矿用主通风机自动化控制系统的研究

论文摘要

本文从煤矿通风机监控的实际需要出发,采用先进的现场总线和工业以太网技术组成的两级网络分散控制系统,辅以可编程序控制器对矿用轴流式主通风机实现全过程自动化和现代化管理,技术先进、设备可靠、运行稳定,大大提高了信息与系统的集成度及生产管理的效率。本研究采用了上位机加下位机的设计模式,组建了远程集中控制与现场就地控制相结合的控制网络。上位机应用MCGS组态软件编写人机界面,将风机工作流程以直观的画面显示出来,实现数据采集和显示、关键数据的记录和报警、生产数据的存储和报表输出、为操作员提供操作界面。下位机则采用可靠性高的西门子可编程控制器,并应用西门子编程软件STEP7V5.3编写程序,采集风机工况以及电量参数等,将采集到的各类参数通过通讯网络传送至中心控制室上位机进行处理、显示和保存。根据现场的设备工况等参数完成对各类设备的自动启停、自动调节和自动报警功能,并能接受控制室上位机的参数设定和远程控制功能。并通过MPI和PROFIBUS现场总线实现系统通讯,提高了自动化程度和可靠性。这种先进的两级网络控制系统满足了不同层次的通信需求,实现了联网通信。本系统解决了以前的系统过于简单、部分关键参数(如风机流量)监测精度较低、监测内容不全面等问题,提高了主通风机设备的自动化管理水平,有力地保证了主通风机设备的经济、可靠运行,为设备的管理和维修提供了可靠的科学依据。在设计中以风机房为实施对象,完成了风机房的自动化监控和管理的设计和改造。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 国内外计算机监控系统研究状况
• 1.3 风机监控系统的现状和发展
• 1.4 本文研究的主要内容
• 2 风机监控系统总体方案
• 2.1 现场总线与以太网的互连
• 2.2 监控系统总体结构
• 2.3 本系统具有的功能
• 2.4 系统运行方式设计
• 2.5 系统需要监测的参数的计算
• 2.6 本章小结
• 3 风机监控系统的硬件设计
• 3.1 系统硬件总体布置
• 3.2 传感器的选择
• 3.3 采集板卡的选择
• 3.4 系统的PLC选型
• 3.5 其它设备的选择
• 3.6 本章小结
• 4 风机监控系统的软件设计
• 4.1 本系统中各PLC之间的通信
• 4.2 风机自动倒换控制流程
• 4.3 上位机组态软件设计
• 4.4 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间主要成果