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1、成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （基于PLC自动矿车运输控制系统的设计）成都工业学院成教院毕 业 设 计（论 文）论文题目： 基于PLC自动矿车运输控制系统的设计 教 学 点： 职业学院 指导老师： 职 称： 讲师 学生姓名： 学 号: 专 业： 机电一体化技术 成都工业学院成教院制二一四年三月二十日11摘 要矿车是矿山在开采和运输中必不可少的工具。矿车的作用主要是在矿山矿场及矿井中输送煤、矿石和废石等散状物料，矿车的必不可少主要来自于它不但方便实用，经济效益高，符合矿物运输环境的特殊要求，而且结构简单，易于制造和维护。矿车能够将煤、矿石和废石等散状物料经特定的轨道快速运送到特
2、定的位置，以满足其他工作设备的需求。与其它运输设备相比，它能够在恶劣的环境下工作，并满足特殊的运输需求。但现在矿井中都是采用人工控制，人工卸料。不但工作效率低，而且对劳动工人的健康及安全带来很多影响。因此，采用自动化技术控制矿车势在必行。 关键词：矿车、控制、自动化Abstract 矿车是矿山在开采和运输中必不可少的工具。矿车的作用主要是在矿山矿场及矿井中输送煤、矿石和废石等散状物料，矿车的必不可少主要来自于它不但方便实用，经济效益高，符合矿物运输环境的特殊要求，而且结构简单，易于制造和维护。 Mine is mine is necessary in the mining and transp
3、ortation tools. Harvester role mainly in mine and mine in the transportation of coal, ore and waste and other bulk materials, the tramcar essential mainly from it not only convenient and practical, high economic benefits, meet the special requirements of mineral transport environment, and has the ad
4、vantages of simple structure, easy manufacturing and maintenance. Car to the coal, ore and waste and other bulk materials with specific tracks quickly delivered to a specific location, in order to meet the other equipment demand. Compared with other transportation equipment, it can work in harsh env
5、ironments, and meet the special demand for transport. But now the mine are used in manual control, manual unloading. Not only the work efficiency is low, and the health and safety of workers to bring a lot of influence. Therefore, the use of automation technology be imperative control carKeywords:ca
6、r,control,automation目 录第一章 矿车的介绍1第一节 矿车的概述1第二节 矿车的结构1第三节 矿车的具体分类1第二章 PLC的介绍5第一节 PLC机5第二节 可编程控制器的特点5第三节 可编程控制器的分类6第三章 矿车的改装7第一节 固定式矿车的改装7第二节 翻斗式矿车的改装7第三节 曲轨侧卸式的改装7第四节 底（侧）卸式矿车的改装8第五节 梭式矿车的改装8第六节 材料车的改装8第四章 自动化控制系统的设计9第一节 矿车运输轨道的设计9第二节 设计系统的组成9第三节 PLC机的程序设计10第五章 自动化矿车的运用13第一节 露天矿场中的应用13第二节 地下矿井中的应用13第
7、六章 可能遇到的问题及解决方案14第一节 运行中突然停车14第二节 不能准确停车14第三节 不能准确卸车14第四节 运行速度不稳定15第七章 系统的日常维护16第一节 系统运行状态下的维护16第二节 系统停车状态下的维护16结束语17谢 辞18参考文献19第一章 矿车的介绍第一节 矿车的概述 矿车 矿山中输送煤、矿石和废石等散状物料的窄轨铁路搬运车辆，一般须用机车或绞车牵引。矿车按结构和卸载方式不同分为：固定式矿车、翻斗式矿车、曲轨侧卸式矿车、底（侧）卸式矿车、梭式矿车、材料车、平板车共6大类。第二节 矿车的结构 矿车可用放矿闸门(或装载机装料。中国于20世纪70年代发展了斗式转载列车，由斗车
