机械5

本次设计运用了自动控制系统与矿井排水系统的结合，以西门子S7-200系列PLC作为控制中心，并扩展了必要的CPU模块一个，数字量输入/输出模块两个，模拟量输入模块五个。 本文采用了自动控制和手动控制两种控制模式，能够根据不同情况选择控制方式。自动模式下，实时测量水仓的水位变化，根据水位的高低和水位变化的速度，并充分考虑“避峰就谷”的原则，自动控制开启水泵的时间和台数，保证安全可靠的基础上，尽可能降低电力消耗成本，节约能量，从而实现经济高效的煤矿生产。 1绪论1 1.1引言1 1.2本课题的意义和目的1 1.3本设计主要研究的内容1 1.4小结2 2.煤矿井下水泵房自动化监控系统概述3 2.1煤矿井下排水系统组成3 2.2离心式水泵排水系统4 2.2.1离心泵排水系统组成部分4 2.2.2真空泵的工作原理4 2.2.3真空泵的特点4 2.3离心式水泵的启停过程5 2.3.1启动过程5 2.3.2停机过程5 2.4可编程控制器PLC 5 2.4.1PLC的系统组成5 2.4.2PLC的工作原理6 2.5主排水控制系统8 2.5.1排水系统原理8 2.5.2系统组成8 2.6小结9 3主排水自动控制系统的硬件设计10 3.1主排水自控系统主要设备选型10 3.1.1主要硬件选型10 3.1.2 PLC的选型11 3.2各模块地址分配14 3.3排水自动控制系统硬件连接17 3.4小结23 4自动控制系统的程序设计24 4.1主程序的编程24 4.2水位判断25 4.3水泵轮换工作26 4.4模拟量采集28 4.5避峰就谷原则31 4.6自动控制33 4.8小结34 5 PLC控制系统的可靠性设计35 5.1影响PLC控制系统可靠性的因素及措施35 5.1.1电源的抗干扰措施35 5.1.2布线的抗干扰措施35 5.1.3来自接地系统混乱的抗干扰措施35 5.1.4强烈干扰环境中的措施36 5.1.5PLC输出的可靠性措施36 5.2小结36 6总结37 致谢38 参考文献39 附录A 41 附录B 49