毕业设计的内容

1 / 15 毕业设计的内容 毕业设计主要内容 题目： XX 工程施工组织设计 主要内容： 1 2 3 4 题目： XX 建筑工程施工图预算 主要内容： 5 毕业设计主要内容和要求： 1掌握矿井水泵的工作原理和控制方法； 2设计一种应用 PLC 作为控制器的水泵自动排水系统； 3掌握所用传感器的工作原理及使用方法； 4设计主排水泵自动监控系统； 5用 PLC 语言编 制控制系统软件。 摘 要 文章进行了排水设备的选型设计，然后根据排水控制的要求，进行自动控制方面的设计。本系统采用 SIEMENS的 S7-300 系列 PLC，并结合各种传感器，完成系统设计中要实现的控制功能。本系统采用水泵及管路的“自动轮换”工作制。又根据“避峰填谷”的原则确定开启水泵台数，以达2 / 15 到节省用电的目的。在就地 PC 端，采用易控组态监控系统监视设 备的运行情况及各个运行参数，做到有故障及时发现并尽早处理。 S7-300 通过 CP340 通讯模块，采用 RS-232C 通信标准与就地 PC 建立联系。 关键词： PLC、排水系统、自动控制 目录 第一章 绪论 ?1 排水系统概述 ?1 矿井生产过程中排水的重要性 ?1 矿井排水系统的组成部分 ?1 井下排水系统存在的问题 ?3 排水系统为何要实现自动控制 ?3 我国矿井主排水系统的现状 ?4 第二章 矿井自动排水系统的各种参数与检测 ?4 水仓水位的检测 ?5 液位传感器介绍 ?5 液位检测装置选择 ?8 电机即水泵温度检测 ?9 水泵压力检测 ?10 水泵流量检测 ?12 3 / 15 流量检测仪器的安装 ?12 流量计的要求 ?13 流量检测传感器的使用 ?15 水泵负压检测 ?15 第三章 基于 PLC 的矿井主排水自动控制系统的总体设计 ?16 控制系统的总体结构 ?16 基于 PLC 的 矿 井 主 排 水 控 制 系 统 设计 ?17 PLC 的主要特点 ?17 PLC 的基本工作原理 ?20 PLC 地址分配和实现控制功能 ?22 3s7 300PLC 的基本组成 ?27 西门子 ET200M 与 PROFIBUS-DP 总线 ?32 第 四章 矿井自动主排水系统设备的选型设计 ?33 初始数据 ?33 选型设计 ?33 引水设备 ?35 自动阀门 ?38 高压开关柜 ?40 第 五 章 控 制 系 统 的 软 件 设4 / 15 计 ?41 PLC 的软件设计 ?41 软件流程图 ?41 地址分配 ?43 水泵的自动开启、运行、故障保护流行图 ?45 PLC 的程序设计 ?47 控制系统上位机的软件设计 ?50 设计要求 ?50 设计内容 ?51 上位机与 PLC 的通信 ?51 监控主界面 ?53 报警界面 ?55 第六章 如何使矿井主排水自动控制系统抗各种干扰 56 常见的各种干扰源 ?56 如何采取措施排除这些干扰 ?56 第七章 总结 ?57 参考文献 ?58 致谢 ?59 翻译部分 ?60 第一章 绪论 井下排水系统是煤矿生产中四大系统之一，担负着5 / 15 井下积水排除的重要任务。然而，目前我国的井下排水系统仍由很多依靠传统的人工操作方式。本章分析这种排水系统的组成及工作过 程，指出其存在的问题，为井下主排水系统自动控制的研究提供依据。 第一章 排水系统概述 矿井生产过程中排水的重要性 在煤矿地下开采的过程中，由于地层中含水的涌出，雨水和江河中水的渗透，水砂充填和水力采煤矿井的井下供水，将要有大量的水昼夜不停地汇集于井下。矿井涌水与采区的水文地质及当地的气象条件有关系，涌水量在不同的季节也呈现不同。在一些大水矿井，矿井涌水量可达到每秒 17立方米，甚至超过每秒 20 立方米。另外，煤炭开采过程中，由于地层结构被破坏，岩层断裂，使采区与储水层连通， 发生突水事故，涌水量会突然增加。如果不能及时地将这些积水排送到井上，井下的生产就可能受到阻碍，井下的安全就会得不到保障，严重者会造成重大事故。给人民的生命、国家的财产都带来了极大的威胁。因此，井下排水就显得尤为重要。井下自动排水系统的任务就是把流入井下煤矿巷道中的矿井积水排送至地表。根据统计，每开采 1 吨煤就要排出2-7 吨矿井水，有时甚至要排出 30-40 吨矿井水。井下排水设备所配备电机的功率，小的几千瓦到几十千瓦，大的几百千瓦到上千千瓦、在我国煤炭行业中，井下排水用电量占6 / 15 原煤生产总耗电量的 18%-41%，一般为 20%左右。 