礦用主通風(fēng)機的控制系統(tǒng)設(shè)計開題報告

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1、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告姓名***專業(yè)電氣工程及其自動化班級學(xué)號指導(dǎo)教師題目類型工程題目基于S7-300PLC礦用主通風(fēng)機的控制系統(tǒng)設(shè)計一、選題背景及依據(jù)（簡述題目的技術(shù)背景和設(shè)計依據(jù)，說明選題目的、意義，列出主要參考文獻）1．技術(shù)背景和設(shè)計依據(jù)提出基于S7-300PLC技術(shù)對礦用主通風(fēng)機控制系統(tǒng)的設(shè)計：在硬件方面選用西門子公司的S7-300系列的PLC通過硬件的組態(tài)。通過下位機軟件的編程實現(xiàn)對礦用主通風(fēng)機的監(jiān)測和控制功能，并對事故發(fā)生及時反應(yīng)。通風(fēng)機的監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)之一。其主要功能有檢測通風(fēng)

2、機的各項參數(shù)和指標(biāo)，控制系統(tǒng)描述的被控對象的運行狀況，并為井下安全生產(chǎn)、故障診斷和效率分析提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。2.通風(fēng)機發(fā)展歷史通風(fēng)機有悠久的歷史。我國在公元前就已經(jīng)制造出簡單的木質(zhì)礱谷風(fēng)車。1862年，英國的圭貝爾發(fā)明離心通風(fēng)機，其效率僅為40%左右，主要用于礦山通風(fēng)。1880年，人們設(shè)計出用于礦井排送風(fēng)的蝸形機殼，和后向彎曲葉片的離心通風(fēng)機，結(jié)構(gòu)更加完善。1892年法國研制成橫流通風(fēng)機；1898年，愛爾蘭人設(shè)計出前向葉片的西羅柯式離心通風(fēng)機，并為各國所廣泛采用；19世紀(jì)，軸流通風(fēng)機已應(yīng)用于礦井通風(fēng)和冶金工業(yè)

3、的鼓風(fēng)，但其壓力僅為100～300帕，效率僅為15～25%，直到二十世紀(jì)40年代以后才得到較快的發(fā)展?！　?935年，德國首先采用軸流等壓通風(fēng)機為鍋爐通風(fēng)和引風(fēng)；1948年,丹麥制成運行中動葉可調(diào)的軸流通風(fēng)機；旋軸流通風(fēng)機、子午加速軸流通風(fēng)機、斜流通風(fēng)機和橫流通風(fēng)機也都獲得了發(fā)展。3.選題目的及意義通風(fēng)機是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，排氣壓力低于1.5*10帕，它是一種從動的流體機械。通風(fēng)機廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻，鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)，

4、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)，谷物的烘干和選送，風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進等。通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計是礦井總體設(shè)計的一個重要組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要組成部分。因此，必須密切配合其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)來周密考慮、精心設(shè)計已達到最佳效果。礦井通風(fēng)設(shè)計的基本任務(wù)是結(jié)合礦井開拓與開采設(shè)計，建立一個安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理和便于管理的通風(fēng)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上計算各用風(fēng)地點所需風(fēng)量、總風(fēng)量與總風(fēng)壓，從而選擇礦井通風(fēng)設(shè)備。對于新建礦井的通風(fēng)設(shè)計，既要考慮當(dāng)前的需要，又要考慮長遠發(fā)展的要求。而對于改建或擴建的通風(fēng)設(shè)計，必

5、須對原有的生產(chǎn)與通風(fēng)情況作出詳細(xì)的調(diào)查，分析通風(fēng)存在的問題，考慮礦井生產(chǎn)的特點和發(fā)展規(guī)劃，充分利用原有的井巷與通風(fēng)設(shè)備，在原有的基礎(chǔ)上提出更完善、更切合實際的通風(fēng)設(shè)計。礦井通風(fēng)設(shè)計需要很多依據(jù)：（1）礦井自然條件：地質(zhì)、地形圖；礦井中的游離二氧化碳含量；礦井底層的瓦斯含量和壓力以及瓦斯和二氧化碳涌出量；礦產(chǎn)的自然傾向性及自然發(fā)火期；煤塵的爆炸性；礦區(qū)氣候條件（年最高、低氣溫和年平均氣溫，常年主導(dǎo)風(fēng)向，地溫及地溫增深率）。（2）礦井生產(chǎn)條件：礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限；礦井的開拓、開采與運輸系統(tǒng)；各采區(qū)儲量及按年限

6、分配的位置與產(chǎn)量分配情況；同時開采的煤層數(shù)、采區(qū)數(shù)、采掘工作面數(shù)；井下同時工作的最多人數(shù)；同時爆破的最多炸藥消耗量；井巷斷面及支護形式等。（3）鄰近生產(chǎn)礦井與通風(fēng)設(shè)計有關(guān)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)或統(tǒng)計資料及風(fēng)量計算方法。（4）各種技術(shù)經(jīng)濟參數(shù)、性能的資料以及有關(guān)法規(guī)與政策規(guī)定。針對礦井舊通風(fēng)控制系統(tǒng)中存在的體積龐大、接線復(fù)雜、機械觸點多、排除故障困難、可靠性差、自動化程度低等缺陷，本次設(shè)計是一種基于PLC控制技術(shù)的礦井通風(fēng)安全控制系統(tǒng)，詳細(xì)討論了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、控制方案、工作原理、硬件與軟件設(shè)計方法。該控制系統(tǒng)具有功能完善、

7、運行穩(wěn)定、可靠性高、便于維護、節(jié)能效果明顯等特點，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效率，具有良好的應(yīng)用前景。同時該控制系統(tǒng)若配置相應(yīng)的通信模塊和上位計算機，可方便地組成集散式控制系統(tǒng)，對現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，實現(xiàn)遠程控制，提升企業(yè)生產(chǎn)的自動化程度。4.主要參考文獻和技術(shù)資料【1】蔡瑞娟，陳海霞，西門子plc編程技術(shù)及工程應(yīng)用，機械工業(yè)出版社.2006.8【2】李仁，電氣控制，機械工業(yè)出版社.2008【3】沈建明，王啟立，劉頎，通風(fēng)機性能在線監(jiān)測振動數(shù)據(jù)分析[J].2004【4】邱公偉，可編程控制器及網(wǎng)絡(luò)通信

8、應(yīng)用，清華大學(xué)出版社，2000：10-18【5】Cooper、G.R.、C.D.McGillen,ModernCommunicationandSpreed-Spectrum,NewYork:McGraw-HillBookCompany,2000:89-111【6】Torrieri、D.J.,PrincipleofsecureCommunicationSystems，Norwood，Mass.：ArtechHous