排放，對(duì)解決許多煤礦缺水的問(wèn)題也有重要的意義。設(shè)計(jì)有自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制方式，可以自由切換。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基本知識(shí)和基本技能的理解和掌握 ,培養(yǎng)學(xué)生收集資料和調(diào)查研究的能力 ,一定的方案比較 、論證的能力 ,一定的理論分析與設(shè)計(jì)運(yùn)算能力 ,進(jìn)一步提高應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖的能力以及編寫(xiě)編制能力。利用傳感器等檢查貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 6 頁(yè) 元件對(duì)處理器進(jìn)行反饋，并通過(guò)處理器自動(dòng)分配安排多泵的啟停。水泵房的合理設(shè)計(jì)能提高排水系統(tǒng)的安全，而且會(huì)減少排除故障時(shí)的時(shí)間，以及遇到危險(xiǎn)時(shí)工作人員的緊急疏散。礦井涌水與采區(qū)的水文地質(zhì)及當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件有關(guān)系，涌水量在不同的季節(jié)也呈現(xiàn)不同。井下排水設(shè)備所配備電機(jī)的功率，小的幾千 瓦到幾十千瓦，大的幾百千瓦到上千千瓦、在我國(guó)煤炭行業(yè)中，井下排水用電量占原煤生產(chǎn)總耗電量的 18%41%，一般為 20%左右。所以采用PLC 控制整個(gè)煤礦系統(tǒng)既減小了控制難度，又減少了人力物力的投入。閥門開(kāi)關(guān)系統(tǒng)主要是用于防止管路中的水倒流損壞排水系統(tǒng)。開(kāi)啟排水系統(tǒng)時(shí)先開(kāi)啟水泵，然后打開(kāi)電動(dòng)閥門，來(lái)防止水倒灌。不僅如此，也可以根據(jù)涌水量的不同采用不同數(shù)量的水泵進(jìn)行排水，不僅增長(zhǎng)了水泵的壽命而且節(jié)約了能源。為保證排水系統(tǒng)的安全性，必須要選用結(jié)實(shí)耐用且不容易腐蝕的管道，而優(yōu)質(zhì)管道價(jià)格又相 對(duì)過(guò)高，所以要平衡好安全性與經(jīng)濟(jì)性。 管道的水力計(jì)算與選型 管道材料的選擇 市面上管道分好多種，主要由金屬管道和非金屬管道。 鋼管的機(jī)械強(qiáng)度較最好，可以承受內(nèi)外高壓，公稱壓力一般可達(dá) 5Mpa；管材可焊性較好，能適用于復(fù)雜的地形，適用于建筑內(nèi)要求較高的供水管路。 當(dāng) DN80 時(shí) sm/?? u ≤，符合要求。 .與 之相 匹配的 電機(jī) 型號(hào) 為 Y315s2 。 圖 基礎(chǔ)配筋圖 查 [4]并結(jié)合實(shí)際安裝情況得出對(duì)應(yīng)的安裝設(shè)備材料如下： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 15 頁(yè) 圖 水泵安裝設(shè)備材料圖 水泵房布置 水泵機(jī)組的布置設(shè)計(jì) （ 1） 水泵機(jī)組的布置 水泵機(jī)組的排列是泵站內(nèi)布置的重要內(nèi)容，它決定泵房建筑面積的大小。 ⑤水泵外形凸出部分與墻壁的凈距 D，須滿足管道配件安裝的要求，但是，為了便于就地檢修水泵， D值不宜小于 。其等于最大設(shè)備的寬度加 lm ，但不得小于 2m 。 (3) 水泵機(jī)組安裝圖設(shè)計(jì) 由以上 水泵機(jī)組的布置設(shè)計(jì)和 泵房設(shè)計(jì)得如下 水泵機(jī)組安裝圖： 圖 水泵安裝機(jī)組圖 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 18 頁(yè) 由于采用單泵但管道運(yùn)輸系統(tǒng)，一用、一備、一檢修的設(shè)計(jì)思路。你這取貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 21 頁(yè) ，那么電流就是 ,選擇 50 2mm 的銅線 也可以滿足正常工作 。 ③ 接觸器；接觸器是一種適用于遠(yuǎn)距離頻繁通斷電路的控制電器，主要控制對(duì)象 為電動(dòng)機(jī)?？潭戎锌烧{(diào)范圍為 53~85A。這樣能大大增加 排水系統(tǒng)的壽命，也保證了煤礦的安全。 電路圖設(shè)計(jì)如圖 所示。輸出端應(yīng)設(shè)置主回路的 12個(gè)交流接觸器、電動(dòng)閥回路的 8 個(gè)交流接觸器、 4個(gè)故障指示燈、 4 個(gè)備用指示燈、輸出點(diǎn)合計(jì) 28 點(diǎn)。 （ 3）控制功能的選擇 控制功能包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等功能。 ③ 通信功能 大中型 PLC 系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議（如 TCP/IP），需要時(shí)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)（ TCP/IP）相連接。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。 PLC 的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。 OMRON 公司推出的 C 系列可編程控制器分為袖珍型、小型、中心和大型四個(gè)檔次。采用 AC 交流電源。貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 30 頁(yè) 輸出需要有水泵電機(jī)接觸器輸出、電動(dòng)閥門接觸器輸出、備用指示輸出、故障顯示輸出。選用 AC122/11型信號(hào)指示燈，顏色選用紅色和綠色。 當(dāng)?shù)谝慌_(tái)水泵出現(xiàn)故障時(shí)，第一臺(tái)水泵自動(dòng)斷電，此時(shí)進(jìn)入第二臺(tái)水泵通電狀態(tài)，然后和第一臺(tái)水泵啟動(dòng)形式相同。 、觸摸屏設(shè)計(jì) 觸控屏（ Touch panel）又稱為觸控面板，是個(gè)可接收觸頭等輸入訊號(hào)的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺(jué) 反饋系統(tǒng) 可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動(dòng)各種連結(jié)裝置，可用以取代機(jī)械式的