因此，井下排水设备运转的可靠性与经济性，具有十分重要的意义。 矿井排水系统的组成部分 井下排水系统一般采用离心式水泵，一些小型煤矿或浅水井临时排水系统也采用潜水泵。离心式水泵排水系统主要由离心式水泵、电动机、起动设备、仪表、管路及管路附件等组成。 滤水器和底阀 滤水器安装在吸水管的下端，插入吸水井下面，不得低于 。其作用是防止井底沉积的煤泥和杂物吸入泵内，导致水泵被堵塞或被磨损。在滤水器内装有舌型底阀，其作用是使灌入水泵和吸 水管中的引水，以及停泵后的存水不致漏掉。但是现在的排水系统中，为了提高排水效率，减小水泵腐蚀，一般不用底阀，而用射流泵或真空泵为水泵和吸水管注水。 闸阀 调节闸阀安装在靠近水泵排水管上方的排水管路上，位于逆止阀的下方。其功用为 : 调节水泵的流量和扬程； 起动时将它完全关闭，以降低起动电流。 调节闸阀的优点是流动阻力和关闭压力较小，安装7 / 15 时无方向性，能够方便地来调节水泵的流量和扬程等。其缺点是密封面容易擦伤，检修较为困难，高度尺寸较大，在安装位置 受到限制时，安装不便，结构较复杂，价格较高。 放水闸阀安装在调节闸阀上方的排水管路的放水管上，其作用为检修排水管路时放水用。 逆止阀 逆止阀安装在调节闸阀的上方，其作用是当水泵突然停止运转时，或者在未关闭调节闸阀的情况下停泵时，能自动关闭，切断水流，使水泵不致受到水力冲击而遭到损坏。 灌引水漏斗、放气栓和旁通管 灌引水漏斗是在水泵初次起动时，向水泵和吸水管中灌引水用。在向水泵和吸水管中灌引水时，要通过放气栓将水泵和吸水管中的空气放掉。 当排水管中有存水时，也可通过旁通管向水泵和吸水管中灌引水，此时要将旁通管上的阀门打开。此外，还可通过旁通管，利用排水管中的压力水的反冲作用，冲掉积存于水泵流通部分和附着于滤水器上的杂物，但此时须通过连接在底阀上的铁丝或链条将底阀提起。 压力表和真空表 压力表安装在水泵的排水接管上，为检测排水管中水压大小用。常用的压力表为普通弹簧管压力表，根据其结构特征可分为径向无边、径向带边和轴向带边三种。表壳的8 / 15 公称直径有 60mm,100mm,150mm,200mm 和 250mm 五种。压力表所测出的压力叫做表压力或相对压力，它比绝对压力小 1个大气压。 真空表安装在水泵的吸水接管上，为检测吸水管的真空度用。根据其结构特征也可分为径向无边、径向带边和轴向带边三种。表壳的公称直径和压力表一样，也分为 60, 100, 150，和 250mm 五种。真空表测量范围为 MPa。 射流泵或真空泵 离心式水泵在起动前必须将吸水管和泵腔内注满水才能进入运行状态，否则水泵转动时将无法吸水，形成“干烧”，严重影响水泵的使用寿命。在无底阀的排水系统中，水泵每次起动都要灌水 ，这一工作由抽真空设备完成，一般使用射流泵或真空泵。如图 1-2 所示。它们的工作原理不同，但都能在系统中使水泵工作腔达到一定的真空度，保证系统正常工作。 井下排水系统存在的问题 目前，我国大多煤矿企业的井下水泵房使用的仍然是传统的人工操作排水系统，以离心式水泵系统为主。这种排水系统的操作以离心式水泵的工作特性为基础，泵站的起停时间判断，完全依赖于工人的经验和已有的操作规程。当水仓水位到达设定的高水位时，工人打开射流泵，为水泵抽真空，同时观测真空表的读数。真空度达到要求后，起动水9 / 15 泵机组， 使水泵运转。当水泵出水口压力表读数达到要求时，开起闸阀进行排水，同时关闭抽真空的射流泵。 停泵过程要进行相反的操作。当水仓积水降至低水位时，先将闸阀关死，再停水泵机组。 根据现场涌水量的不同，工人还要判断同时投入几台水泵工作，以便于既能及时排出积水，又能使泵站合理使用，避免过度频繁的起停。 其存在的问题有如下几点： 另外，对水位、涌水量大小等现场数据的判断依赖于工人的经验。作业过程比较复杂，要求工人具有很强的责任心，否则可能出现误操作，甚至发生大的事故。 工人劳动强度大。人工操作无法避免高强度的劳作。尤其是闸阀的操作，劳动量最大。而且，水泵房要时时有人值守，以便在发生异常情况时，及时报警检修。 效率低、可靠性差。这种排水系统的工作流程完全由手工完成，工人按部就班的完成各个执行件的操作。 