煤矿综采工作面喷雾泵控制系统的研究与设计

摘要

随着科学技术的迅猛发展，建设高产高效的矿井已不是件难事，取而代之的是企业信息化将成为煤矿企业下一个核心竞争力。人们对煤矿自动化水平的要求随之提高，现有煤矿设备已不能完全满足这些要求。本文就综采工作面泵站电控系统在导师的指导下做了改造设计。在煤矿综采工作面，泵站如同“心脏”，乳化液泵主要给液压支架及液压单体供液，喷雾泵主要承担着给采煤机冷却和工作面降尘的任务。目前国内煤矿综采工作面使用的泵站的电控系统多是从国外进口，虽然这些设备的使用寿命较长，故障率较低，但是喷雾泵的流量和压力都不能实现自动调节，这样一方面使采煤机不能达到最好的冷却效果，另一方面在用水量大的情况下会造成水对煤质的不良影响。本文在煤炭市场疲软、煤矿工人劳动强度大、井下作业环境粉尘浓度高的大背景下，想逐步借助自动化、信息化等手段，为减少井下作业人员、改善井下作业环境、降低工人劳动强度、提高煤质、提高煤炭输送过程中的安全性、提高企业经济效益和核心竞争力做出一定的贡献。
　　通过对喷雾泵控制系统的硬件研究设计，制定了切实可行的硬件系统设计方案，为整个控制系统的成功设计奠定了坚实的基础。将两套独立的控制系统（采煤机控制系统、泵站控制系统）的部分功能进行了融合，实现了协同控制的功能。
　　通过对喷雾泵控制系统的程序研究设计，生成了能够在仿真实验条件下顺利实现设计目标的控制程序，为控制系统的功能实现提供了内在保障。
　　通过对基于PID算法的喷雾泵控制系统分析，提供了能够适应煤矿综采工作面复杂环境的研究方法，为本系统功能的可靠实现提供了技术支撑。
　　通过对喷雾泵控制系统的研究改进，可以减少对供水管路的冲击，减小噪音，根据作业环境的粉尘浓度自动调节架间喷雾的开度，在保障人员职业健康的同时降低了水对煤质的不良影响，煤中含水量减少可以提高它在输送过程的安全性和可靠性，同时能够实现喷雾泵的自动控制，为综采工作面实现信息化进行了探索。在煤炭行业煤质直接影响到煤的价格，因此减少煤中的水分可以提高企业的效益及核心竞争力，煤矿若能实现深度的“两化融合”，对企业不仅可以实现减员增效的目标，而且能够提高职业健康管理水平，对工人可以大大降低劳动强度。

目录

声明

1 绪 论

1.1 论文研究背景与意义

1.2 国内外现状研究

1.3 论文章节安排

2 喷雾泵控制系统硬件设计

2.1喷雾泵控制方案的选择

2.2喷雾泵控制流程设计

2.3设备选型

2.4变频喷雾泵调试

3 喷雾泵控制系统的控制目标及研究方法

3.1喷雾泵控制系统的控制目标

3.2 喷雾泵控制系统的研究方法

3.3 喷雾泵控制系统的实现算法

3.4 喷雾泵控制系统结构化功能设计

4 喷雾泵控制系统的硬件组态

4.1喷雾泵控制系统硬件组态的任务

4.2 喷雾泵控制系统各模块的地址分配

4.3 喷雾泵控制系统CPU的参数设置

4.4喷雾泵控制系统I/O模块参数设置

5 喷雾泵控制系统的程序设计与调试

5.1喷雾泵控制系统的实施过程

5.2 喷雾泵控制系统软件编程

5.3 喷雾泵控制系统程序的仿真调试

结论

参考文献

附录A[程序与仿真结果]

在学研究成果

致谢