基于PLC的矿井皮带机远程监控系统的研究

摘要

皮带机是一种连续运输机械,被广泛应用在矿井、电厂、港口、钢铁企业以及轻工业的生产线,即可以运送散状物料,也可以运送成件物品。在煤矿的开采过程中,皮带机的作用至关重要。煤矿井下的环境比较恶劣,这就对皮带机控制系统的要求比较高,其性能的好坏直接影响到煤矿行业的发展和效益。本论文是针对淮北双龙矿业有限责任公司在皮带机控制方面仍采用现场人为控制,隐患故障较多以及检测不稳定等问题,研发了一种功能完善的矿井皮带机远程监控系统。该系统以三菱FX2N-32M型PLC(可编程序控制器)为核心,代替了传统的单片机系统,从而解决了单片机控制系统的软件设计复杂,抗干扰能力差等缺点。在通信方面,主要采用ControlNet网络,极大的提高了网络效率和性能,使传输数据更快更稳定。运用组态王软件设计了人机交互界面,直观、形象的显示了矿井皮带机整体设备的运行状况,设置用户管理功能等。系统以PLC为下位机,PC机为上位机。利用PLC串行通信方式实现与上位机的数据传输,实现了PLC与上位机的实时通信,达到了通过上位机对井下皮带机运行状况进行实时监控的目的。该系统功能完善,可靠性高,从而大大降低了人力资源,保障了矿井的安全生产,提高了煤矿的生产效率和经济效益。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 课题的背景及意义

1.2 国内外皮带输送机技术的现状与差距

1.2.1 国外皮带输送机技术的现状

1.2.2 国内皮带输送机技术的现状

1.2.3 国内外皮带机技术的主要差距

1.3 煤矿皮带机技术的发展趋势

1.4 论文的主要研究工作

2. 皮带机监控系统总体方案的确定

2.1 常用的几种控制方案

2.1.1 继电器控制系统

2.1.2 单片机控制

2.1.3 工业控制计算机控制

2.1.4 PLC 控制

2.2 几种控制方案的比较

2.2.1 PLC 与继电器相比

2.2.2 PLC 与单片机相比

2.2.3 PLC 与工业控制计算机相比

2.3 系统设计方案的确定

2.4 PLC 的简介

2.4.1 PLC 的主要特点

2.4.2 PLC 的主要功能

2.4.3 PLC 的主要性能指标

3 皮带机远程监控系统的硬件设计

3.1 皮带机的工作原理

3.2 信号的检测

3.2.1 传感器的介绍

3.2.2 传感器的选择

3.3 保护装置

3.3.1 拉绳急停闭锁开关

3.3.2 自动洒水装置

3.4 系统的主要结构

3.4.1 地面控制中心

3.4.2 井下皮带机控制分站

3.4.3 安全保护

3.5 系统部件的布置及其功能

4 皮带机远程监控系统的软件设计

4.1 可编程控制器软件系统概述

4.1.1 可编程控制器的软件类型

4.1.2 可编程控制器的编程语言

4.2 系统工作流程对PLC 的控制要求

5 PLC 与上位机之间的通信

5.1 ControlNet 网络

5.2 PLC 与上位机的通信方式

5.3 通信原理分析

6 上位机组态监控系统的实现

6.1 上位机软件选择

6.1.1 组态软件概述

6.1.2 利用组态王建立监控系统的一般步骤

6.2 上位机监控软件的组态

6.2.1 上位机主界面

6.2.2 皮带机启停控制

6.2.3 报警信息

结论

参考文献

作者简历

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