1、 毕 业 设 计（论文） （说 明 书） 题 目：姓 名： 编 号： xx 2013 年 5 月 10 日 xx 毕 业 设 计 （论文） 任 务 书 姓名 专业 任 务 下 达 日 期 2013 年 3 月 4 日 设计（论文）开始日期 2013 年 3 月 11 日 设计（论文）完成日期 2013 年 5 月 17 日 设计（论文）题目： 首山矿地面压风机控制系统设计 A编制设计 B设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 曹留柱 系（部）主 任 韩 莉 2013 年 5 月 24 日 xx 摘摘 要要 矿业生活中压风机是不可缺少的设备， 本文主要研究了压风机的监控保护和压风机 组的调度，通过
2、计算机房远程集中控制，对于压风运行进行管理调度，优化完善压风机 系统的监控功能。 系统采用两级计算机监控，以工控机作为监控系统中的上位机，而下位机则采用 PLC 作为现场级的控制设备， 配以可靠精确的传感器， 实时监控压风机运行， 实现温度、 压力、断水、高压综合保护，通过远程通信把压风机的运行参数传送给上位机，上位机 可以发出控制指令，远程控制压风机。上位机实时的以数据和图形的方式显示压风机的 运行状态，对于故障几十产生报警并对压风机实施保护。 整个系统采用 S7-300 系列可编程控制器的 CPU315 及扩展模块作为核心，综合相 应的接口电路、传感器、通信装置、上位机软件设计完成。由可编
3、程控制器实现形成报 警和保护的判断，各种信号的检测和监视。同时完成压风机自动操作的控制。 论文对压风机的原理分析进而提出设计思想， 完成了控制系统的硬件设计和上下两 级的程序编制。对于下位机可编程控制器中压风机监控系统的软件实现进行阐述，对于 上位机人机人机界面所实现的监控显示、 数据存储、 和指令控制等设计也做了详细介绍。 压风机控制系统自动化程度高， 稳定可靠， 大大减轻了劳动强度， 提高了生产效率， 保障了空压机的安全运行。 关键词：压风机；可编程控制器；监控系统 目目 录录 第一章 绪论 . 3 1.1 课题的背景和意义 3 1.2 首山矿概述. 2 1.3 首山矿压风机系统概况 .
4、2 1.3.1 基本情况 2 1.3.2 总体设计 3 第二章 空气压缩机. 5 2.1 空气压缩机及分类 5 2.2 螺杆式空气压缩机 5 2.2.1 螺杆式空压机基本结构 . 5 2.2.2 螺杆式空压机的工作原理 6 2.2.3 螺杆压缩机的特点 7 2.3 活塞式空压机 . 8 2.4 首山矿美国寿力 TS-32S 型双螺杆压风机. 9 第三章 压风机控制系统设计方案 10 3.1 系统简介 10 3.2 压风机系统控制方案. 13 3.3.1 空压机切换工作过程 . 14 3.3.2 通信方式 16 3.3.3 报警装置 16 第四章 控制系统硬件设计 18 4.1 主电路设计. 1
5、8 4.2 PLC 选型 18 4.3 变频器选型： . 22 4.4 传感器的选取 . 22 第五章 控制系统的软件设计. 24 5.1 PLC 控制系统设计步骤 . 24 5.2 系统控制原理 24 第六章 系统的使用及维护 29 6.1 PLC 系统控制方式 29 6.2 设备维护 . 33 6.2.1 压风机 33 6.2.2 控制柜 . 34 6.2.3 外围执行机构 . 34 6.2.4 传感器部分 . 35 参考文献 36 附 录 37 致 谢 39 第一章第一章 绪论绪论 1.1 课题的背景和意义课题的背景和意义 矿井压风系统是矿井生产必不可少的重要系统之一。 矿井压风系统主要由空气压缩 机、压风管路、阀门、相关元件、空气过滤器、风包、冷却装置、润滑装置、安全保护 装置及电气控制装置等组成。近些年来，由于煤矿的安全支护推广锚喷工艺，煤巷掘进 中为了杜绝因煤电钻维护不到位而造成失爆发生瓦斯豁然煤尘爆炸事故， 也推广应用风 动钻机。 压风系统主要是用来为风镐、气锤（空气锤） 、气动凿岩机等风动机械和风动工具 提供动力。在煤矿使用压风设备和机具比使用用电设备安全，尤其是在有瓦斯和煤尘爆 炸危险、有害气体易涌出的矿井，更显出它的优越性。另外，像气动凿岩机这类风动工 具的冲击力强，最适用于钻削坚硬的岩石，所以矿山岩石掘进工作离不开压风系统。 为了减轻操作工人劳动强度、
