开题报告(矿井提升机监控系统)

毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 （ 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ）手册 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目 矿井提升机监控系统的设计与研究     系 部 电气信息工程系 专　业 自动化 年 级 08 学　号 0810******** 学生姓名 王 滨 指导教师 吕 杰 开题日期 2011-11-25 结题时间                 宁夏理工学院教务处制 开 题 报 告 学号 0810******** 姓 名 王 滨 指导教师 吕 杰 系别 电气信息工程系 专业/班级 自动化08102 毕业设计（论文）题目 矿井提升机监控系统的设计与研究 题目类型 □工程设计 □技术开发 □软件工程 □理论研究和 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 应用 □管理模式设计 □其他 选 题 目 的 及 意 义 设 计 ︵ 研 究 ︶ 现 状 和 发 展 趋 势 矿井提升机是机、电、液一体化的大型机械，广泛用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井，是生产运输的主要工具。在煤炭生产中提升机担负着提升煤炭、矸石、下放材料、升降人员和设备的任务，是联系井上与井下的唯一途径，素有矿井咽喉之称。提升机的电力传动特性复杂，电动机频繁正反向，经常处于负荷运转和电动、制动不断地转换的状态中。对应提升机来说运行的安全可靠是至关重要的，主井直接关系到矿山的生产效率，作为运送人员的副井，一旦发生故障往往造成机毁人亡。提升机运行的安全可靠性不仅直接影响整个矿井的生产能力，影响整个矿山的经济效益，而且还涉及到井下工作人员的生命安全。 因此，研制并制造即安全可靠又节省能源的提升机是煤炭安全生产的一项重要课题。 从70年代开始，随着微机技术的发展，微机控制技术己逐步应用于矿井提升机中。目前，国外己达到相当成熟的阶段，使整个拖动控制产生一次重大的变革。 其中，ABB公司采用MASTER-200和SIEMENS公司采用S5-150等微机实现的变频控制，把控制、监视、基准值预测以及模拟控制等组合在公共的微机控制总线上组成静止变流器的传动控制，计算机实现速度及多个变量的调节 国内现有提升机多为交流异步电动机驱动的TKD系统，这种控制系统是采用继电器有触点的逻辑控制，以切换串入交流电机转子的电阻来达到调速的目的，减速段采用定子回路切换成低频动力电源（或直流动力制动电源）进行动力制动减速；减至爬行速度后，再用低频电源或高压二次给电拖动至井口。 随着PLC功能的不断完善，近年来，以有一些厂家将PLC应用在交流提升机的改造上，主要表现在：采用PLC逻辑替代了原来的继电器逻辑，采用电子线路替代了磁放大器，对可调闸和动力制动进行调节控制，主令控制器用简单的接点耦合替代，数字信号采用电子线路处理。引入这些技术后，在一定程度上改善了提升机的性能，但也存在一定的缺陷，主要问题有：外围硬件过多，没有充分发挥PLC软件的功能，装置容易出现故障和产生不稳定；简单耦合的主令控制器可靠性差，容易造成开车控制上的重大错误；对速度检测增加中间有源环节，容易造成速度检测的不真实性，甚至出现错误的速度检测值；减速点等关键点设置太少，留有重大隐患；没有良好的调节控制程序，调速性能不理想 课 题 研 究 的 主 要 内 容 本论文采用PLC为核心，组成提升机监控系统。在其主控器PLC内，将部分操作信号、部分保护信号以及设定的一些行程参数与轴编码器信号结合起来进行逻辑运算处理，自动产生提升机所需的速度给定信号，从而控制整个提升机的运行。同时通过变频调速器对提升机拖动电机进行无级调速，通过旋转编码器对提升机的位置进行检测，作为PLC控制的主要依据，通过触摸屏来实现人机交互界面的组态。 首先，进行各部位硬件的选型。 主要包括变频器的选型、PLC的选型、旋转编码器的选型、触摸屏的选型几大部分。 本论文预计结构如下： 第一部分为绪论，首先介绍本文的研究背景和意义，其次分析国内、外的研究现状，最后给出了本文的研究内容、研究方法和结构组织。 第二部分主要介绍矿井提升机工艺流程及控制要求 第三部分从总体上介绍矿井提升机监控系统总体 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 选型设计，并对各部分的选型比较进行了阐述。 第四部分详细介绍矿井提升机监控系统的设计。