基于PLC的矿井通风控制系统设计开题报告.doc

毕业论文（设计）开题报告题目名称基于PLC的矿井通风控制系统设计学生姓名专业机电技术教育班级一、选题的目的意义近几年来，伴随着信息化产业的发展，逐渐把自动化控制应用于工业领域，基于PLC矿井通风控制系统就是创建一流信息化矿井的一部分，它主要完成在地面集控中心对矿井通风机的远程开停和在线监测，过热保护，故障报警等功能。该系统通过实时监测矿井风压、风量、通风机功率以及通风机开停状态信号及时发现矿井通风异常情况，发出报警信息，传送至信息管理中心,系统可以根据实时监测到的风量不足或风机停止运转信号，通过矿井端监控系统，并根据预先设定切断相关区域动力电源，强制撤出人员，停止生产作业。从而为生产提供了有效地监管、监控手段，实现通风机房无人值守，达到减人提效的目的。矿井通风系统担负着向井下输送新鲜空气，稀释、排除井下有害气体和调节井下环境温度和湿度以及热量和水蒸气，创造合适的气候条件，改善工人劳动环境等重要任务，它不仅是大型用电设备，而且24小时昼夜不停地运转。由此可见，保证人身安全和矿井安全生产的措施中，矿井通风有着非常重要的意义。如果能够用PLC实现本设计所要求的功能，将有着很强的现实意义和应用前景。二、国内外研究现状随着微处理器、网络通信、人机界面技术的迅速发展，工业自动化技术日新月异，各种产品竞争激烈，新产品不断涌现。目前的挑战在于：1）硬件上如何适应工业恶劣环境；2）通讯机制如何提高；3）将以太网引进控制领域。PLC也由最初的只能处理开关量而发展到可以处理模拟量和数据，加之与DCS、PID调节器、工业PC等技术相结合，必将随着自动控制技术的不断发展而发展生存下去。新一代的PLC具有PID调节功能，广泛地应用于各个行业。目前PLC(可编程序控制器)已经成为自动控制的核心和关键，由于自动控制直接关系到整个工程和设备的技术先进性、可靠性、运行和维护的人数及费用等重大问题，其重要性已受到普遍重视和肯定。特殊的生产条件使采掘中的不安全因素增多，工作面空间狭小、工作面不断变化、采矿作业过程中产生的粉尘和有毒有害气体等对工作面环境的污染等带来了矿山安全的特殊性。尤其是大型机械化或井下地质条件不太好的矿山，矿井通风过程中存在着风流短路、漏风、无风死角、风流反向、污风循环等风流控制的难题，使矿井的有效风量率、风流分配等受到极大的影响，直接威胁到矿山井下的安全生产和工人的身体健康。通风机控制系统均采用PLC就近接入工业以太环网，从而进入矿井综合自动化平台并组态，在地面集控中心设置操作微机进行控制。同时，在通风机房设置工业电视摄像头，与移动通信、固定电话一起，作为远程控制的监视、联系手段。及时了解受控方信息，使控制达到交互式与智能化。三、主要研究内容采用PLC控制技术对原有系统进行改造,设计矿井通风自动控制系统。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。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线通过掌握PLC控制技术对原有系统进行改造,设计矿井通风自动控制系统。步骤如下：（1）PLC容量和性能的选取要与任务相适应；（2）PLC运行速度要满足实时控制的要求；（3）传感器接线形式要与PLC的I/O接口相匹配；（4）根据控制要求确定输入与输出点数，进行I/O分配，编制“I/O分配表”；（5）根据PLC的控制情况画出对应的流程图；五、主要参考文献与资料1王树刚，王继仁，桂祥友等.矿内空气非定常流动规律研究J.辽宁工程技术大学学报，1998，17(4)：3373422李舒伶，任志玲，王玉学等.矿井火灾时期风流控制系统研究J.辽宁工程技术大学学报，1999，18(2)：1251273沈海鸿，谢晨阳，刘培根等.预测控制系统在矿井通风系统中的应用J.辽宁工程技术大学学报，2001，20(3)：2702724秦彦磊，陆愈实等.基于BP神经网络模型的矿井通风可靠性研究J.中国地质大学工程学院学报，2006，32(2)：48495秦宪礼，吴强，姚嵩等.提高矿井通风能力的方法J.黑龙江矿业学院学报，1998，8(2)：8126陈伟，李光等.矿井通风机监控系统的设计J.株洲工学院学报，2006，72(4)：18197胡维喜，蒋曙光，吴征艳等.一种新颖的矿井通风数据处理系统J.中国矿业大学能源科学与安全工程学院学报，2006，6（5）：25268周谷珍，李明等.井下局部通风机供电方式的探讨J.重庆工程职业技术学院学报，2006，33（6）：1221239李德俊.煤矿井下局部通风机的使用与控制J.北京工业职业技术学院学报，2004，5(2)：535710李国厚.PLC原理与应用M.北京：清华大学出版社，200511张建华，陈长华等.矿井通风网路可靠性定量分析J.辽宁工程技术大学学报，2006，16(1)：121512岑佑华，余琳等.铜绿山矿通风系统优化及改造J.大冶有色金属公司设计研究院学报，2006，2(2)：485013魏连江，王德明，赵守鹏等.矿井通风安全管理系统的开发模式J.中国矿业大学能源与安全工程学院学报，2006，3(3)：505214益民，林海鹏，赵汗青等.PLC在矿井局部通风机变频调速系统中的应用J.黑龙江科技学院学报，2004，12(5)：14214515韩安荣.通用变频器及其应用M.北京：机械工业出版社，2004六、指导教师审批意见年月日