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中央泵房自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù)畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁

2025-07-09 19:33本頁面

【導(dǎo)讀】控制方面的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)采用SIEMENS的S7-300系列PLC,并結(jié)合各種傳感。本系統(tǒng)采用水泵及管路的“自動輪換”工作。又根據(jù)“避峰填谷”的原則確定開啟水泵臺數(shù),以達(dá)到節(jié)省用電的目的。在就地PC端,采用易控組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行情況及各個運(yùn)行參數(shù),做到有故障及時發(fā)現(xiàn)并盡早處理。S7-300通過CP340通訊模塊,采用RS-232C. 通信標(biāo)準(zhǔn)與就地PC建立聯(lián)系。礦井生產(chǎn)過程中排水的重要性··············1. 水倉水位的檢測·····················7. 液位傳感器介紹····················7. 液位檢測裝置的選擇·················11. 第三章基于PLC的井下自動排水系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)··········13. PLC的基本工作原理·················18. 然而,目前我國的井下排水系統(tǒng)仍由很多依靠傳統(tǒng)的人工操作方式。水系統(tǒng)自動控制的研究提供依據(jù)。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。米,甚至超過每秒20立方米。另外,煤炭開采過程中,由于地層結(jié)構(gòu)被破。壞,巖層斷裂,使采區(qū)與儲水層連通,發(fā)生突水事故,涌水量會突然增加。的安全就會得不到保障,嚴(yán)重者會造成重大事故。

  

