基于PLC的煤矿井下带式输送机自动控制保护系统的研究

摘要

带式输送机是煤矿井下运输系统的核心设备，其运行状态直接影响到煤矿的安全生产。现阶段许多煤矿使用的带式输送机仍旧使用老旧的机电控制方式，安全保护功能不齐全。由于机电控制方式接线较多，而且井下环境比较恶劣，经常导致控制系统故障或者保护失效，给煤矿生产的安全高效蒙上了一层阴影。近些年随着国家对建设“数字化矿山”的提倡以及对于煤矿生产安全的日益关注，我国煤矿企业大都开始对生产设备进行自动化改造。带式输送机作为井下运输系统的核心设备，对其进行自动化改造无疑具有很高的经济和社会效益。
　　本文研究了一种基于 PLC的带式输送机自动控制保护系统。系统具有完善的保护机制，包括过流/过压保护、温度保护、速度保护、堆煤保护、烟雾保护、跑偏保护功能。同时系统采用了PROFIBUS现场总线技术组建系统的通信网络，在上位机采用Wincc软件组态系统的监控界面，从而使得在井上调度室实时监视和控制井下带式输送机的运行成为可能。同时为了降低带式输送机启动时对电网造成的冲击和保护电机的目的，系统选取了变频器软启动的方式启动电机，变频器不仅能够降低电机启动时造成的不良影响，在平时运行中也可以动态的调节电机出力，达到节能目的的同时也保证了电机功率的平衡。

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Contents

1 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究概况及发展方向

1.3 本文研究的主要内容

2 带式输送机自动保护控制系统的方案设计

2.1 带式输送机自动保护控制系统的研究背景

2.2 带式输送机自动控制保护系统的基本要求

2.3 带式输送机自动保护控制系统基本方案

2.4 带式输送机自动保护控制系统功能设计

3 带式输送机自动保护控制系统硬件设计

3.1 主控部件选型

3.2 传感器选型

3.3 带式输送机启动方式的研究

3.4 拖动系统调速设计

3.5 拖动系统功率均衡的设计

4 带式输送机自动控制保护系统软件的设计

4.1 S7-300组态软件的研究

4.2 现场总线网络的研究设计

4.3 STEP7组态设置

4.4 PLC程序的设计

4.5 人机界面

5 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 研究展望

致谢

参考文献