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1、中 国 矿 业 大 学本 科 生 毕 业 设 计姓 名： 学 号： 学 院： 应 用 技 术 学 院 专 业： 电 气 工 程 及 其 自 动 化 设计题目： 基于 PLC 的风机监控系统设计（硬件） 专 题： 指导教师： 职 称： 讲师 2009 年 6 月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 应用技术学院专业年级 电气 05-3 班学生姓名 任 务 下 达 日 期 ： 2009 年 3 月 9 日毕业设计日期： 2009 年 3 月 9 日至 2009 年 6 月 5 日毕业设计题目：基于 PLC 的风机监控系统设计（硬件）毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：1. 了解 S7-300
2、PLC 的工作原理和学习梯形图编程语言2. 掌握主通风机的工作原理和矿井通风系统的工作流程3. 完成对主通风机控制系统的硬件设计和软件编程，实现以下功能：1）实时监测风机风压（静压、全压）、风速风量、轴承温度、定子温度、电网电流、电压、功率、电机与风机效率、风峒大气参数（温度、湿度、大气压力）等风机运行各种参数；2）监测风门位置、风机开停状态、反风信号等风机运行多种状态信息；3）控制风门开/关、风机启/ 停；4）自动闭锁控制，保证系统安全；具有现场控制，手动控制等多种控制方式。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的
3、能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况回 答 问 题提 出 问 题 正 确基 本正 确有 一般 性错 误有 原则 性错 误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主
4、任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要可编程控制器(PLC)是一种以微处理器为核心,综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术的通用工业控制装置。它具有使用方便、维护容易、可靠性好、性能价格比高等特点,广泛应用于工业控制的众多领域。煤矿主通风机是煤矿生产的重要设备，通风机能否正常工作，直接影响煤矿的生产活动。因此对主通风机实现在线监控有很重要的意义。本文针对通风机的工作环境和运行特点，以 PLC 为主控设备，介绍了可编程序控制器（PLC）在煤矿通风系统中的应用；探讨了通风机实现自动控制系统的系统组成和设计；涉及硬件设备的选型与组态；编制了通风机实
5、现自动控制梯形图；并简要介绍了 PLC 与其他智能装置及个人计算机联网,组成的监控系统。本系统提高了主通风机设备的自动化管理水平，有力地保证了主通风机设备的经济、可靠运行，为设备的管理和维修提供了可靠的科学依据。关键词：煤矿通风机； PLC； 在线监控ABSTRACTProgrammable Logic Controller is a kind of universal industrial control apparatus,which taking microprocessor as its core, integrating information technology,automati
6、on control technology,networking communication technology. It is applied in more and more industry control fields with the characteristics such as easy application, easy maintenance, well reliability, high performance-price ratio.Primary ventilators are the most important instruments of the colliery
7、.Their working state can directly influence the coal producing processs. Therefore, online monitoring of the main fan there is of much significance. this paper introduced the application of Programmable Logic Controller (PLC) in the coal mine ventilation system ; Discussed the system composition and
8、 the design of ventilator realization automatic control system ;Included selection and configureation of hardware; Established the LAD chart of the ventilator realization automatic control ; And briefly introduced the consisting of monitoring system , the system including PLC and other intelligent i
9、nstallments and the personal computer networking, This system raised the automatic management level of the main fanner equipments，guaranteeing the economy of the main fanner equipments circulate credibility. For the management of the equipments and maintained, this system can provide dependable scie
10、ntific warranty.Keywords: Coal mine ventilator; PLC; Online monitoring目 录1 绪论 .11.1 煤矿通风概况 .11.2 PLC 的基本概念 .11.2.1 PLC 的组成部分 .21.2.2 S7-300 的系统结构 .31.2.3 PLC 的循环处理过程 .31.2.4 S7-300 的编程语言 .41.2.5 PLC 的供电及接地抗干扰问题 .51.3 目前国内外的通风机监控状况 .51.4 本设计所作的工作 .62 矿井主通风机系统 .82.1 主通风机概述 .82.1.1 主通风机性能参数 .82.1.2 对旋轴
11、流式风机的结构和工作原理 .92.2 风门 .102.3 反风方法 .103 主通风机自动监控系统的硬件设计 .123.1 系统的组成和特点 .123.2 主通风机在线监控的运行方式的设计 .133.3 风机参数的检测 .143.4 该系统的输入/输出统计配置 .153.4.1 数字/模拟输入点统计及模块选择 .163.4.2 数字/模拟量输出点统计及模块选择 .193.4.3 PLC 其它硬件模块统计 .223.4.4 数字量输入 /输出模块接线图 .244 主通风机自动化监控系统的软件系统 .284.1 本设计所用 STEP7 编程器的相关知识 .284.2 本监控系统的系统流程图 .294.2.1 风机的启动流程图 .294.2.2 自动控制方式流程图 .304.2.3 反风控制流程图 .314.3 主通风机监控系统的程序设计 .325 结论 .
