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PLC在矿井空压机控制系统改造设计中的应用开题报告.doc

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PLC在矿井空压机控制系统改造设计中的应用开题报告.doc

毕业论文(设计)开题报告题目名称PLC在矿井空压机控制系统改造设计中的应用学生姓名专业机电技术教育班级机教041一、选题的目的意义空气压缩机使矿山生产重要的四大固定设备之一,它生产压缩空气,用以带动凿岩机、风动装岩机等设备及其他风动工具。其能否安全运行直接影响着煤矿生产的产量和效益问题。随着煤矿现代化的发展,矿山对矿山设备的要求越来越高,建设本质安全性矿山已成为煤矿生产建设的核心。矿山设备不断更新,不断进步,可靠性、易操作性、可监视性、易维护性等已是最基本的要求了。用继电器搭成的控制电路具有可靠性差、不易维护、不易监视,已不能适应当前的要求。现在迫切需要可靠性高、易维护、易操作、可监视并且价格不高这样的控制器来代替继电器搭成的电路。近年来,出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求,加之采用PLC和变频器易操作、免维护、控制精度高,并可以实现高功能化等特点,采用基于PLC的变频器驱动方案开始逐步取代接触器、阀门的控制方案,从而大大的降低生产成本,减少能量损耗和对环境的污染,为企业带来可观的经济效益和社会效益。二、国内外研究现状在国内外工业生产和产品加工制造业中,空压机设备应用范围广泛。其电能消耗和诸如阀门等式相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的725,是一笔不小的生产费用开支。因此如何做到在既满足生产要求的同时,又能达到降低能耗的目的,则成为国内外研究的主要议题,而八十年代初发展起来的变频调速技术,正是顺应了工业生产自动化发展的要求,开创了一个全新的节能电机时代。从80年代初通用变频器问世以来,经过近20年,通用变频器更新换代了五次第一代是80年代初模拟式通用变频器,第二代是80年代中期数字式通用变频器第三代是90年代初智能型通用变频器第四代是90年代中期的多功能型通用变频器,最近研制上市第五代集中通用变频器。目前国外变频调速技术发展较快,性能也非常好,在各行各业中得到了广泛的应用,如日本富士、瑞典ABB、德国西门子等变频调速系统应用领域非常广泛。国内变频调速技术发展较慢,产品性能较差,很难满足连续化工生产的需求,而且无法实现闭环自动控制。因此国内使用单位主要以进口为主,很少使用国内生产的产品。对风机类机器的控制以前多采用继电器接触器控制,故障率高,可靠性低,而近年来随着控制技术的不断发展,利用PLC代替继电器接触器则大大的改善了控制系统的性能,目前,PLC系统已朝向人机界面更加友好,网络通讯能力大大加强,开放性和互操作性大大发展,处理功能进一步增强,与以太网的融合的方向发展。三、主要研究内容本设计的主要任务是采用PLC控制技术对原有矿井空压机控制系统进行改造,设计基于PLC的矿井空压机变频调速控制系统。研究内容包括系统结构和控制方案、控制系统硬件设计、控制系统软件设计。具体可分为(1)系统组成及工作原理分析。(2)PLC的选型,变频器的选型。(3)控制方案的设计。(4)硬件连接控制电路的设计。(5)PLC程序的编制。(6)系统可靠性设计。(7)安装调试分析。四、毕业论文(设计)的研究方法或技术路线(1)调查研究空压机使用的广泛程度,空压机在矿井中的使用现状,空压机的能耗分析,空压机使用中的常见问题,应用PLC和变频器对空压机系统进行改造的可行性。(2)查阅资料通过图书馆,网络搜集相关文献。(3)创新设计在现有资料和技术的基础上开发创新,设计自己的方案。(4)完成论文整理资料,完成论文设计。五、主要参考文献与资料[1]史正勇.基于变频调速及PLC的风机控制系统的研究[D].北京北京科技大学机械工程学院,2005[2]汪向华,周捍东.工业除尘风机工况自动控制系统的研制[J].林业产业,2006,33657~59[3]万太福,唐贤永,可编程控制器及其应用M,重庆重庆大学出版社,1994[4]王树.变频调速系统设计与应用[M].北京机械工业出版社,2005[5]李国厚.PLC原理与应用设计[M].北京化学工业出版社,2005[6]王廷才,王伟.变频器原理及应用[M].北京机械工业出版社,2005[7]蔡建军,孔鹏,陈维荣.基于PLC和变频调速的供暖锅炉控制系统设计[J].仪器仪表用户,2004,11226~27[8]蔡桓忠,孙法银,矿用空压机变频改造效果分析[J],矿山机械,第35卷,2007(8)165~166[9]孙建,李中华,诸夫刚,杨云龙,变频器在空气压缩机上的应用实例[J],矿山机械,第35卷,2007(8)166~167[10]富魏,陈彦,张金学,韩晓春.鼠笼式三相交流异步电动机的变频调速系统的研制[J].淮海工学院学报,2001,10219~22[11]汪向华.家具车间气力输送装置变频调节自动控制系统的研究[D].南京南京林业大学木材工业学院,2005[12]姚福强,高正中,孙惠民,高正商.煤矿压风机变频调速系统的设计[J].煤矿机械,2003121~3[13]苏有兰,曾文波,宁常红,李彬.基于PLC焦化出焦除尘控制系统的设计[J].广西工学院学报,20059[14]李全利.可编程控制器及其网络系统的综合应用技术[M].北京机械工业出版社,2005六、指导教师审批意见年月日

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