發(fā)布時間：2017-10-18 07:13

  本文關(guān)鍵詞：膏體充填系統(tǒng)在線監(jiān)控技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 膏體充填 流量檢測 配料稱重 組態(tài)軟件 遺傳算法 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

【摘要】：煤炭是國家重要的能源與原材料,為了充分回收“三下”壓煤和邊角殘煤,延長礦井使用年限,削減耕地占用和礦區(qū)村莊搬遷,保護和改良礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,促進資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,利用煤矸石膏體充填技術(shù)進行充填開采。膏體充填要求連續(xù)性強,通過自動化控制系統(tǒng)控制、監(jiān)控膏體制備和膏體泵送的設(shè)備運行狀況,有效地保證膏體充填系統(tǒng)的高效運行。地下采煤產(chǎn)生了大量易成為水及瓦斯積聚空間的采空區(qū),從而引發(fā)瓦斯爆炸、有害氣體外泄等安全事故;采空區(qū)的存在還將導(dǎo)致地面下陷,嚴(yán)重破壞地面建筑物;煤炭開采還會產(chǎn)生大量煤矸石,不但嚴(yán)重污染環(huán)境,而且還占用耕地。近年來出現(xiàn)的充填采煤技術(shù)可以根除上述現(xiàn)象的發(fā)生。膏體充填是目前使用較為普遍的一種充填技術(shù),這種技術(shù)使用大量的煤矸石(或建筑垃圾)、粉煤灰等材料,使得固體廢物得以資源化利用,從而改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,促進資源的開發(fā)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,具有廣闊的前景。但目前的充填系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)都很粗放,而且膏體充填技術(shù)產(chǎn)能偏低,遠遠不能滿足大范圍的充填需要。本文詳細介紹了膏體充填的工藝流程,對膏體充填管道流量在線計量進行了研究和開發(fā),運用超聲波檢測方法實現(xiàn)對充填過程中膏體流量的檢測,嚴(yán)格充填計量,滿足各種物料配比的精度要求,提高膏體充填開采過程的在線監(jiān)控能力,實現(xiàn)了膏體充填控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制。膏體充填系統(tǒng)要求對物料配比計量精確,本文首先對膏體充填過程進行建模并對其產(chǎn)生配料誤差的原因進行分析,然后采用遺傳-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對膏體誤差進行補償,使其計量精度滿足物料配比的要求,并運用MATLAB進行仿真。采用組態(tài)軟件WinCC設(shè)計膏體充填系統(tǒng)的在線監(jiān)控界面,實時顯示物料稱重質(zhì)量,監(jiān)控膏體狀態(tài)與管道壓力,提高膏體充填效率。
【關(guān)鍵詞】：膏體充填 流量檢測 配料稱重 組態(tài)軟件 遺傳算法 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD823.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 課題的來源和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12
• 1.3 目前膏體充填系統(tǒng)在線監(jiān)控技術(shù)存在的問題12-13
• 1.4 主要研究內(nèi)容13-14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 第2章 膏體充填系統(tǒng)工藝流程15-21
• 2.1 膏體充填系統(tǒng)概述15-16
• 2.2 膏體充填工藝流程16-17
• 2.3 矸石破碎加工技術(shù)17-18
• 2.4 配比稱重攪拌技術(shù)18-20
• 2.4.1 配比稱重過程18
• 2.4.2 稱重技術(shù)18-19
• 2.4.3 配料精度要求19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第3章 膏體充填管道流量在線計量系統(tǒng)研究與設(shè)計21-33
• 3.1 膏體充填管道流量檢測問題21
• 3.2 膏體充填管道流量檢測方法21-22
• 3.3 超聲波檢測法22-24
• 3.4 在線檢測系統(tǒng)24-26
• 3.4.1 在線檢測系統(tǒng)流程圖24-25
• 3.4.2 系統(tǒng)工作過程25-26
• 3.5 系統(tǒng)誤差分析26-32
• 3.5.1 未知有理數(shù)方法26
• 3.5.2 未確知有理數(shù)的運算方法26-27
• 3.5.3 未確知有理數(shù)方法的可行性27-29
• 3.5.4 膏體流量檢測數(shù)據(jù)分析處理29-32
• 3.6 本章小結(jié)32-33
• 第4章 膏體充填自動控制系統(tǒng)設(shè)計33-39
• 4.1 可編程控制器的選型33-35
• 4.2 PLC模塊選取35-36
• 4.3 膏體充填控制要求及功能設(shè)計36-38
• 4.3.1 控制要求36-37
• 4.3.2 控制功能設(shè)計37-38
• 4.4 系統(tǒng)控制工藝設(shè)計38
• 4.5 本章小結(jié)38-39
• 第5章 膏體充填人機交互界面設(shè)計39-52
• 5.1 人機交互界面功能39-40
• 5.2 組態(tài)軟件的選擇40-41
• 5.3 WinCC軟件41-43
• 5.3.1 WinCC軟件簡介41
• 5.3.2 WinCC的性能特點41-42
• 5.3.3 Win CC 系統(tǒng)組成42-43
• 5.4 WinCC與PLC的通訊方式43-46
• 5.4.1 WinCC通訊結(jié)構(gòu)43-44
• 5.4.2 建立WinCC與PLC間通訊的步驟44
• 5.4.3 WinCC與SIMATIC S7 PLC的通訊方式44-46
• 5.5 膏體充填系統(tǒng)人機交互界面及通訊設(shè)計46-51
• 5.5.1 控制主界面48-49
• 5.5.2 監(jiān)控系統(tǒng)子界面49-51
• 5.5.3 WinCC與PLC間的通訊51
• 5.6 本章小結(jié)51-52
• 第6章 配料誤差補償52-65
• 6.1 膏體充填配料過程分析52-54
• 6.2 遺傳-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法54-57
• 6.2.1 BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)54-55
• 6.2.2 遺傳算法55-57
• 6.2.3 遺傳-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法57
• 6.3 遺傳-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對膏體充填配料系統(tǒng)的優(yōu)化57-61
• 6.3.1 建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)57-58
• 6.3.2 遺傳-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程58-61
• 6.4 數(shù)據(jù)的歸一化預(yù)處理及樣本訓(xùn)練61-64
• 6.4.1 數(shù)據(jù)的歸一化預(yù)處理61
• 6.4.2 樣本訓(xùn)練61-63
• 6.4.3 結(jié)果分析63-64
• 6.5 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論與展望65-67
• 1 本文工作結(jié)論65-66
• 2 工作展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-71
• 作者簡介71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文71-72

【參考文獻】

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本文編號：1053649