主要包括以下几个部分： 1、矿井提升机监控系统框图 2、矿井提升机监控系统工作原理简介 3、变频器选型及系统设计（包括变频器的选型，工作原理，参数设计及和PLC的连接等） 4、PLC主控制系统的设计（包括PLC基本知识的简介，PLC结构和工作原理的介绍，PLC的编程语言介绍，PLC在本系统中控制方案的实现，硬件接线图，软件编写等） 5、位置控制系统选型设计 （主要是旋转编码器的选型及系统设计，包括旋转编码器的简介，工作原理，以及本系统中应用的设计等） 6、矿井提升机人机交互界面的设计（包括触摸显示屏硬件选型设计、上位机监控软件选型，监视画面的设计） 7、矿井提升机的保护系统的简述 第五部分对本文的工作进行总结，并在总结的基础上对下一步工作进行展望。 课 题 的 工 作 方 案 在本系统中通过上位机系统对PLC和变频器进行参数设置完成以后，PLC根据外部信号做出相应控制反应进而控制变频器的运行，变频器根据内部所设定参数进而选择相应频率运行，并将运行状况反馈到触摸屏进行实时显示。在运行过程中利用旋转编码器对提升机的运行速度和提升高度进行控制并在触摸屏中实时显示，在提升机刹车时采用电磁阀和液压泵同时工作以加强安全。 矿井提升机监控系统组成结构框图如下图所示。 矿山提升机监控系统的结构 本系统软件设计主要为PLC编程，系统能否很好的运行，一方面要看其硬件设计的合理性和可靠性，另一方面要看其软件系统是否能够可靠运行，能否满足用户的需要。 PLC程序的功能主要是完成信号的采集，提升机的主令控制，提升速度、行程的实时计算，初始参数的设置，输出控制，它包括主程序和若干个子程序。首要的设计重点是如何有效地实行整个系统的控制，其次是如何更好的实现速度保护（特别是减速段）。在编程过程中采用模块化的编程技术，对所有项目分模块完成后，再进行整体调试，完成系统的标定功能。 PLC程序设计的模块预计划分如下： (1)主程序：完成PLC主程序循环调用其他应用程序； (2)初始化：用于系统程序运行之前完成系统功能参数的初始化； (3)参数设置：完成用户参数的设定； (4)故障处理：综合所有故障检测并形成监控系统的总安全回路； (5)数据处理及转换：完成所有必要数据的处理，主要包括必须的中间变量值和不同量纲之间的转换，以便于程序随时使用； (6)计数值处理：将脉冲计数值转换成速度、高度等值，供其他程序使用； (7)开关量处理：处理所有输入/输出开关量； (8)模拟量处理：处理所有输入/输出模拟量； (9)同步比较及校正：完成数字监控器自身的同步比较及校正任务； (10)速度保护曲线形成：根据有关数据(如高度、最大速度、加减速距离、加减速度等等)形成速度保护曲线，完成PLC与触摸屏之间的数据交流及数据处理，包括从触摸屏收取数据、处理数据及给触摸屏发送必要的显示数据； (11)软行程点形成：主要完成行程开关点的形成。各点距离可通过触摸屏由用户自由设置，用户不必直接接触PLC程序； (12)工艺操作控制：完成数字监控器对提升机的所有工艺控制，形成数监控系统各工况下条件的判断。 课 题 研 究 有 无 困 难 准 备 如 何 解 决 困难：1、如何选择PLC的型号。 2、变频器的选型和参数设计。 3、怎样设计整个系统的软件构架。 4、如何完成可视化操作界面的设计。 如何解决：1、通过查阅资料。 2、向老师请教。 主要参考文献 [1]刘冠华．提升机监控系统的应用研究：[D]．吉林：吉林大学，2007． [2]陈有兵．于Internet的提升机状态监测虚拟仪器技术研究：[D]．山西：太原理工大学，2008． [3]裴九芳．基于LabVIEW的矿井提升机监控系统：[D]．安徽：安徽理工大学，2005． [4]战仕发．基于双PLC的提升机容错操作保护系统技术研究：[D]．山东：山东科技大学，2006． [5]徐春风．松矿3号竖井提升机监控系统研究：[D]．云南：昆明理工大学，2008． [6]曾大勇．提升机后备保护系统的研究：[D]．吉林：吉林大学，2004． [7]徐惠勇、王崇理．可编程控制器在提升机电控中的应用及前景[C]．陕西煤炭技术，1999.7． [8]李敬兆，王清灵．矿井提升机计算机监控系统[C]．煤炭科学技术，2000.10，4～6． [9]殷洪义、吴建华.PLC原理与实践[M].北京，清华大学出版社. 计 划 进 度 1 查阅相关资料 2011年11月30日-12月02日 2 开题报告的撰写 2011年12月03日-12月05日 3 完成毕业设计提纲的撰写工作 2012年01月05日-03月20日 4 电路设计及控制系统的初步设计 2012年03月12日-03月18日 5 系统软件以及控制技术的学习 2012年03月15日-03月31日 6 编写控制、通信程序软件 2012年04月01日-04月20日 7 系统软件、程序检定和完善 2012年04月21日-05月10日 8 仿真，调试、完善设计 2012年04月11日-05月20日 9 撰写毕业论文 2012年04月21日-05月10日 10准备论文答辩 2012年05月11日-05月23日 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 备 注