【正文】 .................................... 22 輸入 /輸出部件 ............................................................................................................ 23 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 2 存儲器 ......................................................................................................................... 24 外部設備 ..................................................................................................................... 25 人機接口 ........................................................................................................... 25 外存儲器 ........................................................................................................... 25 EPROM 寫入器 ................................................................................................ 25 電源部件 ..................................................................................................................... 26 第 5 章 系統(tǒng)設計 ............................................................................................ 27 單臺水泵控制系統(tǒng)設計 ............................................................................................. 27 流程圖 ............................................................................................................... 27 程序設計 ........................................................................................................... 28 程序設計 ........................................................................................................... 28 子程序調用 ....................................................................................................... 30 硬件圖 ............................................................................................................... 32 主控制圖 ........................................................................................................... 33 附錄 ................................................................................................................. 34 總結 ................................................................................................................. 35 致謝 ................................................................................................................. 36 參考文獻 ......................................................................................................... 37 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 1 摘要 綜合自動化系統(tǒng)是應用現(xiàn)代電子技術和自動化技術對礦井生產過程實現(xiàn)全面監(jiān)控的系統(tǒng)，把采掘生產設備監(jiān)控系統(tǒng)、皮帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)、輔助生產設備監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行集中監(jiān)控，實現(xiàn)生產及輔助生產各運行參數(shù)的統(tǒng)計并上傳至礦區(qū)辦公局域網(wǎng)，這樣使得煤礦生產和管理更加科學高效 。 設計題 目： 平煤首山一礦井下中央水泵控制系統(tǒng)設計 專題 （ 論 文） 題 目： 平煤首山一礦井下中央水泵控制系 統(tǒng)設計 指 導 老 師 ： 曹留柱 答 辯 委 員會 根據(jù) 學 生提交的 畢業(yè)設計 （ 論 文）材料，根據(jù) 學 生答 辯 情 況 ，經(jīng) 答 辯 委 員會討論評 定， 給 予 學 生 梁占營 畢業(yè)設計 （ 論 文）成 績?yōu)? 。礦井正常涌水量 ；最大涌水量。中央泵 房有 5 臺排水泵組成，采用降壓啟動方式，目前大部分關鍵閥門為電動控制，但沒有形成自動化控制，基本情況如下： 設備名稱 基本情況 數(shù)量 說明 水泵 ，電機 10KV，功率 1400KW，南陽防爆電機廠 5 電抗器降 壓啟動 閥門 電動 /手動兩用閥門。 如下圖所示： 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 5 水 泵 結構示意圖 1） 葉輪是離心泵的核心部分，它轉速高輸出力大，葉輪上的葉片又起到主要作用，葉輪在裝配前要通過靜平衡實驗。葉輪進口與泵殼間的間 隙過大會造成泵內高壓區(qū)的水經(jīng)此間隙流向低壓區(qū)，影響泵的出水量，效率降低！間隙過小會造成葉輪與泵殼摩擦產生磨損。 2） 按工作壓力來分類低壓泵：壓力低于 100 米水柱； 中壓泵：壓力在 100~650 米水柱之間； 高壓泵：壓力高于 650 米水柱。在蝸殼中，液體由于流道的逐漸擴大而減速，又將部分動能轉 變?yōu)殪o壓能，最后以較高的壓力流入排出管道，送至需要場所。客戶端能夠實時地監(jiān)測水泵的運行參數(shù)以及控制水泵的起停。以下是該系統(tǒng)部分用戶程序。 177。 EM235 開關 單 /雙極性選擇 增益選擇 衰減選擇 SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 ON 單極性 OFF 雙極性 OFF OFF X1 OFF ON X10 ON OFF X100 ON ON 無效 ON OFF OFF OFF ON OFF OFF OFF ON 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 11 表 由表 ， DIP開關 SW6決定模擬量輸入的單雙極性，當 SW6為 ON時， 模擬量輸入為單極性輸入， SW6 為 OFF 時，模擬量輸入為雙極性輸入。 單極性 滿量程輸入 分辨率 SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 ON OFF OFF ON OFF ON 0 到 50mV OFF ON OFF ON OFF ON 0 到 100mV 25μV ON OFF OFF OFF ON ON 0 到 500mV 125uA OFF ON OFF OFF ON ON 0 到 1V 250μV ON OFF OFF OFF OFF ON 0 到 5V ON OFF OFF OFF OFF ON 0 到 20mA 5μA OFF ON OFF OFF OFF ON 0 到 10V 雙極性 滿量程輸入 分辨率 SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 ON OFF OFF ON OFF OFF 177。5V OFF OFF ON OFF OFF OFF 177。在雙極性格式中， 4 個連續(xù)的 0 使得模擬量到數(shù)字量轉換器每變化 1 個單位，數(shù)據(jù)字則以 16 為單位變化。 根據(jù)該方程 式，可以方便地根據(jù) D 值計算出 A 值。 執(zhí)行部分 （ 1）執(zhí)行部分包括排水閥、配水閥、電磁閥、真空設備等。 關泵工作過程：關閉單臺水泵工作順序為：首先關閉電動閘閥，等其關到位之后再將高壓開關柜分閘即停止水泵。就地手動控制各設備工作方式打到就地位置時，可直接在開關柜上人工手動控制。 系統(tǒng)停止時，點擊系統(tǒng)停止按鈕，若彈出提示操作成功的窗口則主排水泵開關打開，電機斷電，然后短路電抗器分閘，此時水泵上旋轉的停止顯示，表示分閘成功。 3)故障保護 水泵啟動 /運行 /停止過程中出現(xiàn)故障時，能夠實現(xiàn)水泵的自動停止，同時給出報警信息，提示故障類型，為現(xiàn)場維護提供依據(jù)。系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)是建立在單臺水泵自動啟停之上。 4 檢測出水口壓力 通過檢測設置于水泵出水口處壓力表壓力 ,可判斷水泵正常啟動與運行否。如 :水泵流量、壓力、軸溫、電機溫 度、電機功率與工作電流等。該部分程序是以每臺機組的累計運行時間作為判斷依據(jù)、每臺機組的累計運行時間是機組停止時刻時間值減去機組投入時刻時間數(shù)值，分別為 T1T5，將 5 臺機組的累計運行時間進行比較 ，數(shù)值最小者投入當次運行，依次循環(huán)下去。 系統(tǒng)采用德國 SIEMENS 的可編程控制器（帶觸摸屏）作為水泵主控制器，地面控制中心采用研華工業(yè)控制計算機作上位機，系統(tǒng)具有現(xiàn)場可編程、輸入 /輸出點數(shù)可擴展、顯示操作簡便等特點，除能完成水泵的 單機控制外，可通過以太網(wǎng)接口與全礦綜合自動化網(wǎng)絡連接 ,由井上控制中心監(jiān)控所有被控設備 . 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 22 第 4 章 S7300PLC 的基本組成 本系統(tǒng)選用德國西門子公司的 SIMATIC S7300 系列 PLC 系統(tǒng)。一個為字處理器，多為 8 位或 16位微處理器。外部設備傳感器和執(zhí)行機構所需的信號電平是多種多樣的，而 PLC 中 CPU 處理的信息只能是標準電平，所以 I/O 單元需實現(xiàn)這種轉換。按輸出開關器件的種類不同又可分為：晶體管輸出方式、可 控硅輸出方式和繼電器輸出方式。 SM331 可選四檔積分：， ， 20ms， 100ms，相對應的以位表示的精度為： 9， 12， 12， 14 位