简介:关于系统控制方面的论文题目、论文提纲、系统控制论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
高春民
（中国平煤神马能源化工集团有限责任公司 河南论文范文467000）
摘 要：煤矿的运输机系统是重要的生产保障系统,其运行的安全与否将直接关系到这个煤矿的生产效益.因此构建煤矿运输机械的集中监控自动化系统是十分必要的.在系统构建中应当注意对整个系统进行合理的划分,并对子系统逐个完善,并最终实现网络化、自动化控制.最终利用这个系统完成操作、调度、监控、遥控等控制,以此提高运输机系统的科学化、安全化运行,保障生产效率的同时扩大效益.
关键词：PLC系统；基本功能；操作功能；运输机控制
一、基于PLC的煤矿集中监控系统概况
1.控制系统整体构建
随着电子技术的发展,PLC在自动化领域的应用范围进一步被推广,为不同的领域和行业的自动化设备提供了可靠的技术保障.在煤矿生产中PLC的使用也提高了自动化系统的控制能力和准确性.尤其是在煤矿的运输系统中,PLC的技术提升让整个系统更加的智能起来.目前普遍采用的运输机集中监控系统主要是分布式腔制结构.其控制指令由井下控制中心和综合控制中心发出,完成对这个系统的控制.综合控制中心位于地面,系统主要采用的是AnS和FX系列PLC为控制核心,控制中心和各个控制点之间采用的也是菱电开放式的网络总线结构CC-Link,控制点和传感器之间采用的是矩阵式联接,控制中心和综合操作台的计算机也同CC-Link总线网络实现连接.各个控制点负责将采集的数据和控制信号分别发送给中心和设备,以此完成整个自动化控制过程.
2.控制系统的网络构建和基本功能
在煤矿监控系统的网络构建中,技术人员从煤矿的现场情况出发,设计了地面控制为主站,选用三菱PLC-Ans系列设备,网络选择了开放的CC-Link总线,在控制距离大于1200m的两个控制点之间增加了中继器,在运输机的机头作为控制节点,其中控制设备的子站负责现场信号的采集和传输,并对设备发出控制指令,完成终端动作.
整个监控网络构建完成后,操作人员既可以在控·制中心的显示器上对全部的运输机进行实时监控,并对其进行相应的“遥控”,实现了整个煤矿生产运输的自动化.该系统具备的基本功能为：1）对生产进行实时监控,采集和分析设备参数,汇总参数并通过分析对运输机构成的运输系统进行宏观的监控,同时保证操作人员完成远程控制.2）保存历史数据,方便进行生产数据的比较和分析.由于具备对实时信息的记录能力,因此控制系统可以将生产数据保存在数据库中,并在需要时进行各种数据、事件的分析,将传统的记录和处理数据的方式简单化、方便化.3）让整个运输机系统实现了实时控制,在系统的帮助下,操作人员可实现实时监控,并完善实时数据处理及时将图形和报表显示出来,以结合工况、产量、仓储等完成对生产运输的合理控制.4）通过终端监控PLC可以对设备故障和模拟超限进行报警提示.当终端设备出现故障或者模拟超限的时候,监控端就会将发生问题的控制点显示在控制监视器上,甚至可完成语音报警和故障分析等,在处理故障的同时还可以完成相关故障信息的记录,方便日后的维护和资料分析.
一、煤矿运输机集中监控网络系统
整个监控系统主要有几个子系统构成,这些系统的协同工作,才能完成整个网络的自动化控制.下面就对这几个系统进行简要介绍：
1.操作人员工作站
按照监控子系统的功能分配,在控制中心设计有操作工作站,以便完成对系统的基本控制.其主要的功能有：1）可实时输入各种生产参数,完成日常的生产调度：2）利用显示界面来显示各个系统的实时状态和参数：3）在操作端口设计权限,保证操作人员能履行专属职责：4）实时反应监控传感器的状态和参数,并根据生产需求和联动关系实现对子系统的基本控制；5）控制完成整个系统运行参数的记录和传输,同时负责设备和传感器的状态监控,再出现故障时进行报警.其方式可以声音或者灯光.同时记录故障的数据,以备分析.
2.工程师操作站
这主要是针对工程师的操作范围设计的操作平台,处理具备基本操作员工作站的功能外,还具备了：1）在线修改PLC程序,以改进生产工艺；2）作为备用的操作员工作站,在出现操作故障是启用；3）权限拓展可以查询整个系统的工况和数据,并允许与打印互联,打印各种实时图形和数据.
3.运输机监控系统
这个系统是整个控制系统最为重要的控制系统,是整个控制系统执行生产指令的终端网络和执行系统.该子系统采用多个PLC构建成数据网络,已完成对整个运输机系统的协调控制.
