本文關(guān)鍵詞：基于PLC和WinCC的采煤機監(jiān)控系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：采煤機作為重要的綜采設(shè)備，工作環(huán)境十分復(fù)雜惡劣，它的運行狀況對煤礦生產(chǎn)的安全以及經(jīng)濟效益有重要影響。因此要保證其高效運行，同時具有高可靠性和較長的使用壽命，需要工況監(jiān)控系統(tǒng)來保障被監(jiān)控設(shè)備可靠運行。SCADA系統(tǒng)結(jié)合IT技術(shù)、DCS和PLC等工業(yè)控制技術(shù)于一體，，是對企業(yè)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和對生產(chǎn)過程控制及調(diào)度的有效手段，將SCADA系統(tǒng)應(yīng)用到采煤機生產(chǎn)運行過程中，可以實現(xiàn)對采煤機工作過程的自動監(jiān)控，減輕操作員的負(fù)擔(dān)，對提高生產(chǎn)效率有著不可替代的作用。 本文以采煤機生產(chǎn)過程為課題，運用工業(yè)控制技術(shù)、功能強大的組態(tài)軟件以及現(xiàn)場總線技術(shù)，采用模塊化設(shè)計思想，研究設(shè)計了一種基于WinCC的上位機監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、參數(shù)調(diào)節(jié)、設(shè)備控制以及信號報警等功能，為工業(yè)現(xiàn)場提供了友好的HMI界面。 在具體設(shè)計過程中，著重研究了本地監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵問題，并提出了相關(guān)解決方案，包括： （1）結(jié)合采煤機生產(chǎn)工藝流程分析了項目控制要求，提出了監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)及各部分的實現(xiàn)方法； （2）針對牽引電機調(diào)速范圍不寬、控制精度不高，采用直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)實現(xiàn)對牽引電機調(diào)速，并通過MATLAB構(gòu)建了直接轉(zhuǎn)矩控制仿真系統(tǒng)； （3）設(shè)計搭建了以Simatic S7-300PLC為控制核心的本地監(jiān)控系統(tǒng)，完成了硬件配置與軟件設(shè)計； （4）應(yīng)用WinCC軟件對采煤機運行過程進(jìn)行了監(jiān)控畫面的設(shè)計，實現(xiàn)了運行控制、狀態(tài)顯示、實時報警與歸檔，并通過組態(tài)WinCC Web Navigator實現(xiàn)采煤機運行過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控； （5）實現(xiàn)基于Profibus總線技術(shù)的上位機與下位機、PLC與變頻器之間的通信。
【關(guān)鍵詞】：采煤機 變頻器 監(jiān)控系統(tǒng) WinCC
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TD42;TP277
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 致謝8-14
• 第一章 緒論14-17
• 1.1 課題背景14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本課題的研究內(nèi)容與目標(biāo)15-17
• 1.3.1 本課題的研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 本課題的完成目標(biāo)16-17
• 第二章 采煤機結(jié)構(gòu)與監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計17-24
• 2.1 采煤機結(jié)構(gòu)及工作原理17-20
• 2.1.1 截割部17-18
• 2.1.2 牽引部18-19
• 2.1.3 液壓系統(tǒng)19
• 2.1.4 附屬裝置19-20
• 2.2 采煤機監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計20-23
• 2.2.1 直接控制層的設(shè)計22
• 2.2.2 本地控制管理層的設(shè)計22-23
• 2.2.3 遠(yuǎn)程管理層的設(shè)計23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第三章 采煤機主要部分電氣控制設(shè)計24-41
• 3.1 牽引部電氣控制24-32
• 3.1.1 電機調(diào)速的直接轉(zhuǎn)矩控制24-30
• 3.1.2 電機調(diào)速直接轉(zhuǎn)矩控制 Matlab/Simulink 仿真30-32
• 3.2 截割部電氣控制32-33
• 3.2.1 滾筒調(diào)高控制32-33
• 3.2.2 截割電機保護控制33
• 3.3 采煤機現(xiàn)場采集系統(tǒng)33-40
• 3.3.1 溫度檢測及保護33-35
• 3.3.2 電壓檢測及保護35
• 3.3.3 漏電檢測及保護35-36
• 3.3.4 壓力檢測及保護36-37
• 3.3.5 采煤機機身位置檢測及保護37-38
• 3.3.6 電機絕緣檢測及保護38-39
• 3.3.7 瓦斯含量檢測及保護39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 采煤機本地控制系統(tǒng)設(shè)計41-59
• 4.1 采煤機本地控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計41-43
• 4.2 變頻器配置43-49
• 4.2.1 變頻器參數(shù)設(shè)置44-47
• 4.2.2 PLC 與變頻器通信的實現(xiàn)47-49
• 4.3 主控器配置49-55
• 4.3.1 S7-300 系列 PLC49-51
• 4.3.2 系統(tǒng)資源分配51-54
• 4.3.3 采煤機實現(xiàn)的控制功能54-55
• 4.4 PLC 控制程序設(shè)計55-57
• 4.5 采煤機電氣系統(tǒng)電磁干擾的危害及抑制措施57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第五章 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計59-73
• 5.1 實時監(jiān)控軟件的概述59-61
• 5.1.1 WinCC 組態(tài)軟件的概述59-61
• 5.1.2 建立一個工程的一般步驟61
• 5.2 畫面的設(shè)計61-69
• 5.2.1 建立項目61-62
• 5.2.2 組態(tài)項目62-64
• 5.2.3 畫面的設(shè)計64-69
• 5.3 WinCC 與 PLC 的通信實現(xiàn)69-71
• 5.3.1 WinCC 與 PLC 的通信原理69-70
• 5.3.2 WinCC 與 S7-300 連接實現(xiàn)步驟70-71
• 5.4 遠(yuǎn)程監(jiān)控的實現(xiàn)71-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 第六章 結(jié)論與建議73-74
• 參考文獻(xiàn)74-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文76-77

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本文編號：436841