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1、畢業(yè)論文（設計）開題報告題目名稱基于PLC的礦井通風控制系統(tǒng)設計學生姓名專業(yè)機電技術(shù)教育班級一、選題的目的意義近幾年來，伴隨著信息化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，逐漸把自動化控制應用于工業(yè)領(lǐng)域，基于PLC礦井通風控制系統(tǒng)就是創(chuàng)建一流信息化礦井的一部分，它主要完成在地面集控中心對礦井通風機的遠程開停和在線監(jiān)測，過熱保護，故障報警等功能。該系統(tǒng)通過實時監(jiān)測礦井風壓、風量、通風機功率以及通風機開停狀態(tài)信號及時發(fā)現(xiàn)礦井通風異常情況，發(fā)出報警信息，傳送至信息管理中心,系統(tǒng)可以根據(jù)實時監(jiān)測到的風量不足或風機停止運轉(zhuǎn)信號，通過礦井端監(jiān)控系統(tǒng)，并根據(jù)預先設定切斷相關(guān)區(qū)域動力電源，強制撤出人員，停止生產(chǎn)作業(yè)。從而為生產(chǎn)提供了有效

2、地監(jiān)管、監(jiān)控手段，實現(xiàn)通風機房無人值守，達到減人提效的目的。礦井通風系統(tǒng)擔負著向井下輸送新鮮空氣，稀釋、排除井下有害氣體和調(diào)節(jié)井下環(huán)境溫度和濕度以及熱量和水蒸氣，創(chuàng)造合適的氣候條件，改善工人勞動環(huán)境等重要任務，它不僅是大型用電設備，而且24小時晝夜不停地運轉(zhuǎn)。由此可見，保證人身安全和礦井安全生產(chǎn)的措施中，礦井通風有著非常重要的意義。如果能夠用PLC實現(xiàn)本設計所要求的功能，將有著很強的現(xiàn)實意義和應用前景。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著微處理器、網(wǎng)絡通信、人機界面技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)自動化技術(shù)日新月異，各種產(chǎn)品競爭激烈，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。目前的挑戰(zhàn)在于：1）硬件上如何適應工業(yè)惡劣環(huán)境；2）通訊機制如何提高；

3、3）將以太網(wǎng)引進控制領(lǐng)域。PLC也由最初的只能處理開關(guān)量而發(fā)展到可以處理模擬量和數(shù)據(jù)，加之與DCS、PID調(diào)節(jié)器、工業(yè)PC等技術(shù)相結(jié)合，必將隨著自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展生存下去。新一代的PLC具有PID調(diào)節(jié)功能，廣泛地應用于各個行業(yè)。目前PLC(可編程序控制器)已經(jīng)成為自動控制的核心和關(guān)鍵，由于自動控制直接關(guān)系到整個工程和設備的技術(shù)先進性、可靠性、運行和維護的人數(shù)及費用等重大問題，其重要性已受到普遍重視和肯定。特殊的生產(chǎn)條件使采掘中的不安全因素增多，工作面空間狹小、工作面不斷變化、采礦作業(yè)過程中產(chǎn)生的粉塵和有毒有害氣體等對工作面環(huán)境的污染等帶來了礦山安全的特殊性。尤其是大型機械化或井下地質(zhì)

4、條件不太好的礦山，礦井通風過程中存在著風流短路、漏風、無風死角、風流反向、污風循環(huán)等風流控制的難題，使礦井的有效風量率、風流分配等受到極大的影響，直接威脅到礦山井下的安全生產(chǎn)和工人的身體健康。通風機控制系統(tǒng)均采用PLC就近接入工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，從而進入礦井綜合自動化平臺并組態(tài)，在地面集控中心設置操作微機進行控制。同時，在通風機房設置工業(yè)電視攝像頭，與移動通信、固定電話一起，作為遠程控制的監(jiān)視、聯(lián)系手段。及時了解受控方信息，使控制達到交互式與智能化。三、主要研究內(nèi)容采用PLC控制技術(shù)對原有系統(tǒng)進行改造,設計礦井通風自動控制系統(tǒng)。研究內(nèi)容包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制方案、控制系統(tǒng)硬件設計、控制系統(tǒng)軟件設計。四、

5、畢業(yè)論文（設計）的研究方法或技術(shù)路線通過掌握PLC控制技術(shù)對原有系統(tǒng)進行改造,設計礦井通風自動控制系統(tǒng)。步驟如下：（1）PLC容量和性能的選取要與任務相適應；（2）PLC運行速度要滿足實時控制的要求；（3）傳感器接線形式要與PLC的I/O接口相匹配；（4）根據(jù)控制要求確定輸入與輸出點數(shù)，進行I/O分配，編制“I/O分配表”；（5）根據(jù)PLC的控制情況畫出對應的流程圖；五、主要參考文獻與資料1王樹剛，王繼仁，桂祥友等.礦內(nèi)空氣非定常流動規(guī)律研究J.遼寧工程技術(shù)大學學報，1998，17(4)：3373422李舒伶，任志玲，王玉學等.礦井火災時期風流控制系統(tǒng)研究J.遼寧工程技術(shù)大學學報，1999，1

6、8(2)：1251273沈海鴻，謝晨陽，劉培根等.預測控制系統(tǒng)在礦井通風系統(tǒng)中的應用J.遼寧工程技術(shù)大學學報，2001，20(3)：2702724秦彥磊，陸愈實等.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型的礦井通風可靠性研究J.中國地質(zhì)大學工程學院學報，2006，32(2)：48495秦憲禮，吳強，姚嵩等.提高礦井通風能力的方法J.黑龍江礦業(yè)學院學報，1998，8(2)：8126陳偉，李光等.礦井通風機監(jiān)控系統(tǒng)的設計J.株洲工學院學報，2006，72(4)：18197胡維喜，蔣曙光，吳征艷等.一種新穎的礦井通風數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)J.中國礦業(yè)大學能源科學與安全工程學院學報，2006，6（5）：25268周谷珍，李明等.井

7、下局部通風機供電方式的探討J.重慶工程職業(yè)技術(shù)學院學報，2006，33（6）：1221239李德俊.煤礦井下局部通風機的使用與控制J.北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報，2004，5(2)：535710李國厚.PLC原理與應用M.北京：清華大學出版社，200511張建華，陳長華等.礦井通風網(wǎng)路可靠性定量分析J.遼寧工程技術(shù)大學學報，2006，16(1)：121512岑佑華，余琳等.銅綠山礦通風系統(tǒng)優(yōu)化及改造J.大冶有色金屬公司設計研究院學報，2006，2(2)：485013魏連江，王德明，趙守鵬等.礦井通風安全管理系統(tǒng)的開發(fā)模式J.中國礦業(yè)大學能源與安全工程學院學報，2006，3(3)：505214益民，林海鵬，趙汗青等.PLC在礦井局部通風機變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應用J.黑龍江科技學院學報，2004，12(5)：14214515韓安榮.通用變頻器及其應用M.北京：機械工業(yè)出版社，2004六、指導教師審批意見年月日