煤矿井下主排水泵节能与控制系统的研究

【摘要】：井下排水系统在煤矿生产中非常重要，如今还有不少煤矿使用传统的继电器控制方法，可由工作人员监测。传统的方法线路非常复杂，需要的人力比较繁重。为了满足煤矿排水系统的需要，利用PLC与组态软件结合设计出自动化排水系统，提高了系统工作的可靠性与稳定性，据乌海利民矿井下实际情况，首先进行了排水设备的选择设计，再根据控制要求进行自动控制方面的设计。 系统利用了兰宇系列PLC，扩展了模拟量输入模块，通信模块和数字量输入输出模块，包括自动、半自动和手动三种工作方式。为了防止水泵及管路出现故障系统采用水泵及管路的“自动轮换”工作制。当涌水量较小时将最优控制与避峰就谷结合选择控制策略确定开启水泵台数，以达到节省用电的目的，在涌水量较大时利用模糊控制来确定控制策略，同时实现了水位预测功能，利用灰色理论对水位变化趋势进行预测。上位机界面负责监视设备的运行情况及各运行参数，做到有故障及时发现尽早处理。 本系统将PLC与组态王软件相结合，根据涌水量的不同选择相应的控制方法，弥补了现有自动排水系统的种种不足，对煤矿自动化安全生产具有重要的意义。 【关键词】：排水系统 PLC 组态王 控制策略 水位预测
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP273.5;TD442.2
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 课题的研究目的和意义11
• 1.2 国内外研究概况11-13
• 1.3 煤矿井下水泵房自动化监控系统概述13-20
• 1.3.1 煤矿井下排水系统组成13-14
• 1.3.2 离心式水泵排水系统工作原理14-18
• 1.3.3 排水系统的总体控制要求18-20
• 1.4 论文的主要工作20
• 1.5 本章小结20-21
• 2 高效排水控制策略研究21-36
• 2.1 排水系统节能途径分析21-24
• 2.1.1 水泵效率分析21-22
• 2.1.2 管路效率分析22
• 2.1.3 排水系统节能途径22-24
• 2.2 排水系统优化控制策略24-30
• 2.2.1 优化控制策略分析24-25
• 2.2.2 最优控制理论应用25-29
• 2.2.3 模糊控制的应用29-30
• 2.3 水位预测30-35
• 2.3.1 灰色预测模型30-33
• 2.3.2 预测功能的实现33-35
• 2.4 安全性保证35
• 2.5 本章小结35-36
• 3 排水系统硬件结构36-46
• 3.1 煤矿井下排水系统的总体方案设计36-37
• 3.2 可编程控制器模块选型及概述37
• 3.3 I/O 口的分配方法37-39
• 3.4 检测各参数传感器的选择39-44
• 3.4.1 井下水仓水位检测方法39
• 3.4.2 温度检测39-40
• 3.4.3 水管流量检测40-41
• 3.4.4 真空度检测41-42
• 3.4.5 水泵出口压力检测42-43
• 3.4.6 阀门的选取与研究43-44
• 3.5 PLC 接线电路44-45
• 3.6 本章小结45-46
• 4 控制系统软件46-54
• 4.1 水仓水位监测和“避峰就谷”的实现47
• 4.2 水泵和排水管路的轮换工作的实现47-49
• 4.3 不同模式下的水泵控制方式的选择49-53
• 4.4 故障监测和保护功能实现53
• 4.5 本章小结53-54
• 5 上位机组态监控系统的实现54-61
• 5.1 上位机软件选择54-56
• 5.1.1 组态软件概述54-55
• 5.1.2 利用组态王建立监控系统的一般步骤55-56
• 5.2 上位机监控界面56-60
• 5.2.1 上位机主界面56-57
• 5.2.2 阀门控制过程57
• 5.2.3 实时报表57-58
• 5.2.4 历史记录界面和报警窗口58-59
• 5.2.5 供电系统图59-60
• 5.3 通讯模块60
• 5.4 本章小结60-61
• 6 控制系统的抗干扰措施61-63
• 7 现场实验63-65
• 结论65-66
• 参考文献66-69
• 附录 A 附录内容名称69-70
• 作者简历70-72
• 学位论文数据集72-73

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

灰色系统理论在无检测器交叉口交通流量预测中的应用    孙燕,陈森发,周振国

本质安全电源电路理论综述    崔保春;王聪;程红;

