矿用主通风机的控制系统设计开题报告

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1、毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 姓 名 * 专业 电气工程及 其自动化 班级 学 号 指导教师 题目类型 工程 题 目 基于 S7-300PLC 矿用主通风机的控制系统设计 一、选题背景及依据（简述题目的技术背景和设计依据，说明选题目的、意义， 列出主要参考文献） 1技术背景和设计依据 提出基于 S7-300PLC 技术对矿用主通风机控制系统的设计：在硬件方面 选用西门子公司的 S7-300 系列的 PLC 通过硬件的组态。通过下位机软件的编程 实现对矿用主通风机的监测和控制功能，并对事故发生及时反应。 通风机的监控技术已经是比较成熟的技术之一。其主要功能有检测通风 机的各项

2、参数和指标， 控制系统描述的被控对象的运行状况， 并为井下安全生产、 故障诊断和效率分析提供准确的数据。 2.通风机发展历史 通风机有悠久的历史。我国在公元前就已经制造出简单的木质砻谷风 车。1862 年，英国的圭贝尔发明离心通风机，其效率仅为 40%左右，主要 用于矿山通风。1880 年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向 弯曲叶片的离心通风机，结构更加完善。 1892 年法国研制成横流通风机；1898 年，爱尔兰人设计出前向叶 片的西罗柯式离心通风机，并为各国所广泛采用；19 世纪，轴流通风机已 应用于矿井通风和冶金工业的鼓风，但其压力仅为 100300 帕，效率仅为 1525%，

3、直到二十世纪 40 年代以后才得到较快的发展。 1935 年，德国首先采用轴流等压通风机为锅炉通风和引风；1948 年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流通风机；旋轴流通风机、子午加速轴流 通风机、斜流通风机和横流通风机也都获得了发展。 3.选题目的及意义 通风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，排气压 力低于 1.5*10 帕，它是一种从动的流体机械。通风机广泛用于工厂、矿井、隧 道、冷却塔、车辆船舶和建筑物的通风、排尘和冷却，锅炉和工业炉窑的通风和 引风，空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风，谷物的烘干和选送，风洞 风源和气垫船的充气和推进等。 通风系统设计是矿井总体设计的一

4、个重要组成部分，是保证安全生产的 重要组成部分。因此，必须密切配合其他生产环节来周密考虑、精心设计已达到 最佳效果。 矿井通风设计的基本任务是结合矿井开拓与开采设计，建立一个安全可 靠、技术先进、经济合理和便于管理的通风系统，并在此基础上计算各用风地点 所需风量、 总风量与总风压， 从而选择矿井通风设备。 对于新建矿井的通风设计， 既要考虑当前的需要， 又要考虑长远发展的要求。 而对于改建或扩建的通风设计， 必须对原有的生产与通风情况作出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井 生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有的基础上提出 更完善、更切合实际的通风设计。 矿井通风设计

5、需要很多依据： （1）矿井自然条件：地质、地形图；矿井中的游离二氧化碳含量；矿井底 层的瓦斯含量和压力以及瓦斯和二氧化碳涌出量； 矿产的自然倾向性及自然发火 期；煤尘的爆炸性；矿区气候条件（年最高、低气温和年平均气温，常年主导风 向，地温及地温增深率） 。 （2）矿井生产条件：矿井年产量及服务年限；矿井的开拓、开采与运输系 统；各采区储量及按年限分配的位置与产量分配情况；同时开采的煤层数、采区 数、采掘工作面数；井下同时工作的最多人数；同时爆破的最多炸药消耗量；井 巷断面及支护形式等。 （3） 邻近生产矿井与通风设计有关的经验数据或统计资料及风量计算方法。 （4）各种技术经济参数、性能的资料以

6、及有关法规与政策规定。 针对矿井旧通风控制系统中存在的体积庞大、接线复杂、机械触点多、 排除故障困难、可靠性差、自动化程度低等缺陷，本次设计是一种基于 PLC 控 制技术的矿井通风安全控制系统， 详细讨论了系统的结构、 控制方案、 工作原理、 硬件与软件设计方法。该控制系统具有功能完善、运行稳定、可靠性高、便于维 护、节能效果明显等特点，提高了企业的生产效率和经济效率，具有良好的应用 前景。同时该控制系统若配置相应的通信模块和上位计算机，可方便地组成集散 式控制系统，对现场设备的运行状态进行监控，实现远程控制，提升企业生产的 自动化程度。 4.主要参考文献和技术资料 【1】蔡瑞娟，陈海霞，西门子 plc 编程技术及工程应用，机械工业出版 社.2006.8 【2】李仁，电气控制，机械工业出版社.2008 【3】沈建明，王启立，刘颀，通风机性能在线监测振动数据分析J.2004 【4】邱公伟，可编程控制器及网络通信应用，清华大学出版社，2000： 10-18 【5】 Cooper 、 G.R. 、 C.D.McGillen , Modern Commun