8、、升降台和一列矿车组成。斗车装满料后由升降台顶升沿矿车车帮行进，逐个转载到各个矿车内，提高了搬运速度，实现矿车的连续装载。斗式装载列车结构简单，转弯半径小，可利用原有标准矿车加以改造。矿车车轮内侧有轮缘，轮缘与钢轨间留有一定间隙。车轮与钢轨接触的踏面做成锥形，以使轮对在沿轨道运行时保持对中，减少机械磨损，降低运行阻力。中国标准窄轨铁路轨距有600毫米、762毫米和900毫米3种。第三节 矿车的具体分类一、固定式矿车固定式矿车是煤矿地面和井下巷道运输煤和矸石的一种主要运输设备。同时也是其它非金属矿石、桥梁叔公，铁道工程、输导掘进等建筑运输工程榆树砂土、石子等材料的一种短距离运输设备。主要用于煤矿
9、井上、井下运输煤、矸石、材料等。也可用于其它矿山或地下工程运输物料。其基本组成为车箱、车架、缓冲器、联接器和行走机构。车箱是由钢板焊接而成，一般标准厚度为5mm,车架槽钢采用矿车专用异型槽。架为一金属结构，能承受牵引力、制动力、矿车之间的碰撞力和钢轨冲击力。缓冲器装在车架两端,用以缓和两车之间的冲击力。联接器是联接机车和矿车的部件，常用的有插销链环和回转链，大型矿车采用兼具缓冲器作用的自动车钩。行走机构是由4个车轮和2根轴组成的两个轮对。矿车和物料的总和超过20吨时，一般应增加轮对数目。对多于两个轮对的矿车，为便于通过弯道将两个轮对组成一个有转盘的小车，这种小车称为转向架。固定式矿车具有结构简
10、单、坚固耐用，阻力系数小、承载能力大、维修方便等特点，固定式矿车可以用机车或卷扬机牵引，与翻斗式矿车相比来说，卸料时要借助其他的设备来进行翻转工作。当卸料时要使用翻车机进行将整个车体翻转。 。 图1-1 所示为固定式矿车 二、翻斗式矿车车箱断面为V形或U形，支承在车架的翻转轨上，车箱在翻转轨上翻转卸载。翻斗式矿车（即侧翻式矿车，也就是矿斗）主要是由以下及部分构成:矿车车箱、车架、缓冲矿车碰头、三环链、矿车销子轮轴以及轮子等组成。翻斗式矿车特点是整体结构简单，坚固耐用、使用方便、只要人力打开止动版就能很容易地卸下物料。形状分为U型和V型，一般也可叫做桶式矿车，轮轴采用了滚柱轴承，有效地减少了运行
11、阻力，因此用机车或人力均能牵引或推动。轴承分为实心与空心轴，30313轴承，实心轴80粗，矿车有钢板做成，一般钢板厚度达到4-5个厚。图1-2所示为翻斗式矿车三、曲轨侧卸式矿车 侧卸式矿车由牵引车、绞车带动，可与凿岩钻、立爪装岩机和矿石溜开闸门放料系统配套结合装料，矿石块度不超过500毫米，根据矿车的负载容积，装料后经牵引动力引至（运行速度不超过1m/秒）专用曲轨卸料机构。当车箱翻至水平成最大卸料角度时，车门也开到最大程度。这时3矿车卸料已全部完成。返回时，矿车通过曲轨门又自动关闭到位。侧卸式矿车翻斗形式分为曲轨式和液压式供用户选用车厢的一侧或两侧可以打开，借助装在卸矿点上的曲轨使矿车倾斜，拉
12、杆打开侧门卸载。图1-3 所示为侧卸式矿车四、 底卸式矿车底卸式矿车是用于煤矿地面和井下巷道窄轨铁路运输煤或矸石的一种车辆。大部分由无极绳绞车或电机车带动使用，在煤矿应用中极其广泛。它是现代大、中型煤矿煤炭运输的理想设备，具有运输能力大，卸载效率高，能实现连续装载等特点，适用于各种煤质的平巷运输。 结构特征：底卸式矿车由车箱、车架、底门、车轮轴及卸载轮组组成，车轮轴与卸载轮组安装在车架底门上，与井下的底卸煤仓曲轨配套使用。当矿车达到曲轨上时利用卸载轮将底门打开实现快速自动卸煤。工作原理：。当矿车车厢悬空，并沿托辊向前移动时，矿车底架借其自重及所载矿石重量自动向下张开，车厢底架后端的卸载轮沿卸载
13、曲轨向下方滚动，车底门逐渐开大。有运行平稳对电机车和牵引车冲击力小，坚固耐用，维修方便，卸载速度高等点。五、梭式矿车车箱底板为一刮板输送机。装载时先装满矿车前端，输送机把所装物料逐渐移向后端，连续地把矿车装满，并由输送机卸载。这种矿车车箱容积较大，效率高，因往返如穿梭般频繁而得名。图1-4 所示为梭式矿车六、材料车（花架车、花车）材料车是煤矿地面和井下巷道窄轨铁路运输坑木、支架或其他材料的车辆。车箱的一侧或两侧可以打开，借助装在卸矿点上的卸矿曲轨，使矿车倾斜，拉杆打开侧门卸载。车箱容积较大，效率高，因往返如穿梭般频繁而得名。材料车车箱底板借助重力向后或向一侧打开卸载。 材料车适用于地下开采的矿
14、山，沿地下巷道及地表工业场地运输支护材料及其他材料七、 平板车平板车是公路运输的一种常见车辆，因为其比较方便装卸大型、重型货物，而且比相同规格的其他种车型，可以装载更多的货物，深受运输单位的青睐。在运输车辆中，平板车一般分为两种，一种是平板，一种是高低板。平板一般是4米到13米长，13米以上的车长多为高低板它具有结构简单、使用方便、容易维护、承载能力大、污染少等优点。广泛用于机器制造和冶金工厂，作为矿区内部配合吊车运输重物过跨之用。作用：运送钻杆、重型设备等输送工具。分类：轻型平板车、重型平板。第二章 PLC的介绍第一节 PLC机PLC英文全称ProgrammableLogicController，中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制系统是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。第二节 可编程控制器的特点 随着微处理器，计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。PLC之所以高速发展，除了工业自动化的客观需要外，PLC还有许多独特的优点。它较好地解决
