發(fā)布時間：2018-12-13 15:39

【摘要】：空壓機是煤礦生產(chǎn)中十分重要的動力供給設備,它的運行情況會對煤礦的安全生產(chǎn)與經(jīng)濟效益產(chǎn)生重要影響。由于井下所選用的空壓機機型較早,自動化程度較低,設備操作十分繁瑣,并且隨著空壓機的長期使用,逐漸出現(xiàn)了設備部件老化、故障頻發(fā)的問題,嚴重影響了空壓機的正常使用和井下供風系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時空壓機采用人工定時巡檢并記錄運行數(shù)據(jù)的方式十分落后,不能及時了解空壓機的運行狀況并采取措施。本論文在對課題的重要性和國內外研究現(xiàn)狀做了充分了解的基礎上,以山東某大型煤礦井下空壓機房自動化改造為項目背景,研制了一套礦井空壓機綜合保護與監(jiān)控系統(tǒng),采用現(xiàn)代工業(yè)控制技術,實現(xiàn)了對礦井空壓機的狀態(tài)實時監(jiān)測、壓力自動控制與綜合保護。本研究課題在對空壓機工作原理和現(xiàn)場實際情況做了充分準備之后,進行了系統(tǒng)的整體設計,決定采用PLC與組態(tài)軟件相結合的分布式控制方式。文章從系統(tǒng)總體方案設計、軟硬件設計、系統(tǒng)通信設計,一直到空壓機綜合保護技術的應用,全面而詳盡的闡述了系統(tǒng)的設計過程。在硬件設計部分,本課題對可編程控制器、傳感器、電源模塊和變頻器等進行了設備選型和硬件部分的接線設計,同時還對系統(tǒng)的監(jiān)控分站控制柜進行了科學布局和抗干擾設計。在系統(tǒng)軟件設計中,不僅完成了PLC的編程設計,對A/D轉換、壓力自動控制、故障異常報警等功能進行了模塊化的設計,而且還完成了MCGS組態(tài)設計,實現(xiàn)了空壓機的就地與遠程實時監(jiān)控,另外對上位機和下位機之間的PPI和TCP/IP協(xié)議通信部分進行了設計。文章最后采用了一種經(jīng)過BP算法優(yōu)化的多傳感器數(shù)據(jù)融合技術,實現(xiàn)了對空壓機故障更精確的判斷。
[Abstract]:Air compressor is a very important power supply equipment in coal mine production, and its operation will have an important impact on the safe production and economic benefit of coal mine. Due to the lower degree of automation and the earlier type of air compressor used in the underground, the operation of the air compressor is very complicated, and with the long-term use of the air compressor, the problems of the aging of the equipment components and frequent failures have gradually appeared. It seriously affects the normal use of air compressor and the stability of underground air supply system. At the same time, the air compressor uses the manual timing to inspect and record the operation data very backward, can not understand the operation of the air compressor in time and take measures. On the basis of understanding the importance of the subject and the current research situation at home and abroad, this paper develops a comprehensive protection and monitoring system for mine air compressor based on the project background of automatic transformation of underground air compressor room in a large coal mine in Shandong province. By using modern industrial control technology, the condition of mine air compressor can be monitored in real time, the pressure can be controlled automatically and the comprehensive protection can be realized. After making full preparation for the working principle and the actual situation of the air compressor, the whole design of the system is carried out, and the distributed control mode which combines PLC and configuration software is adopted. In this paper, the design process of the system is described in detail from the overall scheme design, hardware and software design, system communication design to the application of the air compressor comprehensive protection technology. In the part of hardware design, the paper has carried on the equipment selection and the hardware connection design to the programmable controller, the sensor, the power supply module and the frequency converter, etc. At the same time, scientific layout and anti-interference design of the control cabinet of the system are carried out. In the system software design, not only has completed the PLC programming design, has carried on the modularization design to the A / D conversion, the pressure automatic control, the fault abnormal alarm and so on function, but also has completed the MCGS configuration design, The local and remote real-time monitoring of the air compressor is realized. In addition, the communication part of PPI and TCP/IP protocol between the upper computer and the lower computer is designed. Finally, a multi-sensor data fusion technique optimized by BP algorithm is used to determine the fault of air compressor more accurately.
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD67;TP277

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本文編號：2376781