12水泵自控1.doc

河南城建学院 毕业设计（论文）任 务 书题 目矿井排水系统的自动控制系 别电气与电子工程专业自动化班级0922101学号092210153学生姓名张 埔 溪指导教师孙炳海发放日期2012.1.20河南城建学院教务处制河南城建学院本科毕业设计（论文）任务书一、主要任务与目标：本课题针对中平能化集团某煤矿非自动控制的中央泵房，提出了以S7-300PLC为控制核心，基于漏缆通讯系统的自动化控制技改方案。系统将水位、压力、真空度、流量、温度等传感器、电控执行机构以及供电系统融为一体，根据水仓水位变化、涌水速率、以及供电时段、水泵磨损情况，确定最优控制策略，实现排水系统的自动控制以及远程监控。系统要设置就地、半自动、全自动三种控制方式，使系统具有较高的可靠性和控制灵活性。通过技改，达到节约人力、提高矿井排水系统的安全性、可靠性和高效排水的目的。1、深入了解煤矿井下工况、工作环境条件、对机电设备的特殊要求，以及相应的规范要求；2、了解泄露电缆的拟定结构特点，熟悉其用于通讯及数据传输的原理；了解泄漏通信系统的构成 ，前端机设备（Head End）、电源及电源耦合器、线路放大器、分配/分支单元（器）、线路终端单元（器）、基站、摄像机、固定电台、无线电台、泄漏电缆等相关设备的结构、原理和作用；3、基于泄漏电缆射频通信技术的水泵自动控制系统设计方案，系统控制方式采用自动控制、半自动控制、就地控制等三种控制方式。实现以下功能： 根据水仓水位、涌水速率、供电峰谷段时间划分等情况,合理调度水泵运行，节省运行费用； 实时监测水泵及其电机的工作参数。如：水泵效率、流量、压力、轴温、电机温度、工作电流等； 具有故障报警、电气保护等功能； 通过泄漏电缆接入全矿综合自动化系统，利用局域网进行数据资源共享，实现遥测、遥信、遥控功能。4、完成系统原理图，分析并掌握各部分的工作原理。5、比较该系统与基于光纤监控系统的优缺点，说明该系统的优势和发展应用空间。通过毕业设计，综合所学知识，加深理解和领会通信、自控专业的基础理论，掌握PLC控制技术、射频传输技术、信号分析、远程控制技术及其在煤矿井排水系统中的应用，增强理论联系实际的能力，较好的完成毕业设计任务。二、主要内容与基本要求：1、根据煤矿井下实际要求、工况及矿用设备有关规范要求，结合实际，独立思考，做好开题报告；2、 熟悉泄漏通信系统的基本构成 ，了解前端机设备（Head End）、电源及电源耦合器、线路放大器、分配/分支单元（器）、线路终端单元（器）、基站、泄漏电缆等相关设备的结构、原理和作用；3、完成以S7-300PLC为控制核心，基于泄漏电缆射频通信系统的水泵房自动化控制技改方案。系统将水位、压力、真空度、流量、温度等传感器、电控执行机构以及供电系统融为一体，根据水仓水位变化、涌水速率、以及供电时段、水泵磨损情况，确定最优控制策略，实现排水系统的自动控制以及远程监控。4、整个自动控制系统由井上集控室计算机、井下PLC控制器系统及漏缆通信系统组成，完成对水泵、液压闸阀、配水阀、电动球阀、及防水门等的控制。触摸屏实时生动的显示水泵当前状态，并为用户提供水泵井下控制的平台。系统配备UPS电源，用于矿井失电，且逆止阀失效状态下，关闭电动闸阀。5、给出水泵房自控系统整体方案，会出各个部分的原理图。严格按照河南城建学院学生毕业设计（论文）工作管理规程要求及毕计计划和进度，做好毕业设计日志，完成毕业设计任务。 三、计划进度：第5周 查阅相关资料，了解矿井排水系统的特点及要求，了解泄漏电缆的结构、原理及应用，熟悉S7-300PLC；提交开题报告。第6-7周 完成系统控制方案初稿。 第8周 完成对水泵、液压闸阀、配水阀、电动球阀、及防水门等的机旁控制、集中控制设计。第9、10周 完成基于泄漏电缆射频通信系统设计，以及水泵远程监控部分设计。 第11周 确定系统相关电气设备的型号、参数和数量等。第12、13周 最终确定基于泄漏电缆射频通信技术的水泵自动控制系统设计方案，绘出各个部分的原理图。第14周 整理设计文档、准备答辩提纲及答辩PPT；第15周 答辩。四、主要参考文献：1、泄漏电缆通信系统产品使用说明书 加拿大 MRS 公司2、董在望 通信电路原理 高等教育出版社2002-013、廖常初著 S7-200PLC编程及应用 机械工业出版社 2007.08 4、生产安全事故报告和调查处理条例贯彻落实与矿业生产安全监督管理及事故应急救援、预案编制实务全书 中国矿业科技出版社 2007年6月出版 5、龚中华著S7-200/300/400PLC应用技术人民邮电出版社 2008.4 6、煤矿机电 期刊有关煤矿井排水系统的文章 7、上网查阅相关资料