盤縣煤礦東區主水倉自動排水控制系統設計畢業設計(完整版)

　　

【正文】 2mm 的銅線。 CJ10 系列交流接觸器是一般任務型接觸器，主要適用于交流電動機的啟動和控制。 圖 電路主回路圖 電動閥電路設計 電動閥的設計是為了防止啟停水 泵時發生水錘現象。閥門型式為蝶閥，驅動方式為電動，聯接型式為法蘭聯接，工作壓力為 。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據。再增加 15%的可擴展余量，I/O 總點數為 64 點。設計選型時應從實際應用的要求出發，合理選用所需的運算功 能。 PLC 系統的通信接口應包括串行和并行通信接口（ RS2232C/422A/423/485）、RIO 通信口、工業以太網、常用 DCS 接口等；大中型 PLC 通信總線（含接口設備和電纜）應 1： 1冗余配置，通信總線應符合國際標準，通信距離應滿足裝置實際要求。這種方式成本較高，但系統調試和操作方便，在大中型 PLC 中常 采用。從實時性要求來看，處理速度應越快越好，如果信號持續時間小于掃描時間，則 PLC 將掃描不到該信號，造成信號數據的丟失。 C系列小型機按處理器檔次分為普及型、 P 型機和 H型機。國際規格： N、貴州大學本科畢業論文（設計） 第 29 頁 CE。 表 I/O 輸入輸出接口分配表 根據 I/O 分配表畫出 PLC 接線圖如圖 所示： 貴州大學本科畢業論文（設計） 第 31 頁 圖 PLC 外部接線 圖 (1) 斷路器： PLC 分支回路斷路器 QF67 ：選用塑料外殼式空氣開關，型號DZ510，適用于 HzAc 60~50 ，額定工作電壓為 VuN 220? ，額定電流 AIN 10? ，過電流脫扣范圍 。變壓器的選型參數有容量、原電壓和變壓后后電壓。當電動機過載時，熱繼電器會自動彈開，并將信號輸入到 PLC，通過處理發出報警信號，點亮控制臺的報警燈。工作時，我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在 顯示器 前端的觸摸屏，然后系統根據手指觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信息輸入。 水泵就位安裝 先 將水泵 放置在基礎上， 然后 用墊鐵將水泵找正找平。 大型水泵的水泵與電機分離需在現場組裝時，注意 以下事項 ： (1)在混凝土基礎上按照設計圖紙制作型鋼支架，并用地腳螺栓固定在基礎上，進行粗水平。可 采用角尺或水平尺測量。因此，電器系統的安裝應注意一下幾項： （ 1）在進行安裝操作前，認真閱讀安裝說明書。② 電線的線屑，尤其是金屬屑、短斷頭及其螺桿、螺母是否掉落在 電器 內部 。對管道進行試壓，要進行如下實驗： (1)對管道進行 嚴密性試驗 ， 其目 的是檢查的嚴密性，管件、管材在加工制作、運輸、保管、安裝過程中是否損壞，管道有無堵塞，試驗壓力應按管網試壓規定進行試壓 。否則就要檢查系統的通信線路，同時對系統設備和軟件程序也要進行檢查。 另外，經過這次畢業設計我還熟悉了 Word 文檔等辦公室軟件的應用，用它們來編輯我的畢業設計論文部分，既方便又優化了我的畢業設計。 此次畢業設計歷時三個月，是我大學學習中遇到過的時段最長、涉及內容最廣、工作量最大的 一次設計。 在 畢業設計 即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到 畢業設計 的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 ! 最后我還要感謝 機械工程 學院 和我的母校 貴州大學 四年來對我的栽培 。我此次的任務是做一個項目的招標文件。 通過這次畢業設計，我把大學幾年來學的工程管理理論知識綜合起來運用到了解決實際問題當中，是對我幾年來學習的一個總結，同時我在畢業設計過程中也總結出了一些自學的方法和 遇到問題時的解決思路。現就我的畢業設計作總結如下： 我所做的畢業設計是 盤縣煤礦東 區主水倉自動排水控制系統 。 絕緣測試 對線路進行絕緣測試的目的是為了檢測絕緣材料才具有電流通過時的絕緣效應，按照規定，電動機地面之間的電阻要大于 5MΩ。 ④ 端子接線的裸露貴州大學本科畢業論文（設計） 第 39 頁 部分是否與別的端子帶電部分相碰，是否觸及了 電器的金屬的 外殼。 （ 3） 為防止觸電，在安裝前請確認已經斷掉電源。 檢測與調整 用水平儀和線墜在對水泵進出口法蘭和底座加工面上進行測量與調整，對水泵進行精安裝，整體安裝的水泵，臥式泵體水平度不應大于 ，立式泵體垂直度不應大于 。 