毕业论文-煤矿井下排水系统控制的系统设计

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1、 毕业论文任务书 任 务 下 达 日 期 ：任 务 下 达 日 期 ： 毕业论文日期：毕业论文日期： 毕业设计题目：毕业设计题目：煤矿井下排水系统控制的系统设计煤矿井下排水系统控制的系统设计 毕业设计专题题目：毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求：毕业设计主要内容和要求： 1.1. 掌握煤矿井下排水系统的工作原理和过程， 设计水泵控制掌握煤矿井下排水系统的工作原理和过程， 设计水泵控制 的实现方法。的实现方法。 2.2. 完成排水系统的自动控制，实现“避峰填谷”功能。完成排水系统的自动控制，实现“避峰填谷”功能。 3.3. 使用可编程控制器 （使用可编程控制器 （PLCPLC） 、 水位

2、测量单元、 压力检测单元、） 、 水位测量单元、 压力检测单元、 流量监测单元等多种手段，实现自动控制流量监测单元等多种手段，实现自动控制，最终达到无人，最终达到无人 值守的目的。值守的目的。 指导教师签字： 摘 要 煤矿井下排水设备对保证矿井正常生产起着非常重要的作用。目前国内 各矿井的排水系统多采用传统的继电器控制方法，用人工进行监测。传统方 法控制线路复杂，设备运行的可靠性低，工人劳动强度大，不适应煤炭发展 的需要。本文设计的排水系统采用 PLC 控制与 PC 监视相结合的方式，弥补 了传统继电器控制的缺陷与不足，提高了工作可靠性和稳定性。 在本设计中首先对煤矿排水系统进行概述，然后根据

3、排水控制的要求， 进行自动控制方面的设计。本系统采用西门子的 S7-300 系列 PLC，并结合各 种传感器（主要为水位传感器、负压传感器、压力传感器、流量传感器等）， 完成系统设计中要实现的控制功能。有自动、半自动和手动三种操作方式可 供选择。为了防止工作水泵及管路磨损过于严重、备用泵及其电气设备或备 用管路长期不用而导致电机和电气设备受潮或有其他故障不能及时发现，本 系统采用水泵及管路的“自动轮换”工作机制。又根据“避峰就谷”的原则 确定开启水泵台数，以达到节省用电的目的。 关键词：煤矿； 排水系统； 集中控制; ; PLC 目 录 1 绪论 1 1.1 煤矿井下水的形成及排水的重要性 .

4、 1 1.2 国内外研究现状及主要问题 . 2 1.2.1 课题研究现状 . 2 1.2.2 主要问题 . 3 1.3 本课题研究的主要内容 . 3 1.4 本章小结 . 4 2 煤矿井下排水系统组成概况 5 2.1 离心式水泵工作原理 . 5 2.2 射流泵和真空泵的介绍 . 7 2.2.1 真空泵工作原理 . 8 2.2.2 射流泵工作原理 . 10 2.3 离心式水泵的启停过程 . 10 2.3.1 离心式水泵的启动过程 . 10 2.3.2 离心式水泵的停机过程 11 2.4 多台水泵的井下排水系统组成及功能实现 11 2.5 本章小结 . 12 3 系统硬件设计 13 3.1 可编程控制技术 . 13 3.1.1 PLC 的主要特点 . 13 3.1.2 PLC 的基本工作原理 . 16 3.1.3 PLC 实现控制功能 . 18 3.2 PLC 控制系统总体设计 . 20 3.2.1 控制系统的输入/输出参数统计 . 21 3.2.2 PLC 系统选型 . 23 3.3 本章小结 . 24 4 传感器选型 25 4.1 液位传感器介绍 . 26 4.1.1