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1、I1112013 届 *专业毕业设计基于 PLC 的煤矿架空乘人缆车控制系统设计II摘 要煤矿副井提升担负着人员、设备、材料、矸石等的运输任务，是煤矿生产的重要环节。副井操车是指在井口或井底，将准备好的运料或运矸矿车推入副井罐笼的操作过程。良好的副井操车控制系统，能保证操车过程的安全高效，从而提高生产效率。本设计针对的矿井，副井提升采用多绳摩擦落地式提升机，单层双罐（宽、窄罐）提升方式。窄罐用作提人、排矸；宽罐除了具有窄罐作用外，还负责下大料设备。副井信号操车系统通常包括井口操车系统、井底操车系统和绞车房信号系统。 （见附图 1 系统概况图）三者之间主要利用 PROFIBUS 通讯模式通过 R
2、S485 双绞线进行通讯联系（见附图 6 副井操车系统安装图） 。井口、井底操车控制系统大体相同，而信号系统既作为绞车信号通讯同时有作为操车控制的闭锁对象来配合操车控制运行。关键字：副井操车；PLC；控制系统III目 录摘 要 .I目 录 .II1 绪论 .11.1 课题来源及背景 .11.1.1.课题来源11.1.2.课题研究背景11.2 课题研究现状及存在问题 .11.3 课题研究内容与方法 .11.3.1.采煤机定位系统研究11.3.2.采煤机的截割路径记忆11.3.3.采煤机的截割路径跟踪21.3.4.采煤机自适应控制方法研究21.4 课题研究意义 .22 井口操车系统的组成 .32.
3、1 井口操车控制系统 .32.2 操车设备及选用原则 .4IV2.3 操车设备清单（井口与井底控制设备种类及数量相同） .42.4 机械设备结构原理 .42.4.1 摇台 .43 PLC 系统控制要求 .73.1 采煤机的位置定位 .73.1.1.采煤机机身坐标系的建立73.1.2.采煤机机身定位策略73.1.3.采煤机机身定位的理论模型73.2 采煤机的姿态定位 .73.3 本章小结 .74 PLC 控制系统的构成与特点 .84.1 截割路径的记忆集合 .84.2 截割路径的记忆策略 .84.2.1.记忆点的选取方案84.2.2.记忆点的数据结构84.2.3.记忆点的数据压缩84.3 记忆点
4、的人工免疫评价方法研究 .84.3.1.人工免疫理论概述V84.3.2.基于人工免疫的记忆点评价模型84.4 本章小结 .105 PLC 程序的设计 .115.1 截割路径的跟踪目标 .115.1.1.基于多项式的插值的跟踪目标115.1.2.基于样条曲线插值的跟踪目标115.1.3.基于误差带的跟踪目标115.2 截割路径的跟踪策略 .115.2.1.截割路径的轨迹跟踪策略115.2.2.截割路径的动作跟踪策略115.2.3.截割路径的状态修正策略125.3 截割路径跟踪的灰色关联度评价模型 .125.3.1.灰色关联度分析概述125.3.2.基于灰色关联度的路径跟踪评价模型VI125.4
5、本章小结 .126 基于电流谱的采煤机截割负载动态分析 .136.1 截割负载检测的研究现状 .136.2 基于电流谱的截割负载特性分析 .136.2.1.截割部传动系统的负载分析136.2.2.截割负载与截割电流间关系的理论模型136.2.3.截割负载与截割电流间关系的试验研究136.3 基于小波理论的截割电流特性分析 .136.3.1.小波分析概述136.3.2.截割电流信号的小波分解与重构136.4 截割负载与截割电流间关系的神经网络模型 .136.4.1.人工神经网络概述136.4.2.基于人工神经网络的截割负载与截割电流关系模型136.5 本章小结 .137 实验研究 .14VII7
6、.1 实验室实验 .147.1.1.实验方案设计147.1.2.实验结果分析147.2 工厂试验 .147.2.1.试验方案设计147.2.2.试验结果分析147.3 煤矿工作面实验 .147.3.1.实验方案设计147.3.2.实验结果分析147.4 本章小结 .148 总结与展望 .158.1 课题结论 .158.2 课题创新点 .158.3 课题研究展望 .15参考文献 .16毕业设计总结 .18VIII江苏建筑职业技术学院 矿业与交通工程学院11 绪论1.1 选题背景副井提升运输综合自动化控制系统是矿井民生领域必备的重要基础设备。副井提升运输综合自动化系统是在高性能的提升机控制和智能信
7、号和操车控制的基础上，将提升机、信号系统、操车系统集于统一整体，搭建信息融合、相互闭锁、安全可靠、高效节能、协同作业的综合自动化系统。本设计取材于某矿山副井提升运输综合自动化系统进行技术改造工程实例，并截取部分功能（操车系统部分）,设计先进、可靠的安全门、摇台、稳罐器、阻车器、推车机控制系统。并与提升及系统和信号系统实时信号较好构建信息整体，实现信号闭锁，完成信息融合。操车系统部分是一种相对于矿井提升机垂直运输而水平运输矿车的重要设备。应为要求具有高控制精度、高可靠性，并应具有必要的报警、抗干扰措施。选题依据在工业生产中，机械的制动的准确性和顺序性为主要。例如：在冶金工业，化工生产，电力工程，机械制造和食品加工等许多领域中，人们都需要对各类机械采用合理的检测和控制，采用PLC 来对它们进行控制，不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控设备的操作准确度，从而能够大大提高被控
