综采自动化网络监控系统的研究与实现

摘要

随着我国煤炭行业高产高效的发展,对煤矿原有系统的改造升级日益得到重视。井下综采自动化系统的监测滞后,数据延迟等都对煤矿及国家造成巨大危害。有效的对系统进行升级,使综采自动化系统网络化程度得到提高,将节省大量人力物力。本文根据唐山开滦广汇设备制造有限公司提出的设备功能的设计要求,结合现场调研,运用485通信技术、组态王等技术,提出采用PLC作为井下综采面主控站,并设计出井下各分站来实现整个系统的功能。本文首先阐述了综采自动化技术的国内外发展情况和研究方向,介绍了系统所用的协议。其次,对综采自动化网络监控系统的功能、网络系统的软硬件设计,进行了详细的阐述,文中涉及到PLC的硬件组态、软件编程以及井下各分站的硬件设计。再次,通过PLC的Internet模块CP343-1来实现井下数据的上传,上位机采用组态王软件来设计井上显示界面,并实现了WEB远程访问该监控界面。最后,通过对系统的实验和调试,系统运行稳定可靠。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 课题的背景与意义

1.2 综采自动化技术简介

1.3 国内外发展现状与研究方向

1.4 本文的主要内容

2 综采自动化主控系统方案研究

2.1 综采自动化操作流程

2.2 综采自动化系统网络结构的确定

2.3 PLC 系统的选型确定

2.4 综采自动化主系统组成

3 井下综采网络系统的研究与实现

3.1 综采网络系统总体构成

3.2 系统通信协议的研究与实现

3.2.1 MODBUS 通信协议的研究

3.2.2 MODBUS 通信协议接口的设计实现

3.3 综采主控站的硬件构成及其组态

3.3.1 综采主控站的硬件构成

3.3.2 主控站PLC 的组态过程

3.4 综采网络系统分站的设计

3.4.1 网络系统分站核心芯片简介

3.4.2 环境采集分站的实现

3.4.3 控制分站的研究实现

3.4.4 矿压采集分站的研究实现

3.5 系统安全防爆的设计

3.5.1 防爆I/O 板的设计

3.5.2 防爆设备的选用

3.6 综采主控站显示屏

4 综采网络系统的软件开发

4.1 I/O 定义及内部资源使用情况

4.2 系统主程序流程设计

4.2.1 综采主控站参数采集流程

4.2.2 综采主控站读写控制分站流程

4.2.3 综采工作面单台设备控制流程

4.2.4 CRC 校验程序

4.2.5 综采主控站显示屏界面开发

5 上位机的软件界面研发

5.1 上位机监控软件的确定

5.2 上位机的功能描述

5.3 监控界面的设计

5.3.1 上位机界面开发

5.3.2 远程WEB 浏览的设计

6 系统调试分析

6.1 调试结果分析

6.2 系统安全可靠性分析

结论

参考文献

作者简历

学位论文数据集