煤矿井下PLC道岔网络控制系统

论文摘要

近年来科学技术的不断发展,让工业自动化领域内不断推陈出新。但是对于我国的煤炭行业,相关领域仍然进步甚微,甚至于近乎停滞不前。市场上针对煤矿行业的相关工业自动化产品很少。尤其是在很多地底的煤矿作业环境下,操作机械和方式都是非常传统的人工操作,缺乏网络化、数字化的调度控制,人为操作为整个生产运输带来极大的危险性,极大地降低了生产效率。本课题是结合了国内相关领域的发展趋势,以项目组的横向项目“本质安全型矿井数字化提升运输系统”的子项目“井下车辆网络道岔控制系统”为具体的研究背景,设计了一套矿用防爆网络道岔控制系统。由上位机通过以太环网接入PLC子网,控制矿用道岔,实现扳道系统的数字化、电气化和网络化的改造。本文从系统的总体方案设计、通信原理和具体的两个子系统的设计来介绍。在通信原理上全面比较了两种通信协议TCP/IP和UDP/IP协议的优缺点,同时利用环网的多重拓扑结构实现系统的冗余性设计,然后根据系统工作环境的特殊性介绍了系统防爆性的研究。在整个系统的设计实现部分,通过C#和组态王两种实现方式来完成系统的搭建和扩展,为项目的具体实施提供了多种可供参考的方案。在PLC子网中,着重考虑系统的实用性,铺设以主-从站形式的网络模式,覆盖井下某些光纤无法覆盖的盲点,完善了整个系统。最后针对整个系统的设计工作进行了总结。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题来源、目的和意义
• 1.2 相关领域国内外研究现状分析
• 1.3 论文主要研究内容
• 2 矿用道岔防爆控制系统的总体设计
• 2.1 系统框架介绍
• 2.2 上位机与PLC 的通信方案
• 2.3 以太环网冗余设计
• 2.4 系统的防爆性研究
• 2.5 小结
• 3 基于上位链接的道岔控制
• 3.1 引言
• 3.2 利用C#实现上位机与PLC 的上位链接
• 3.3 利用组态软件实现上位机与PLC 的上位链接
• 3.4 PLC 的设定和内部程序设计 （CX-P）
• 3.5 小结
• 4 基于PLC 之间通信的道岔控制
• 4.1 引言
• 4.2 基于PLC 之间通信原理方案介绍
• 4.3 PLC 的设定和内部程序设计
• 4.4 小结
• 5 总结与展望
• 5.1 论文总结
• 5.2 未来展望
• 致谢
• 参考文献