单片机在矿井空压机控制系统中的应用开题报告.doc

毕业论文（设计）开题报告题目名称:单片机在矿井空压机控制系统中的应用学生姓名专业机电技术教育班级一、选题的目的意义随着我国国民经济的快速发展，安全意识不断加强，作为危险作业的矿井工人安全问题受到高度重视。空压机是煤矿重要生产设备之一，是一种生产和输送空气的设备，广泛应用于各种风动机械和风动工具，如采掘工作面的风钻、风镐、凿岩机、凿岩台车、风动装岩机、混凝土喷射机、凿井使用的气动抓岩机、环形及伞形吊架，地面使用的锻钎机、空气锤等。空压机作为煤矿生产的四大件之一，其能否安全运行直接影响煤矿生产的经济效益，煤矿安全规程明确规定必须对空压机实现超温、断水、断油保护，这就要求对空压机有较好控制。本设计研究参照国内外研究现状，考虑到我国大多数矿井空压机运行的实际情况，以原有矿井空压机控制系统为基础，采用价格低，功耗小，结构简单，编程容易，性能价格比好的AT89C51单片机，对矿井空压机进行自动控制改造，既解决了矿井空压机控制问题，实现自动化控制，而且成本低，易于应用。二、国内外研究现状矿井空压机控制系统是矿井空压系统的重要组成部分，也是当前矿井安全研究的热门话题。常用的矿井空压机控制系统中，对空压机的控制研究有变频器调速控制，采用PLC的可编程电控控制。目前，利用单片机进行矿井空压机系统控制的研究越来越多，基于AT89C52的空压机监视仪的设计和应用已经成功。利用单片机进行的对伺服电机的控制已经得到应用。基于PIC单片机的螺杆式空气压缩机型控制器已经实现，PIC单片机具有的高稳定性，并且可以选择功能模块适合的型号来以最小的电路规模实现监控功能，使煤矿智能化得到提高，对安全生产和节能产生具有重要意义.但是，利用变频器调速控制，达不到对矿井控制系统的自动控制。应用可编程控制器的好处是控制方便，可靠性高，编程容易，但是综合成本高。DSP的智能成度虽然高，但成本也高,设计复杂。三、主要研究内容采用单片机控制技术对原有系统进行改造,设计矿井空压机自动控制系统。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。系统有很好的抗干扰性，断电时可以保存用户所设定的各种参数,系统具有手动/自动转换、在线监控及在现场调试、驱动通风机的电机过热保护，故障报警等功能。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线对单片机在矿井空压机控制系统中的应用研究，首先对矿井空压机的控制要求进行分析，再选用合适的控制系统结构和控制方案，以及合适型号的单片机作为主控单元。然后对控制系统进行硬件设计，采用必要措施防止外围电路对控制系统信号的干扰。还要考虑到单片机的容量和扩展问题，是否有利于将来对其他控制系统进行控制。在具体的实施过程中，首先查阅资料，完成对控制系统结构的设计和控制方案的确定，再完成对单片机的选择和单片机控制系统的硬件设计。利用汇编语言对单片机进行软件设计。最后将各单元电路组合成系统，进行总体调试，发现问题并解决，直至成功。五、主要参考文献与资料1冯全斌,郁青林,岳朝柱等.空压机群组微机监控系统J.山东煤炭科技，2000，28（3）：24252李海军,冯晓艳,李海成等.空气压缩机综合保护装置的研制J.煤矿机械，20023张毅刚,修林成,胡振江等.单片机应用设计M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，19904张建生,叶佳卓.空压机综合保护及控制系统研制J.煤矿机械，20035苏娟,叶佳卓,杨贵等.一种基于单片机的空气压缩机监控系统J.测控技术与设备，2003（3）6韩建海,赵书尚,曲新峰等.基于PIC单片机的小型空气压缩机的控制装置J.工业仪表与自动化装置，2004，26（1）：3493527韩建海,则次俊朗.小型空压机直接驱动型气动位置控制系统J.机械工程学报，2003，32（6）：49528王言荣,韦巍.基于PIC单片机的螺杆式空气压缩机小型控制器J.工业控制计算机，2005，34（5）：2322469于子捷,吴春燕,钱毅,陈周灵等.空压机状态监测系统J.工矿自动化，2003（8）10于志方,姜雪艳,孔令超等.空压机单片机测控系统J.工矿自动化，1995（4）11李华,孙晓民,李红青等.MCS-51系列单片机实用接口技术M.北京：北京航空航天出版社，199912瞿国栋.煤矿用空压机发展前景J.压缩机技术，1996（2）13贾传圣.压缩机常见故障及自动保护装置的应用J.矿山机械，1995（11）14孙文杰.微型计算机硬件接口实用编程M.北京：北京航空航天出版社，199615李朝青.PC机及单片机数据通信技术M.北京：北京航空航天出版社，200016MICROCHIPPIC18F6X/8X2XDataSheet六、指导教师审批意见年月日