地下水动态预测的径向基函数法    杨建强,罗先香

过程控制技术的发展、现状与展望    朱学峰

PLC控制系统的抗干扰技术    王开厦

PLC控制系统的可靠性分析及其关键技术研究    赵中敏;

基于变步长灰色预测的配浆浓度模糊控制研究    叶自清;陈敏;

基于PLC现场数据采集与分析    白冰;潘真;朱宇;靳继红;

矿井主排水系统监测装置的研制    付铁斌,王洪林

矿井排水智能控制方法    史丽萍;刘志远;梁经宛;张峰;阎同东;

模糊预测控制理论及设计方法研究    梁敏

井下水泵房自动排水系统研究    李泽松

井下排水系统的监测与控制研究    李瑞

模糊控制规则自动生成及模糊控制系统开发环境    徐晓晶

煤矿井下排水自动控制系统的研究与开发    高林

煤矿主排水监控系统的设计及应用    李强

提高电磁流量计测量准确性的工程实施    张红;汪孟涛;

常州市农村地区室内空气品质的调查研究    张牛牛;张栋栋;薛敏;张庆国;

基于不确定性灰色预测的陕西农业用水研究    惠小健;殷春武;

基于MC9S08GB60单片机的超微量气体流量计设计    朱贵宪;

港珠澳大桥沉管隧道通风变频节能技术研究    汤召志;王明年;于丽;晁峰;

灰色聚类关联评估在水环境质量评价中的应用    姚建玉;钟正燕;陈金发;

基于MATLAB灰色GM(1,1)模型的大气污染物浓度预测    李朝阳;魏毅;

钻孔预抽本煤层瓦斯合理预抽期评价模型    苗六县;

GM(1,1)模型的病态问题研究    吴正鹏;李波;张友萍;武艳辉;李梅;

基于灰技术的高光彩喷纸打印质量综合评价    李雪;陈蕴智;

灰色双层线性规划的粒子群解法    李军亮;肖新平;毛树华;

非等间隔广义累加灰色预测模型及其应用    刘捷;李军亮;廖锐全;

基于SARBF神经网络拟合的交通流量残缺信息修补方法研究    吴坚;陈宁;

自适应FFT功率谱分析在涡街流量计中的应用    王峰;鞠文涛;胡亮;傅新;

超声涡街热量表的应用优势    许爱霞;

轻钢结构抗风雪灾害安全性鉴定方法分析    石鹏飞;张延年;

料粒生产线在线监控系统的设计开发    傅小强;周杰;

列车运行过程的模糊控制    张莉艳;贾利民;

冗余型网络化井下排水监控系统    魏俊海;吴思波;

三相泡沫防灭火新技术在彬长矿区的应用    马安强;郭媛;

煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究    魏风清

煤自然发火期快速预测研究    梁运涛

综合比较优势视角下的中国产业集群竞争力研究    张洁

灰关联决策与灰生成算子的理论及方法研究    毛树华

注水系统生产状态智能分析与运行优化技术研究    张瑞杰

灰色多属性决策方法研究    陈孝新

煤岩瓦斯动力灾害新的分类及诱发转化条件研究    王振

城市岩体开挖爆破振动效应及安全控制研究    赵新涛

复杂机械产品性能驱动设计方法及其典型应用研究    邢德强

我国结构性减税政策的相关问题研究    孙智勇

潘三矿C13-1煤层掘进工作面敏感指标及临界值研究    陈建忠

杉木树矿井瓦斯地质规律及瓦斯预测研究    刘文伍

煤氧化的反应机理函数和热效应的研究    郑艳敏

赵庄矿3#煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度研究    尚群

晋城矿区非突出煤层升级预警技术研究    陈明

基于煤矿瓦斯监测数据的煤与瓦斯突出预警技术研究    孙丽娟

矿山企业生产成本模块化管理与应用    张鸿堃

网络舆情预测关键技术研究    李振

基于GIS的河南省航运经济信息分析系统研究    叶伟

世界油船订单量的波动及其预测研究    白雪

矿井水资源化与生态环境安全探讨    陈雄,刘俊杰,吴寅,张震斌

鹤岗兴安煤矿排水系统的模拟分析    唐又驰，卢国斌，刘烟台

循环水泵出口闸阀控制回路的改进    曾祥津

本质安全系统:L/R比值应用    威廉J．亚历山大,崔学军,尹扬帆

克服本安电路火花试验装置缺点采取的新方法及利用改进型装置得到的结果    J.Hanko

现场总线系统的本质安全防爆技术    付华,刘尹霞

本质安全和高频——高于工业交流电频率的电路引燃特性    鲁道夫·豪克 ,付果

煤矿井下排水泵机组无人值守自动化系统的设计    熊树;