【正文】 在存儲器中按序號順序排列。 CPU 從第一條指令開始,順序逐條地執(zhí)行用戶程序,直到用戶程序結(jié)束。然后返回第一條指令開始新的一 輪掃描。 PLC 就是這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述的掃描循環(huán)的。 PLC 接通電源后,在進(jìn)行循環(huán)掃描之前, PLC 首先確定自身的完好性,這是起始操作的主要工作。 PLC 進(jìn)行清零或復(fù)位處理,消除各元件狀態(tài)的隨機(jī)性;檢查 I/O 單元連接是否正確;啟動監(jiān)控定時器 T0,執(zhí)行一段涉及到各種指令和內(nèi)存單元的程序,如果所用的時間不超過 T0,則可證實(shí)自身完好,否則系統(tǒng)關(guān)閉。此后,將監(jiān)控定時器 T0 復(fù)位,允許掃描用戶程序。 PLC 的基本工作過程為: 20 21 圖 PLC 工作原理示意圖 公共操作 公共操作是在每次掃描程序前 進(jìn)行自檢,若發(fā)現(xiàn)故障,除了故障燈外,還可判斷故障性質(zhì):一般性故障,只報(bào)警不停機(jī),等待處理;嚴(yán)重故障,則停止運(yùn)行用戶程序,此時 PLC 切斷一切輸出聯(lián)系。 數(shù)據(jù) I/O 操作 數(shù)據(jù) I/O 操作也稱為 I/O 狀態(tài)刷新。它包括兩種操作:一個是采樣輸入信號,即刷新輸入狀態(tài)表的內(nèi)容;二是送出處理結(jié)果,即用輸出狀態(tài)表的內(nèi)容刷新輸出電路。在 PLC 的存儲器中,有一個專門存放 I/O 的數(shù)據(jù)區(qū),其中對應(yīng)于輸入端子的數(shù)據(jù)區(qū),我們稱之為輸入映像存儲器。當(dāng) CPU 采樣時輸入信號由緩沖區(qū)進(jìn)入映像區(qū),這就是數(shù)據(jù)輸入狀態(tài)刷新;同樣道理, CPU 不能直接 驅(qū)動負(fù)載。當(dāng)前處理的結(jié)果放在輸出映像存儲器區(qū)內(nèi),在程序執(zhí)行結(jié)束后,才將輸出映像區(qū)的內(nèi)容通過鎖存器輸出到端子上。這步操作稱為輸出狀態(tài)刷新。 執(zhí)行用戶程序操作 在程序執(zhí)行前復(fù)位監(jiān)控定時器 T1,即執(zhí)行程序并開始計(jì)時。監(jiān)控定時器T1 就是通常所說的 “ 看門狗 ” ,它是用來監(jiān)視程序執(zhí)行是否正常的,正常時,執(zhí)行完用戶程序所用的時間不會超過 T1 的設(shè)定值,執(zhí)行完用戶程序后立即使 “ 看門狗 ” 復(fù)位,表示程序執(zhí)行正常。當(dāng)程序執(zhí)行過程中因某種干擾使掃描失控或進(jìn)入死循環(huán)時, “ 看門狗 ” 會發(fā)出超時報(bào)警信號,使程序重新開始執(zhí)行。如果是偶然因素 造成超時,重新掃描程序不會再遇到 “ 偶然干擾 ” ,22 系統(tǒng)便轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行;若由于不可恢復(fù)的確定性故障,則系統(tǒng)會自動地停止執(zhí)行用戶程序、切斷外部負(fù)荷、發(fā)出故障信號,等待處理。 處理外設(shè)請求操作 每次執(zhí)行完用戶程序后,就進(jìn)入服務(wù)外設(shè)請求命令的操作,外設(shè)的請求命令包括操作人員的介入和硬件設(shè)備的中斷。外設(shè)請求一般不會影響系統(tǒng)正常工作,而且可能更有利于系統(tǒng)的控制和管理。如果沒有外設(shè)請求,系統(tǒng)則會自動循環(huán)地掃描進(jìn)行。 23 總結(jié) 本論文針對煤礦井下 主 排水 系統(tǒng) 自動化程度不高的現(xiàn)狀,研究設(shè)計(jì)了PLC 控制與 PC 監(jiān)視相結(jié)合的煤礦井下自 動排水系統(tǒng)。 本文重點(diǎn)介紹了以下幾點(diǎn)內(nèi)容: ( 1) 進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所使用到的設(shè)備的選型工作。首先是根據(jù)礦井的涌水量和井深來確定使用水泵的型號和臺數(shù),然后確定排水管道和電動閘閥,電動球閥;根據(jù)功能要求選擇一定數(shù)量和類型的傳感器,通過估算的輸入輸出點(diǎn)數(shù)和要求的 PLC 的存儲容量及響應(yīng)速度,確定所用PLC 的型號和功能模塊。 ( 2) 設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)控制的流程圖,使用 PLC 語言編寫了水泵自動控制的部分程序。 ( 3) 使用易控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)了主排水泵自動監(jiān)控系統(tǒng)。 ( 4) 利用 AUTOCAD 繪圖軟件繪制了系統(tǒng)控制的原理圖, 由于是初次接觸 PLC 和礦井排水系統(tǒng) ,了解甚微,所以設(shè)計(jì)中的很多細(xì)節(jié)部分考慮不周。在史麗萍老師的悉心指導(dǎo)下,對結(jié)構(gòu)和部分內(nèi)容進(jìn)行了修改,大體上做到了有章可尋。 根據(jù)要求,使用易控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)出了主排水泵的自動監(jiān)控系統(tǒng),在設(shè)計(jì)過程中,遇到了很多難題,通過向同學(xué)的請教和自己的認(rèn)真學(xué)習(xí),終于得以順利完成。 24 25 參考文獻(xiàn) [1] 鄭晟、鞏建平、張學(xué) .現(xiàn)代可編程序控制器原理與應(yīng)用 .北京:科學(xué)出版社, 1999. [2] 顧永輝、范廷瓚 .煤礦電工手冊(第三分冊)修訂版 .北京:煤炭工業(yè)出版社, 1997. [3] 莊宗元 .AutoCAD20xx 使用教程 .徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社, 20xx. [4] 郁有文、常健、程繼紅 .傳感器原理及工程應(yīng)用 .西安:西安電子科技大學(xué)出版社,20xx 年 7 月第 2 版 . [5] 侯友夫、張景松 .流體力學(xué)與流體機(jī)械 .徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社, 1994 年 5 月第一版 . [6] 孫尚勇 .流體力學(xué)與流體機(jī)械 .北京:煤炭工業(yè)出版社, 1991 年 10 月第 1 版 . [7] 齊允平 .礦山流體機(jī)械 .北京:煤炭工業(yè)出版社, 1990 年 3 月第 1 版 . [8] 張廣龍、史麗萍 . 礦井中央水泵房綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式 .煤礦機(jī)電, 20xx 年第 4 期 . [9] 譚國俊、韓耀飛、熊樹 . 基于 PLC 的中央泵房 自 動化設(shè)計(jì) .工礦自動化 , 20xx 年 2月第 1 期 . [10] 葛鐵 .煤礦井工開采排水設(shè)備自動控制系統(tǒng)的開發(fā)研究 .太原理工大學(xué), 20xx. [11] 張愛華 .基于組態(tài)王軟件的泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)研究 .西安建筑科技大學(xué), 20xx. [12] 李澤松 .井下水泵房自動排水系統(tǒng)研究 .太原理工大學(xué), 20xx. [13] 李瑞 .井下排水系統(tǒng)的監(jiān)測與控制研究 .太原理工大學(xué), 20xx. [14] 劉敢、劉巖 .礦井中央泵房水泵自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 山東棗莊 ,高莊煤礦 . [15] 潘忠、陳桂蘭 .濟(jì)寧三號礦井井下主排水泵的自動化設(shè)計(jì) . 煤礦自動化, 20xx 年第 4 期 . [16] 張 孝穎 、 張豐敏 、 張學(xué)松 . PLC 在煤礦井下主排水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 . 中國煤炭,20xx 年 8 月 第 28 卷第 8 期 . [17] 郭宗仁,吳亦鋒,郭永編著,可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù) .北京,人民郵電出版社, 20xx. [18] 羅振成 、 張桂枝 .PLC 控制系統(tǒng)的干擾問題 .張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 20xx, 16(4), P34— 36. [19] 蔣濤 .PLC 控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì) .機(jī)電一體化, 1999, ,P43— 44. 26
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