礦井主排水自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘  要
文章進(jìn)行了排水設(shè)備的選型設(shè)計(jì)，然后根據(jù)排水控制的要求，進(jìn)行自動(dòng)控制方面的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)采用SIEMENS的S7-300系列PLC，并結(jié)合各種傳感器（主要為水位傳感器、負(fù)壓傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等），完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)的控制功能。本系統(tǒng)采用水泵及管路的“自動(dòng)輪換”工作制。又根據(jù)“避峰填谷”的原則確定開(kāi)啟水泵臺(tái)數(shù)，以達(dá)到節(jié)省用電的目的。在就地PC端，采用易控組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行情況及各個(gè)運(yùn)行參數(shù)，做到有故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)并盡早處理。S7-300通過(guò)CP340通訊模塊，采用RS-232C通信標(biāo)準(zhǔn)與就地PC建立聯(lián)系。
關(guān)鍵詞：PLC、排水系統(tǒng)、自動(dòng)控制

 ABSTRACT
At first this text chose and designed drainage equipments, then designed autocontrol part based on drainage control request. This system adopts S7-300 PLC series produced by SIEMENS，with many sensors(mainly incloding water line sensors,minus pressume sensors,pressme sensors,flux sensors) to complete autocontrol function demanded in this system design. Water pumps and pipelines of this system are controlled to run in turn automatically. The number of running water pumps is confirmed by the principle of avoiding apex and filling vale in order to economize electricity. On the spot of PC,it introduces controlease configuration control system to take charge of inspecting running state and parameters of equipments so that trouble can be found and dealt with in time. S7-300 used Standard RS-232 to communicate with PC on the spot through Module CP340.
KEY WORDS:drainage system； PLC； autocontrol

目    錄

第一章 緒論……………………………………………………………………1
1.1 排水系統(tǒng)概述…………………………………………………………1
    1.1.1 礦井生產(chǎn)過(guò)程中排水的重要性………………………………1
    1.1.2 礦井排水系統(tǒng)的組成部分……………………………………1
   1.2 井下排水系統(tǒng)存在的問(wèn)題…………………………………………………3
     1.3 排水系統(tǒng)為何要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制…………………………………………3
     1.4 我國(guó)礦井主排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀……………………………………………4
   
第二章 礦井自動(dòng)排水系統(tǒng)的各種參數(shù)與檢測(cè)………………………4
     2.1 水倉(cāng)水位的檢測(cè)…………………………………………………………5
        2.1.1 液位傳感器介紹…………………………………………………5
        2.1.2 液位檢測(cè)裝置選擇…………………………………………………8
     2.2 電機(jī)即水泵溫度檢測(cè)………………………………………………………9
     2.3 水泵壓力檢測(cè)………………………………………………………10
    2.4  水泵流量檢測(cè)……………………………………………………12
         2.4.1 流量檢測(cè)儀器的安裝…………………………………………12
         2.4.2 流量計(jì)的要求……………………………………………………13
         2.4.3 流量檢測(cè)傳感器的使用…………………………………………15
     2.5 水泵負(fù)壓檢測(cè)………………………………………………………15

第三章 基于PLC的礦井主排水自動(dòng)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)……………16
3.1 控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)……………………………………………………16
3.2 基于PLC的礦井主排水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………17
    3.2.1 PLC的主要特點(diǎn)……………………………………………………17
    3.2.2 PLC的基本工作原理……………………………………………20
    3.2.3 PLC地址分配和實(shí)現(xiàn)控制功能………………………………22
    3.2.4 3s7—300PLC的基本組成……………………………………27
3.3 西門(mén)子ET200M與PROFIBUS-DP總線………………………………32

第四章 礦井自動(dòng)主排水系統(tǒng)設(shè)備的選型設(shè)計(jì)…………………………33
4.1 初始數(shù)據(jù)……………………………………………………………………33
4.2 選型設(shè)計(jì)……………………………………………………………………33
4.3 引水設(shè)備……………………………………………………………………35
4.4 自動(dòng)閥門(mén)……………………………………………………………38
4.5 高壓開(kāi)關(guān)柜…………………………………………………………40
  
第五章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)…………………………………………………41
5.1 PLC的軟件設(shè)計(jì)………………………………………………………41
    5.1.1軟件流程圖……………………………………………………41
    5.1.2 地址分配……………………………………………………43
    5.1.3 水泵的自動(dòng)開(kāi)啟、運(yùn)行、故障保護(hù)流行圖…………………45
    5.1.4 PLC的程序設(shè)計(jì)………………………………………………47
5.2 控制系統(tǒng)上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)………………………………………50
   5.2.1 設(shè)計(jì)要求………………………………………………………50
   5.2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容………………………………………………………51
   5.2.3 上位機(jī)與PLC的通信…………………………………………51
   5.2.4 監(jiān)控主界面……………………………………………………53
   5.2.5 報(bào)警界面………………………………………………………55
第六章 如何使礦井主排水自動(dòng)控制系統(tǒng)抗各種干擾……………………56
6.1 常見(jiàn)的各種干擾源………………………………………………56
6.2 如何采取措施排除這些干擾………………………………………56
第七章 總結(jié)…………………………………………………………57
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………58
致謝……………………………………………………………………………59
翻譯部分………………………………………………………………………60