3.1运输机监控系统的主要功能
3 .1.1设备功能完善.每台设备机头上设置操作开关,以便实现就地启停；在所有的运输机上都设置有给煤撕裂保护装置,防止事故扩大；而且设计有两级跑偏开关,并设置跑偏级别,一级时故障报警,二级时立即停车：运输机上还应设置拉线开关,用于紧急停车,安装的距离为50米,并可拓展为下皮带跑偏保护,以保证人员和设备安全：水平运输机的拉紧装置应为液压调节方式,胶带的拉紧装置配有位移传感器,以方便PLC来完成运输机胶带的张力自动调整.
3 .1.2传感器设置.在机头设置堆煤传感器,防止堆煤事故；在皮带设置速度传感器,实时检测速度防止超速和打滑；巷道里设置烟雾传感器,对巷道中的皮带进行防火监控；在皮带的主滚动轮上设置温度传感器,检测设备的滚动温度,并配合洒水装置实现对滚筒的自动调温.
3,1.3安全、故障提示设置.运输机应在100米间隔上装备预警装置,在启动前进行提示,保障相关人员撤离,保障安全；在电机上安装温度和转速检测装置,对运行情况监控和分析,当出现潜在的危险是立即发出突变警报,必要时可以设置为自动停车：实现对给煤机和皮带的锁闭,让皮带的运行可以实现暂时的闭锁,并使之具备自动、手动、检修等方式以供选择；在系统设备的选择上应当保证具备良好的抗湿热、抗干扰性,在结构上应当满足矿井生产的条件,并方便维修和更换,而且在井下的设备还应当选用不锈钢结构或者作必要的防腐处理；选择适当的报警器材,并根据故障的紧急程度来设计报警的声音或者信号形式.
3.1.4操作控制系统设置.在操作平台上应满足各种数据的显示需要,包括工作状态,故障情况,故障位置等；将隔爆软启动器或隔爆变频器纳入监控；设计支持多种操作方式,如：集中联动、集中手动、就地联动、就地手动、锁闭功能等,让操作系可以根据情况采取不同的控制方式,实现灵活操作.在集中方式上应根据设备情况集中在控制上机位；支持多种流程,在生产控制可以根据不同的工艺流程选择运输方式,运输机启动可按照煤流向进行,并根据皮带的速度来进行必要的开关车控制,以优化运输过程提高效率,而重载荷启动时,则会按照逆煤流向启动,并可在系统停止或者空载时自动停车；完善系统的信息处理功能,将日常生产记录按照需要的形式进行保存,并将需要处理的信息进行处理并保存,在调用时可实现方便的查阅.
系统控制论:彩电系统控制电路的故障检修方法
3.1.5完善系统的直观管理功能.即在控制系统的控制终端上建立直观截面,可清晰显示系统状态,并方便的进行操作.利用形象逼真的动态画面和中文显示系统帮助操作,并满足报警检视、安全确认和数据记录的需求,也就尽量将操作“傻瓜”化；保证故障信息的安全记录,并实时进行分析产生必要的表格和数据；与硬盘连接良好,保证数据的记录和调用.
3.2系统可进行必要的网络拓展和访问支持
在整个监控系统的构建和运行中还应当注意与外界信息的安全交流,即运行外部控制网络在安全的情况下访问监控系统,以实现整个煤矿生产的网络化管理,但是应当注意对核心控制数据的安全化处理,尽量将共享资源和核心控制隔离开来,以保证控制系统安全.另外,在上位机上设置必要的处理功能,完成现场数据的图表转化,提供必要的数据报表、设备信息、生产统计等,以便于技术人员和管理人员进行共享和使用,这样可保证数据的准确性,为生产决策提供必要的准确的数据支持.
3.3系统故障自诊功能
3.3.1网络故障的系统自诊.当网络出现了断线、外部干扰等传输等情况时,网络设备应可以进行自动的检测并报警,以方便计算人员进行维护.
3.3.2 PLC的故障自诊.当可编程模块的扫描器和配置器发生故障的时候,系统应当可以通过网络进行检测、初判和报警；当PLC的I/O模块发生故障的时候,CPU应当可通过I/O模块的状态来判断故障和故障的细节,同时发出警报.
3.2.3传感器或者信号线自诊.模拟量的传感器或者信号线出现断线时,PLC可以通过测量值来判断故障的情况,并报警.
3.4系统维护应考虑方便快捷
3.4.1 110模块采用可拆卸端子排,出现故障时,集控室发出声光报警,可在几分钟之内即可更换完毕；
3.4.2系统扩展方便,增加新设备或上后期工程,可以方便地加入节点,并可通过网络在线修改程序；
3.4.3系统具有自诊断功能,能及时报告故障时间、位置、类型等信息,更便于维护.
三、结束语
在整个控制系统构建的过程中,处理需要满足必要的技术指标和控制需求外,还应当注意对系统安全性保障的细节,如：设备选择方面要力求合理硬件的优质化,以保证使用性能；所有的传感器一定要在安全稳定的基础上进行配备；各种自动、手动控制器都应当保证稳定可靠,防止事故中出现误动和失灵；这样才能让这个系统运行的更加平稳、安全.
总结：这篇系统控制论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
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