PLC的发展趋势    廖常初

矿井排水模糊控制系统    付华,朱华

高压异步电机诊断与保护集成相关技术的研究    孟利民

隔爆兼本安型水位传感器及测控仪研究    乔铁柱

井下水泵房自动排水系统研究    李泽松

煤矿井工开采排水设备自动控制系统的开发研究    葛轶

基于模糊神经网络的模糊规则自动生成方法    王剑

煤矿井下排水自动控制系统的研究与开发    高林

多传感器数据融合技术在煤矿水害预防中的应用    程珍珍

煤矿井下多水平排水自动化控制系统的设计和应用    卞绍顺;干玲;李倩倩;

东滩矿主排水泵控制系统改造成功    

煤矿主排水泵计算机远程监控系统设计    姚福强,李世光,李晓梅,姚福安

焦家金矿井下中央排水自动化系统开发及应用    殷国友;王海波;朱日来;吕旭君;隋永东;戚克明;张伟;

煤矿井下主排水泵自动控制系统的应用与研究    赵利起;

千米立井主排水泵电机控制系统的选择    冒刘花,郭处文,孙旭东

煤矿井下主排水泵水电阻起动的改造    张万明;

矿井主排水泵电控盘改造    徐映;

基于效率优先下的煤矿主排水自动化控制系统    胡泳军;卞绍顺;赵强;

矿井生产过程中排水设备的电气控制分析    王慧;

矿井主排水泵自动化系统改造研究与应用    王来民;王成军;

崔家寨矿主排水泵的无人值守改造    赵彩霞;

超化煤矿-300主排水泵房自动化监控系统的研究与应用    孙进良;刘永生;刘扬;张继伟;郭晓庆;

主排水泵群控软启动技术在义络煤业公司的应用    宋涛;范景珠;

矿井明水注浆工艺探讨    张宏;

深基坑降水工程设计的探讨    李银生;王俊杰;薛印;

利用地下水动力学解析法计算回采工作面涌水量    官云章;马庆福;

三元里折返线地基加固的注浆工程实例    张琦;

应用三重空隙介质理论进行圆梁山隧道岩溶涌水量及水压预测研究    李苍松;何发亮;丁建芳;

云阳山隧道施工涌水环境影响与监控研究    李嘉;

做节约大文章山东兴杨矿业公司“抠门党员”算细账    孙林源

华丰煤矿节能减排取得实效    宁建民

华丰矿节能创新显成效    宁建民

典型引领 全民节水    霍铮

云冈矿前七个月节约电量创集团公司榜首    仇彩云

电价上调再次考验煤企管理    本报记者 李跃生

韦家沟煤矿瓦斯监控系统成功投运    徐洪

土左旗打出日涌水量600多立方米温泉井    记者 红艳　通讯员 李玉恒

特色文化和高新装备在矿山安家    张登茂

让高科技为安全护航    孙炎宾

矿区岩溶地下水动态的随机模拟及应用研究    齐跃明

沪蓉西高速公路乌池坝岩溶隧道涌水成灾机理研究    王国斌

越岭长大公路隧道地质预报中的关键技术问题研究    张志龙

综放开采断层活化导水机理研究    胡戈

煤矿井下主排水泵节能与控制系统的研究    郭长娜

矿井主排水泵性能自动测试系统研究与开发    席赛

岩体透水性与隧道涌水量计算研究    方怀霞

夹活岩隧道工程地下水综合预测预报研究    陈洁金

开阳磷矿矿区矿坑水资源利用研究    廖宣昭

矿井涌水量的数值模拟研究    魏军

新集矿区推覆体水文地质参数随机分布规律及其对采煤影响研究    高品红

南水北调东线穿黄河工程过河隧洞开挖涌水预测分析研究    张怀军

隧道水害与地质灾害相互作用及综合防治研究    李显伟

宝兴水电站引水隧洞涌水塌方段涌水塌方机制及围岩稳定性研究    刘应龙