毕业设计开题报告的基本内容和要求 开题报告的基本内容要求紧扣毕业设计任务书，毕业论文开题报告的结构包括： 1、课题的背景及意义 2、课题的主要设计技术参数或研究工作要达到的目标 10 / 15 3、课题研究的主要内容 课题设计 的基本原理及技术方案 课题的可行性分析 课题主要解决的技术关键问题及创新点 课题研究工作的技术路线 4、课题计划进度 5、主要参考文献，要求所有的参考文献被开题报告引用，并在引用处用右上角标出。 开题报告的字数不得少于 4000 字。 一、文献综述的基本内容要求 毕业论文文献综述的基本内容要求： 1、课题的背景及意义。 2、本课题相关技术的国内外发展概况。 3、本课题的主要技术关键点的比较分析和实现方法。 4、结论。 5、参考文献，要求所有的参考文献被文献综述报告引用，并在引用处用右上角标出。 要求查阅与毕业论文相关的文献 8 10 篇以上，文献综述的字数不得少于 4000 字 包含以下四部分：即前言、主题、总结和参考文献。撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲，再根据提纲进行撰11 / 15 写工作。 前言部分，主要是说明写作的目的，介绍有关的概念及定义以及综述的范围，扼要说明有关主题的现状或争论焦点，使读者对全文要叙述的 问题有一个初步的轮廓。 主题部分，将所查询到的文献资料归纳、整理及分析比较，阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述。主题部分应特别注意代表性 强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。 总结部分，将全文主题进行扼要总结，提出自己的见解并对进一步的发展方向做出预测。 参考文献，它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据，而且也为评审者审查提供查找线索，参考文献的编排应条目清楚，查找方便，内容准确无误。 二、外文翻译的基本要求 1、外文翻译的原文尽可能与所做课题紧密联系，避免翻译资料选取的随意性。 2、由于外文学术论文通常篇幅较大，学生可在教师指导下截取论文的部分核心内容进行翻译，要求翻译的原文内容大于 15,000 字符，翻译后的中文大于 3000 字。 3、外文原文要求以原始形式递交，原则上不得自行重新编辑。 4、外文翻译要求准确反映原文，语句通顺，符合中12 / 15 文表达方式。 5、毕业设计要求有两篇译文，并要求原文必须作为毕业设计文献综述和毕业设计的参考文献。 三、毕业设 计设计说明书基本要求 机械工程及自动化专业本科毕业设计要求如下： 设计内容的科学性。设计方案需以科学理论为指导，以科学实验、工程实践和工程计算为依据。设计内容科学准确，符合开题报告中的技术要求。 设计思想的先进性。设计应以继承与创新有机结合为主线，体现探索与创新的特征。 设计表述的规范性。设计应符合国家标准及各种技术规范。 设计的最优化。实现设计目标是有约束条件的。设计中应采用科学方法，综合研究各种条件，实现最佳技术方案。 设 计结果的实用性。设计应与生产和科研实践相结合，其成果能为生产和科研所采用。 机械工程及自动化专业毕业设计说明书主体应包括如下内容： 1、引言。说明课题的目的、意义、范围及应达到技术要求。简述课题在国内外发展概况及存在问题，阐述应解决的主要问题。 13 / 15 2、正文 方案的论证； 结构分析和设计部分，或实验方法和方案的研究； 计算部分； 样机或实验装置的实验及测试，及实验数据处理和分析等； 结论； 参考 文献，要求所有的参考文献被设计说明书主体引用，并在引用处用右上角标出。 四、毕业设计过程指导要求、答辩和成绩确定 1、毕业设计过程指导和检查 毕业设计应在指导教师的指导下进行，毕业设计指导教师对于学生工作进程、工作量的毕业设计负有指导、管理和检查的责任。并根据毕业设计进程表打出阶段成绩。 机械工程及自动化系将在学院的统一安排下，对毕业设计进行四次检查。 第一次毕业设计检查。本次检查是毕业设计初期工作检查，检查主要内容为开题报告、文献综述和译文，要求每位同学交 纸面作业，机械工程及自动化系将组织抽查答辩。检查将在第 7 学期末进行。 第二次毕业设计检查。时间在第 8 学期开学后第四周进行，检查毕业设计进度。 第三次毕业设计检查。时间在第 8 学期开学后第14 / 15 八周，在指导教师对毕业设计检查的基础上，机械工程及自动化系进行抽检。 第四次毕业设计检查。时间安排在第 13 周。检查毕业设计进程，要求同学