学士学位论文—-井下带式输送机的监护保护系统设计

目 录

摘 要 ............................................. 错误！未定义书签。 第一章 概述 ........................................................ 1 1.1设计背景 ......................................................... 1 1.2设计内容 ......................................................... 2 第二章 井下带式输送机监控系统的硬件设计 ........................... 3 2.1监控系统的构成 ................................................... 3 2.1.1 地面控制中心 ................................................... 3 2.1.2 井下带式输送机控制分站 .......................................... 3 2.2 PLC的选型 ...................................................... 4 2.3 PLC的I/O分配 .................................................. 4 2.4 PLC硬件接线图 .................................................. 5 2.5检测部分 ......................................................... 6 2.5.1 打滑检测 ....................................................... 6 2.5.2 跑偏检测 ....................................................... 7 2.5.3 堆煤检测 ....................................................... 8 2.5.4 温度检测 ....................................................... 9 2.5.5 烟雾检测 ...................................................... 10 2.5.6 撕裂检测 ...................................................... 10 2.6 系统保护装置 ................................................... 11 2.6.1 安全保护 ..................................................... 11 2.6.2 传感器的选择 ................................................. 12 2.6.3 保护装置 ....................................................... 12 2.7 系统部件的布置及其功能 ....................................... 13 第三章 井下带式输送机监控系统的软件设计 .......................... 15 3.1 分站系统软件设计 .............................................. 15 3.2启动控制 ........................................................ 15 3.3保护检测 ........................................................ 16 3.4 PLC与上位机的通信方式 ......................................... 17

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第四章 控制系统的抗干扰措施设计 ................................... 19 4.1主要干扰源 ...................................................... 19 4.2抗干扰措施 ...................................................... 19 总 结 ............................................................. 21 致 谢 ............................................................. 22 参 考 文 献 ....................................................... 23

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1 中国矿业大学成人教育学院本科毕业设计

第一章 概述

1.1设计背景

皮带运输系统因其结构简单，传输量大，使用方便，被广泛应用于农业、工业、商业、

军事等方面，在采矿运输、车站及码头的货物运输更是使用广泛。

我国是一个富煤少油的国家，煤炭是我国最为重要的动力能源，也是重要的化工原料。作为世界第一大产煤国，大多数煤矿井下输煤系统也采用带式输送机传输，带式输送机运输系统是煤矿生产的重要组成部分，其安全、可靠和高效的运煤工作，对提高煤矿生产效率和经济效益有巨大的作用。但是随着耗煤量的急剧加大，矿井采煤规模的不断扩大，这就要求带式输送机输煤系统始终处于完好的运行状态，这也造成对带式输送机系统的性能要求越来越高。

带式输送机运输系统的线路较长并且由过个环节和运煤设备配套而成，如果运煤线路某个环节中断，就会使采掘工作面和其它工作地点的作业陷入停顿。因此，带式输送机运输系统运行的好坏直接关系到煤矿生产能否正常进行。由于我国生产力发展不均衡，大多数中小型煤矿技术和安全保障水平较低。据统计，我国为数较多的煤矿在矿井带式输送机控制系统方面还采用现场手动控制，由于煤矿井下环境恶劣，带式输送机经常出现跑偏、打滑、纵向撕裂、燃烧、断带等故障，这不仅影响煤矿生产，也给煤矿安全带来巨大威胁，从而耗费大量人力、物力资源，因此建立一个功能完善的带式输送机监控系统，不仅可以让工人从井下恶劣环境以及繁重的劳动中解放出来，而且可以通过控制网络对相距较远的带式输送机进行实时监测，得到准确数据。

本设计以阳泉市寺家庄煤矿带式输送系统为背景，在了解和分析的基础上，设计了一套相对完善的监控保护系统。寺家庄煤矿是年产200万吨的中型煤矿，采用带式运输机作为主要运输方式，其主运输系统包括主提升带式输送机、走廊带式输送机、振动筛、中煤块带式输送机、大煤块带式输送机、过桥带式输送机和末煤刮板输送机、煤仓等。各条皮带机都由一台电动机驱动，其中振动筛为双层的，每条皮带机均设置跑偏、堆煤、烟雾、拉线急停、打滑、纵撕等保护。其工艺流程图如图1.1所示，其中箭头指示煤流方向。

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2 中国矿业大学成人教育学院本科毕业设计

图1.1 运输工艺流程图

煤炭从井底煤仓经给煤机运到主提升皮带，通过主斜井中的主提升皮带运至地面，经地面的走廊皮带输送机转运到振动筛，振动筛为双层的，经筛分后分成大块煤、中块煤和末煤三种。大块煤经大块皮带到大块煤仓，中块煤经中块皮带运到中块煤仓，而末煤先通过过桥皮带转运，再利用过桥皮带机尾的分煤挡板分到两条末煤刮板输送机上，运输到各自的煤仓，其分煤挡板是固定的。

本设计只设计主斜井带式输送机的监控系统。它的主要参数如下：主斜井带式输送机长1260m，由4台1400KW电机拖动，正常运行速度4.5m/s，电压等级为10KV，远程控制方式。

1.2设计内容

本设计以寺家庄煤矿井下带式输送机为背景，对该矿带式输送机控制系统进行了系统了解，主要设计内容如下：

1）主要介绍选题背景。

2）介绍带式输送机运输监控系统的主要结构。

3）介绍本系统的硬件设计及软件设计。

3）详细分析带式输送系统的保护检测，传感器的应用和保护装置的选用。 4）在简略介绍组态软件的基础上，运用组态来实现上位机监控系统的设计。 5) 最后分析控制系统产生干扰的原因，提出对应抗干扰措施。

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