机械5

基于排水系统的PLC控制与组态 摘要 排水设备在煤矿生产建设中是必不可少的大型固定设备。一个煤矿排水泵站，一般来说，由多台排水泵组成，它贯穿整个排水系统起着非常重要的作用。因为积水受环境的影响比较大，所以排水泵的运行数量也要做相对的变化。现在以微处理器为核心的可编程控制器（PLC）已逐步取代了继电器控制，广泛应用于各行各业的自动控制领域。本文结合当前控制技术，设计了自动控制系统在矿井排水系统中的应用。 为实现排水系统的自动控制，本设计选用S7-200 PLC进行编程，并结合了各种传感器（超声波液位传感器、负压传感器及温度传感器等）进行了数据的采集。实现了煤矿井下中央水泵房中水泵的自动轮换，超温保护等功能。同时利用组态软件实现了对整套系统的设备运行状况及数据信息的监控，并与井上监控中心进行通讯，工作人员在显示器 前就可以了解到排水系统的实时状况，同时也可以根据采集到的信息进行相应的操作指令，大大减少了劳动强度，以及因人为操作出现的纰漏而导致的事故。 关键词：排水；自动控制；PLC Drai
nage System Based o
n PLC a
nd Co
nfiguratio
n Abstract Pumpi
ng equipme
nt i
n coal mi
ne productio
n is i
ndispe
nsable i
n the co
nstructio
n of large fixed equipme
nt. A coal mi
ne drai
nage pump statio
n, i
n ge
neral, there are composed of ma
ny sets of drai
nage pumps, it ru
ns through the drai
nage system plays avery importa
nt role. Becausewater is affected by e
nviro
nme
nt is larger, so the operatio
n of the drai
nage pump
number also should make relative cha
nges. Nowwith microprocessor as the core programmable co
ntroller(PLC) has gradually replaced the relay co
ntrol, automatic co
ntrol field iswidely used i
n allwalks of life. Combi
ni
ngwith the curre
nt co
ntrol tech
nology, automatic co
ntrol system is developed i
n our cou
ntry, the applicatio
n of the mi
ne drai
nage system. To achieve the automatic co
ntrol of the drai
nage system, the desig
n of S7-200 PLC programmi
ng, combi
nedwith avariety of se
nsors(ultraso
nic liquid level se
nsor, pressure se
nsor a
nd temperature se
nsor, etc.) for data collectio
n. The automatic rotatio
n ofwater pumps i
n the ce
ntralwater pumps room i
n the mi
ne is realized. At the same time by usi
ng co
nfiguratio
n software to realize the equipme
nt ru
n
ni
ng status a
nd the data i
nformatio
n of the system of mo
nitori
ng, a
nd commu
nicatio
nwith the mo
nitori
ng ce
nter, is a staff i
n fro
nt of the mo
nitor ca
n u
ndersta
nd the drai
nage system of the real-time co
nditio
n, ca
n also accordi
ng to the i
nformatio
n collected for the correspo
ndi
ng operatio
n i
nstructio
ns, greatly reduces the labor i
nte
nsity, a
nd the accide
nt caused by the artificial operatio
n appear cracks. Keywords: drai
nage; automatic co
ntrol; PLC 目录 摘要ⅰ Abstractⅱ 1．绪论1 1.1煤矿井下水的形成及排水的重要性1 1.2国内外研究现状及主要问题3 1.3排水自动控制系统的简介4 1.4本课题主要内容4 1.5小节5 2.排水系统的组成及各类设备的选择6 2.1泵房内管路布置的选择6 2.2离心式水泵7 2.2.1离心式水泵的简介7 2.2.2离心式水泵的启动过程8 2.2.3离心式水泵的停机过程8 2.3电动阀及电磁阀的简介8 2.4传感器的选型9 2.4.1水仓水位10 2.4.2水泵温度的测定12 2.4.3水泵负压13 2.5小结13 3.硬件系统的设计14 3.1硬件系统的简介14 3.1.1 PLC的主要特点14 3.1.2 PLC基本工作原理15 3.2 PLC要实现的控制功能18 3.3 PLC控制系统的总体设计19 3.4小结21 4.控制系统的软件设计22 4.1主程序流程图的编写22 4.2 I/O地址的分配23 4.3水泵的自动开启、运行、停止故障保护流程图25 4.3.1离心式水泵开启程序流程图25 4.3.2运行中的监测程序25 4.3.3离心式水泵关闭流程图26 4.4部分程序梯形图27 4.4.1液位处理程序27 4.4.2温度处理模块28 4.4.3负压处理模块29 4.4.4水泵启动程序30 4.4.5水泵关闭子程序32 4.4.6自动轮换设计33 4.5设计经验总结35 4.5.1干扰信号的排除35 4.5.2程序运行的几个状态36 4.6小结36 5.人机界面的设定37 5.1软件简介37 5.2排水控制组态的建立37 5.3组态画面的设计39 5.4小结39 总结40 参考文献42 附录一44 附录二59 致谢74