基于AT89C52的矿井单巷道局部通风机集成控制系统的研究

摘要

随着采煤自动化技术的发展，对矿井局部通风机供风的连续性、可靠性和安全性提出了越来越高的要求，因此对矿井单巷道局部通风机集成控制系统的研究具有重要的理论和应用价值。本文针对智能电器技术在矿井单巷道局部通风机集成控制系统中的应用问题，结合电力系统继电保护技术和智能电器技术的研究，提出了矿井单巷道局部通风机的控制技术和保护方法，并将其应用到矿井局部通风机控制中，试验和运行结果表明所提出的集控方法正确、有效、实用。本文的主要研究内容如下： 1.分析了矿井局部通风机的特点和研究矿井单巷道局部通风机集控系统的实际意义，回顾了国内外矿井单巷掘进局部通风机集控系统和智能电器技术的发展历史，提出了新型智能矿井单巷道局部通风机集成控制系统的设计方案，并将其应用到矿井局部通风控制中。 2.根据电动机保护的实际情况和鼠笼型异步电动机起动特性，从理论上分析了电机保护常见故障以及鼠笼电机起动电流大等电气特征，并参照相关标准提出了相应的保护原理和动作指标。重点解决了相敏保护。 3.以高性能单片机AT89C52为中央控制单元，设计了一种新型集成控制系统，该系统不仅具有四种可供选择的控制方式以及针对煤矿井下低压电网所提出的相敏、电压、电流、风电瓦斯闭锁等保护功能，还具有液晶显示和RS-485串行通讯功能，而且互为热备用的两套集控系统之间采用“硬通讯”的方式保证了相互之间的互相监测与控制。系统控制功能完善、人机界面良好、通讯功能强大，达到了同类产品中的先进水平。 4.逻辑功能的设计采用了大规模可编程逻辑器件CPLD，提高了系统的可靠性、保密性和灵活性。 5.本系统的软件采用自底向上法设计，根据集控系统的工作要求，制定控制原则，使用MCS-51汇编语言，应用模块化程序设计方法设计了控制系统的监控主程序和各功能模块子程序。 6.研究了集控系统中存在的主要干扰源的特征，对应不同的干扰信号制定了相应的硬件和软件抗干扰措施，提高了系统的工作可靠性。 经过初步试验结果表明：系统运行稳定、动作可靠、技术指标符合设计要求，证明了设计方案的正确性和实用性。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章低压电网故障保护原理

第三章CPLD在拨码盘数据采集中的应用

第四章集控系统硬件电路设计

第五章集控系统软件设计

第六章集控系统抗干扰设计

第七章系统调试

第八章研究结论

参考文献

附录

致谢

作者在攻读硕士期间的研究成果