【正文】 在畢業(yè)設(shè)計期間，我們所做的每一步，他都要作人在評閱，并對我們提出修改意見和建議，如果沒有錢老師的指導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計不會完成得這么順利甚至根本無法完成。.煤礦排水系統(tǒng)模糊控制設(shè)計 [J]煤礦機電 .2021. [12]錢宏琦 。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 32 頁 參 考 文 獻(xiàn) [1] 毛君 .煤礦固定機械及運輸設(shè)備 [M].北京，煤炭工業(yè)出版社， 2021. [2] 董愛華 .可編程控制器原理及應(yīng)用 [M].北京，中國電力出版社， 2021. [3] 王增長，建筑給水排 水工程（第五版） [M]北京：中國建筑工業(yè)出版社 2021年 8月 [4] 崔福義，給排水工程儀表與控制，（第二版） [M]北京：中國建筑工業(yè)出版社 2021年 2月 . [5]錢宏琦 。這次畢業(yè)設(shè)計，讓我認(rèn)識到自己的不足，明白了自己實踐太少，而對工程上的很多相關(guān)知識我們又不理解，結(jié)果成了“紙上談兵”；由于知識面的狹窄，所以在應(yīng)用過程中局限性太強，所以我們需要不斷學(xué)習(xí)、擴展我們的知識面。 圖 開機畫面 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 29 頁 圖 控制畫面 1 圖 控制系統(tǒng)畫面 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 30 頁 圖 排水系統(tǒng)畫面 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 31 頁 第五章 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)知識 ,將所學(xué)知識運用于工程實踐，“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，深刻地告訴了我們，要讓理論在實踐中得到檢驗檢驗，讓理論在實踐中得到升華。 觸摸屏設(shè)計 選用良好的觸摸屏是人機界面設(shè)計的第一步。 自動控制功能。 水泵驅(qū)動電機在啟動時需要采用 Y△降壓啟動，控制交流接觸器閉合順序和時間，實現(xiàn)降壓啟動的功能。當(dāng)某臺機組在運行時發(fā) 生故障，備用機組能及時解除備用，立即投入運行。這種水位開關(guān)價成本較低，因此價格也相對便宜，與第一種控制方 式相比較，它具有一定耐污能力，更適合用于工作在惡劣環(huán)境中的給排水系統(tǒng)。 這種通過浮球開關(guān)來控制，其基本上有兩種方式：一種是浮球開關(guān)帶著一個大的金屬球，浸在水中時浮力大，可以控制兩個水位，比如水滿了，浮球因為浮力而 上升，帶動 球閥運動，使閥門關(guān)閉，停止進(jìn)水，當(dāng)水少了，浮球下降，閥門打開，又再進(jìn)水，如此循環(huán)。 由于煤礦排水系統(tǒng)的工作環(huán)境惡劣，其礦井下的水質(zhì)很差，水中含有大量的煤渣和木屑等雜物，這就要求該系統(tǒng)中的水位 控制器具有一的抗污能力，結(jié)合系統(tǒng)的實際情況， 本設(shè)計選用 通過浮球開關(guān)來控制水位的水位控制器。 H 型處理器比 P 型更好、處理速度更快，但價格更高。根據(jù)估算的 I/O 總點數(shù)，選用 OMRON 公司 C 系列可編程控制器小型機。在估算和選用時應(yīng)充分考慮，使整 個控制系統(tǒng)有較高的性價比。考慮經(jīng)濟性時，應(yīng)同時考慮應(yīng)用的可擴展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行仔細(xì)比較和權(quán)衡，最終選出較為滿意的產(chǎn)品。 電源的選擇 PLC 的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時同時引進(jìn) PLC 應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計和選用外，一般 PLC 的供電電源應(yīng)設(shè)計選用 220VAC 電源，與國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。 輸入輸出模塊的選擇 輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。 在本設(shè)計中， PLC 主要承擔(dān)簡單邏輯運算和計時功能，同時還具備與觸摸屏的通訊功能、離線編程功能。從實時性要求來看，處理速度應(yīng)越快越好，如果信號持續(xù)時間小于掃描時間，則 PLC 將掃描不到該 信號，造成信號數(shù)據(jù)的丟失。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型 PLC 中常采用。 編程功能 離線編程方式 ： PLC 和編程器公用一個 CPU，編程器在編程模式時， CPU 只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。 