煤矿井下泵房自动控制系统设计与实现

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1、DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFTHECOALMINEPUMPINGSTATIONAUTOMATICCONTROLSYSTEMAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SoftwareEngineeringAuthor:WuWenmingAdvisor:LiuDiSchool:SchoolofComputerScience&Engineering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致

2、谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要井下

3、排水泵房是煤矿安全生产现场非常重要的机电硐室，排水泵房及其排水系统是保证煤矿井下安全生产的前提，担负着排出井下涌水的艰巨任务。整个排水系统设备能否安全可靠的有效运行与矿井的安全生产紧密相关。本文针对我国目前煤矿井下排水方式仍为普通的使用人工手动控制的落后现状，提出了一种结合煤矿行业中井下排水系统的实际需求，利用先进的计算机技术和自动化监测控制技术，以S7-300型可编程序控制器（PLC）为核心设计了一套分布式网络控制系统。S7-300PLC能够实现自动采集数据的功能，外部传感器将监测的水仓水位的模拟量通过PLC的输入模块输入到PLC的中央处理单元，通过中央处理单元自动采集水位的变化信息，转

4、换并计算出水位在单位时间内的上升率和涌水量，根据用户设定的水位和涌水量，控制水泵的自动开、停。另外，监测电机、水泵等设备运行状况的电流、电压、功率、压力、温度、流量、振动等模拟量传感器采样数据和表现水泵开停、开关位置等的开关量，通过输入模块传输到PLC中，以做为控制水泵开停的逻辑条件和依据，自动完成超限报警或停泵，避免损坏设备。该型号可编程序控制器具有通讯接口，通过扩展工业以太网模块CP343-1及工业以太网介质转换器OMCTP11-LD接入信息化系统，将泵房内设备运行情况、各种信息上传给地面调度中心。系统具有本地手动控制、本地集中控制、自动控制和远程控制四种控制方式。本地手动控制：脱开该

5、控制系统，靠现场原有的设施，完成水泵的启动和停止，是控制系统故障时应急的一种操作方式；本地集中控制：是指用现场操作台上的按钮，通过PLC的程序控制，不依靠系统自动判断水位的条件，是人为干预控制，该操作方式需要由操作人员根据看到的水仓水位等人工判断条件，确定需要开启水泵的台数，然后人工在现场操作台上启停水泵。自动控制：系统通过人为预设的参数（水位、时间段要求）而自动运行的，即系统根据液位高低、判断矿井涌水量和水位上升速度等因素自动启停水泵，水泵起停与阀门开闭实行联锁控制，系统实时检测各个设备的运行状态，状态异常时自动停机并故障报警。此方式下可实现无人值守。远程控制：所有现场的信息通过网上传输

6、，地面调度人员人工有计划的进行水泵启、停的控制，在地面调度控制室一键式启停设备并监视设备的运行状态。在远程启停某台设备时，操作人员只需按下监控软件上的开启（关I万方数据摘要闭）按钮即可。兴隆庄煤矿十采泵房水泵自动监控系统监控系统是适应煤矿排水现场的需求而开发的高科技产品，对煤矿排水系统安全可靠运行性能的提高具有着重要的作用。关键词：PLC,传感器，自动控制，集中控制，远程控制II万方数据ABSTRACTABSTRACTCoalmineundergroundpumproomistheimportantplacemineproductionsafety,minedrainagesystemun

7、dertakeseductionundergroundpartwatergushingtheimportanttaskistoguaranteethemineproductionsafetyofthekeylink.Drainagesystemofallkindsofequipmentcanbesafe,reliableandeffectiveoperation,relatestothemineproductionand