【摘要】：裝車系統(tǒng)是煤炭銷售的必備環(huán)節(jié),能夠?qū)⒚禾堪凑招枨罂焖�、安全、高效的裝車對煤炭生產(chǎn)企業(yè)具有重要的意義。本文對國內(nèi)外裝車系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了敘述,并分析各種裝車系統(tǒng)的優(yōu)勢與不足;依據(jù)變頻控制和內(nèi)�？刂评碚�,以棗礦集團(tuán)蔣莊煤礦裝車系統(tǒng)為背景,設(shè)計(jì)了一套煤炭裝車站自動(dòng)控制系統(tǒng)。該煤炭裝車站自動(dòng)控制系統(tǒng)融合了PLC控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)、變頻控制和基于內(nèi)模原理的PID控制策略,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與人工操作控制的兩種裝車方式。本論文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究工作:(1)對自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)架進(jìn)行設(shè)計(jì),完成裝車自動(dòng)控制系統(tǒng)中PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模塊選型、傳感器設(shè)備的選型等;完成了對被控設(shè)備的電氣部分設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn)利用動(dòng)態(tài)電子軌道衡對列車裝載量的動(dòng)態(tài)稱量;利用光電開關(guān)對列車車廂的定位檢測;利用料位計(jì)實(shí)現(xiàn)對裝載車廂煤位高度的檢測�？刂葡到y(tǒng)選擇采用西門子S7-300系列PLC為程序控制核心,通過采用以太網(wǎng)技術(shù)、PROFIBUS-DP技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。(2)將傳統(tǒng)的PID控制策略與內(nèi)模控制原理相結(jié)合,根據(jù)裝車高度設(shè)定裝載量模型,從而實(shí)現(xiàn)對絞車牽引速度的控制。為實(shí)現(xiàn)裝載量與列車牽引速度精確配合,建立被控對象放料閘門的數(shù)學(xué)模型,采用基于內(nèi)模原理的PID控制器,并實(shí)現(xiàn)參數(shù)整定;控制器調(diào)節(jié)閘門的開閉程度,從而實(shí)現(xiàn)對列車裝載量連續(xù)、穩(wěn)定的控制。(3)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)分為PLC程序設(shè)計(jì)與上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)。PLC控制程序利用STEP7 V13編程軟件依據(jù)控制策略實(shí)現(xiàn)對控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)、參數(shù)設(shè)置與程序塊功能的實(shí)現(xiàn)。利用昆侖通態(tài)觸摸屏作為上位機(jī),采用MCGS軟件設(shè)計(jì)上位機(jī)界面,監(jiān)測并控制設(shè)備運(yùn)行。經(jīng)現(xiàn)場運(yùn)行表明,本控制系統(tǒng)設(shè)置合理,能夠有效的提高煤炭裝車的效率和精度,節(jié)約生產(chǎn)成本,具有一定的應(yīng)用價(jià)值和意義。
[Abstract]:Loading system is a necessary link in coal sales, and it is of great significance for coal production enterprises to load coal quickly, safely and efficiently according to the demand. In this paper, the current situation of loading system at home and abroad is described, and the advantages and disadvantages of various loading systems are analyzed, and based on the theory of frequency conversion control and internal model control, the loading system of Jiangzhuang Coal Mine of Zaozhuang Coal Mine is taken as the background. An automatic control system for coal loading station is designed. The automatic control system of coal loading station integrates PLC control technology, network communication technology, sensor detection technology, frequency conversion control and PID control strategy based on internal model principle, and realizes two loading modes of automatic control and manual operation control. This paper mainly from the following aspects of the research work: (1) the design of the automatic control system framework, the completion of the loading automatic control system PLC hardware system design, module selection, sensor equipment selection and so on; The electrical part of the controlled equipment is designed; the dynamic weighing of train loading is realized by using dynamic electronic rail scale; the position detection of train carriage is carried out by photoelectric switch; and the height of coal level of loading car is detected by level meter. Siemens S7-300 series PLC is chosen as the control core of the control system, and the communication network is constructed by using the Ethernet technology PROFIBUS-DP. (2) the traditional PID control strategy is combined with the internal model control principle. According to the loading height, the loading volume model is set to realize the control of the winch traction speed. In order to realize the accurate coordination between the loading quantity and the train traction speed, the mathematical model of the controlled object discharge gate is established. The PID controller based on the principle of internal model is adopted, and the parameter setting is realized, and the controller adjusts the opening and closing degree of the gate. In order to realize the continuous and stable control of train loading capacity. (3) the system program design is divided into PLC program design and PC monitor interface design. PLC control program uses STEP7 V13 programming software to realize the hardware configuration of the control system according to the control strategy. Parameter setting and implementation of block function. Using Kunlun open touch screen as host computer, MCGS software is used to design upper computer interface, monitor and control the operation of the equipment. Field operation shows that the control system is reasonable, can effectively improve the efficiency and accuracy of coal loading, save production costs, and has certain application value and significance.
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD67;TP273

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本文編號(hào)：2174598