PLC 系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口 （ RS2232C/422A/423/485）、 RIO 通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用 DCS 接口等；大中型 PLC 通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng) 1：1 冗余配置，通信總線應(yīng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置實際要求。 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 23 頁 器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC 的處理速度和節(jié)省存儲器容量。設(shè)計選型時應(yīng)從實際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運算功能。 存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的計算公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同的估算公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點數(shù)的 10～ 15 倍，加上模擬 I/O 點數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（ 16 位為一個字），另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 22 頁 在本設(shè)計中，從 I/O 分配表（表 ）可知，輸入點數(shù)為 19，輸出點數(shù)為 17，共36 個觸點。 PLC 及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則來選型，所選用 PLC 應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運業(yè)績，并且成熟可靠的系統(tǒng)， PLC 的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制的要求相適應(yīng)。 ⑤ 變壓器：變壓器 T1 用于給指示燈提供 24V的交流電源。選用干簧信號器主要考慮水質(zhì)、水溫和控制幅度。壓力繼電器的靜壓 M p aghP 0 3 ????? ? 。參照《電工手冊》，畫出了水泵電機電氣主回路圖（如圖）。 主回路設(shè)計 電動機的主電路設(shè)計要保證整個排水系統(tǒng)能正常運行，以保障煤礦的正常生產(chǎn)安全。它的主要技術(shù)數(shù)據(jù)是整定電流，整定電流與電動機的額定電流基本上一致。 主電路斷路器 QF：根據(jù)總得電路額定電流和電壓，選用框架式斷路器，型號為40015?Dw 框架式自動空氣開關(guān)，適用于 HzAc 60~50 ，額定工作電壓為 VuN 380? ，額定電流 AIN 100? ，過電流脫扣范圍 200400A。主觸頭數(shù)目為 3，輔助觸頭數(shù)目為 2 常分 2 常合。 在選用接觸器時，應(yīng)注意它的額定電流，線圈電壓及觸點數(shù)量等。接觸器主要技術(shù)參數(shù)除額定電流、電壓之外還有使用類別、機械壽命、操作壽命和電壽命。主線路電流約為 280A，所以采用 2100mm 鋁芯線，其載流量大概 300A 左右。而銅導(dǎo)線就改善了鋁導(dǎo)線的缺點，但是造價比鋁導(dǎo)線貴。 在選擇電線時， 一般應(yīng)考慮發(fā)熱，電壓損失，經(jīng)濟電流密度，機械強度等選擇條件。減小啟動電流，能有效避免對電網(wǎng)的沖擊。 為了有效地減少啟動電流，采用星 — 三角降壓啟動，此時啟動電流為直接啟動的3/1 ，所以降壓啟動電流 AI st 13239。 圖 水泵房設(shè)備布置圖 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 15 頁 第三章 主電路設(shè)計 電氣負(fù)載計算及啟動方案選擇 電流計算 水泵電機型號為 Y200L22，已知：轉(zhuǎn)速 min/2900 rn ? ；額定電壓 VUN 380? 。一方面，各機組的間距以不妨礙操作和維修的需要為原則。如水泵外形不凸出基礎(chǔ)， D值則表示基礎(chǔ)與墻壁的距離。 （ 3）、 相鄰機組的基礎(chǔ)之間應(yīng)有一定寬度放入過道，以便工作人員通行，電動機容量不大于 55KW,凈距應(yīng)不小于 ，電動機容量大于 55KW時，凈距不小于 ，電動機容量小于 20KW時，過道寬度可適當(dāng)減小，但在任何情況下，設(shè)備的突出部件之間或突出部件與墻之間應(yīng)不小于 ，如電動機容量大于 55KW時，則不得小于 。 水泵安裝鋼筋混 水泵安裝鋼筋混凝土基礎(chǔ)配筋圖 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 13 頁 水泵房設(shè)置及排水設(shè)備的布置 水泵 房設(shè)置 水泵房根據(jù)煤礦礦井實際情況和機械電氣設(shè)備布置要求，以及煤礦消防要求。因此，不允許混泥土基礎(chǔ)產(chǎn)生沉陷。與之 匹配的電機型號為 Y200L22，電動機參數(shù)為：額定轉(zhuǎn)速 min/2900rnN ? ，額定功率 KWPN 37? 。 根據(jù)上面計算得 mHH X ?? 。為了便于采購及系統(tǒng)的管理，選取相同型號的三臺水泵。 綜上所述，水泵的選擇原則就是要滿足在最不利工況的條件下水泵同樣能夠正常工作，并且在考慮各種工況下，盡可能節(jié)約投資，減少能耗。 但是其中最主要的依據(jù)是所需要的流量和揚程。 (2)、水泵的理論揚程是選泵的又一重要數(shù)據(jù)，一般要按放大 5%— 10%余量后得到的揚程來進(jìn)行水泵選型。 （ 2）給水管網(wǎng)水頭計算 根據(jù)水力學(xué)基本原理，管理的沿程水頭損失可以按水力坡降進(jìn)行計算。熱鍍管保護(hù)層均勻致密，附著力強。無縫鋼管的機械強度較最好，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)要求較高的排水管路。 PE 管衛(wèi)生條件好，柔韌性好，抗沖擊強度高，工作壓力有 MPa 、 MPa 、 MPa 、 MPa 、 MPa 的檔次；公稱外徑有mmD N 1000~16? ；缺點是易燃，受熱易變形。非金屬管材有混凝土管、鋼筋混凝土管、玻璃鋼管、石棉水泥管、塑料管和復(fù)合塑料管等。焊接鋼管又分為螺旋縫焊和直焊鋼管，其中直焊鋼管較為常見。 如果沒有選擇合適的管材，根本就難以完成這樣的設(shè)計。水泵排水能力能根據(jù)礦井實際情況提高和改變，同時系統(tǒng)的可靠性增加。所以掌握水泵實際并聯(lián)運行特性的變化規(guī)律，有著十分重要的現(xiàn)實意義。工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在 20h 內(nèi)排出礦井 24h 的正常涌水量。工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在 20h 內(nèi)排出礦井 24h 的最大涌水量。還要按要求降低系統(tǒng)運行過程中的噪音，保證系統(tǒng)機組啟停時無有害沖擊，管路中閥門的阻尼要小，盡量減 少在排水過程中產(chǎn)生的振動。在國家節(jié)能減排政策的要求下，還得綜合考慮整個煤礦排水系統(tǒng)的經(jīng)濟性、環(huán)保 性、節(jié)能性和實用性。 電器部分的設(shè)計是這次設(shè)計的核心部分，要注意電器的正確選型，有三個變化量：水位高低，涌水量和排水量。要讓維修方便，就必須要保證好機組間的距離，太大了占用空間，太小了又不方便工人維修，一般間距設(shè)置在 mm ~ 之間。本設(shè)計以以上為指導(dǎo)思想。通過設(shè)計，以培養(yǎng)我們發(fā)現(xiàn)問題和解決實際問題的能力，增強對就業(yè)崗位的適應(yīng)性。另外對培養(yǎng) 我們 獨立思考問題 ，發(fā)現(xiàn)問題和 解決問題的能力 ， 為今后工作做好技術(shù)儲備 ， 都具 有十分重要意義。 畢業(yè)設(shè)計也是 實現(xiàn) 高等教育培養(yǎng)研究型復(fù)合性人才的目標(biāo)，是高等教育必不可少的實踐環(huán)節(jié)，是實踐教學(xué)的最后一步也是相當(dāng)重要的一步。 畢業(yè) 設(shè)計目的和意義 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)階段學(xué)習(xí)中一個至關(guān)重要的實踐環(huán)節(jié)。它 以系統(tǒng)安全、可靠、先進(jìn)為原則， 既能利用數(shù)字技術(shù) 實現(xiàn)在安全生產(chǎn)指揮調(diào)度中心對井下排水系統(tǒng)泵房的所有設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視和控制， 又能 做到泵房無人值守、 而 設(shè)備 卻 安全可靠 地 運行。 國內(nèi)外煤礦排水的發(fā)展概況及其存在的問題 在 國內(nèi) 外 煤礦排水系統(tǒng)中 ，目前大多數(shù)采用 繼電器 進(jìn)行控制。然而，煤礦排水是整個煤炭生產(chǎn)過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)，做好煤礦排水工作，就是為煤炭生產(chǎn)過程打下安全的基礎(chǔ)。 本設(shè)計的主要內(nèi)容為： 流量為 30 hm/3 ，揚程為 90m 的煤礦排水系統(tǒng)的設(shè)計，及其主電路、控制回路以及水位控制系統(tǒng)的設(shè)計，調(diào)試方案的設(shè)計，以及編寫設(shè)計計算說明書。為了開采安全，在開采過程中，尤其是深井煤礦，必須排除大量從煤層中涌出來的水。畢業(yè) 論文（設(shè)計） 中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。 特此聲明。煤礦的涌水量因受到多方面因素的影響，在分析確定涌水量的情況下，采用什么樣的排水系統(tǒng)、排水方案，怎么利用好自動控制的技術(shù)，實現(xiàn)煤礦自動排水，減少人員值守時間，確保煤礦生產(chǎn)安全是煤礦生產(chǎn)的重要 工作之一，也是本設(shè)計的主要目的。 關(guān)鍵詞： 煤礦 排水系統(tǒng) 自動控 制 設(shè)計 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 2 頁 HUO PU west 2 coal mine district 600 level automatic drainage control system design Abstract Coal is one of the major energy in our country, also is the most widely used energy, has important position in chemical industry and thermal power, in the type of coal mine, has the o