就位前電機如需做抽芯檢查，應保證不磕碰電機轉子和定子繞組的漆包線皮。 (1)臥式水泵隔振安裝 臥式水泵機組的隔振措施是在鋼筋混凝土基座或 者 型鋼基座下安裝橡膠減振器(墊 )或彈簧減震器。 本設計觸摸屏的界面如下圖： 開機界面如圖 ： 圖 啟動界面 貴州大學本科畢業論文（設計） 第 34 頁 啟動頁面如圖 ： 圖 系統啟動頁面 貴州大學本科畢業論文（設計） 第 35 頁 系統指示頁面如圖 ： 圖 系統控制頁面 貴州大學本科畢業論文（設計） 第 36 頁 圖 系統顯示頁面 貴州大學本科畢業論文（設計） 第 37 頁 第四章 統安裝與調試 、 水泵房的布置 水泵房的布置有嚴格的要求，按照規定，基礎底座靠墻那邊的邊緣離 墻壁最少要 1000mm，各水泵之間最少要 500mm，但要考慮到維修時，人的站位及蹲下是空間的大小。若熱繼電器彈開，則報警。 排水系統的動作順序及要求 當給排水系統通電后，需要作出手動 /自動選擇。干簧式水位信號器結構簡單，成本低廉，應用廣泛。 其選型如表 ： 表 PLC 擴展模塊選型 故選擇 CP1W16ER。 P系列機為普及型的加強版，增加了許多功能。目前， PLC 接點的響應快、速度高，每條二進制指令執行時間約 ～ ，因此能適應控制要求高、相應要求快的 應用需要。選用的編程語言應遵守其標準（ IEC6113123），同時，還應支持多種語言編程形式，如 C， Basic 等，以滿足特殊控制場合的控制要求。 PLC 系統的通信網絡主要形式有下列幾種形式： 1） PC 為主站，多臺同型號 PLC 為從站，組成簡易 PLC 網絡； 2） 1臺 PLC 為主站，其他同型號 PLC 為從站，構成主從式 PLC 網絡； 3） PLC 網絡通過特定網絡接口連接到大型 DCS 中作為 DCS 的子網； 4）專用 PLC 網絡（各廠商的專用 PLC 通信網絡）。要顯示數據時需要譯碼和編碼等運算。設計階段，由于用戶應用程序還未編制，因此，程序容量在設計階段是未知的，需在程序調試之后才知道。熟悉可編程序控制器、功能圖標及有關的編程語言有利于縮短編程 時間，因此，工程設計選型和估算時，應詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務和范圍確定所需的操作和動作，然后根據控制要求，估算輸入輸出點數、所需存儲器容量、確定 PLC 的功能、外部設備特性等，最后選擇有較高性價比的 PLC 和設計相應的控制系統。主觸頭數目為 3，輔助觸頭數目為 1 常分 。這股巨大的能量甚至能損壞設備，對整個排水系統造成損壞。主觸頭數目為 3，輔助觸頭數目為 2 常分 2 常合。 斷路器： 斷路器是具有過載、短路和欠電壓保護的保護電器 ，斷路器有油浸式斷路器、真空 式斷路器和空氣式斷路器三大類，在低壓電路中空氣式斷路器目前是應用最多的。 對于 3 50 2mm 的導線可將其截面積數乘以 3 倍。 貴州大學本科畢業論文（設計） 第 17 頁 ⑤安裝檢修間宜設置在泵房內對外交通運輸方便的一端或進水側，其尺寸應根據機組安裝、檢修要求確定， ⑥泵房對外至少應有兩個出口，其中一個應能滿足運輸最大部件或設備的要求。 ⑦裝有大型機組的泵站內，應當留出適當的面積作為檢修機組只用，其尺 應保持檢修機組的周圍有 ～ 。 ②泵站內主要通道寬度應不小于 。因此，對基礎的要求是： (1)堅實牢固，除能承受機組的靜荷載外，還能承受機械震動荷載。 ∴ mHhHH c 2 0 0 ???????? Hi= 100= 總水頭損失 =沿層阻力損失 +局部阻力損失： mhhh i ????? ? 選擇水泵 由于 采用單泵單管道運行， 則水泵揚程 H： HhHH c ???? 式中： cH 為實際揚程， mHc 200? ； h 為總水頭損失； H? 為富余揚程，一般為10~30m，取 mH 20?? 。熱鍍管保護層均勻致密，附著力強，目前大量使用。焊接鋼管分為螺旋縫焊和直焊鋼管，其中直焊鋼管較為常見。 貴州大學本科畢業論文（設計） 第 10 頁 本次設計采用方案為：一用、一備、一檢修。關閉排水系統時應先關閉閥門，再停止水泵的運轉。因此備用水泵顯得尤為重要。 涌水中成分比較復雜，當沙石泥土進入水泵時會增加水泵 的負載，嚴重時可能燒壞電動機。以確保調試安裝工作的順利進行及特殊狀況的啟動。因此，排水系統主要應有以下一些功能： (1)水泵備用功能 (2)保護功能 (3)系統的自動控制功能 (4)防倒灌功能 (5)電氣元件的防 爆 功能 系統的自動控制功能 由于煤礦所處的環境都比較復雜，因此對控制部分的要求特別高。給人民的生命、國家的財產 都帶來了極大的威脅。 （ 4）電器控制部分的設計，包括觸摸屏選型及設計，控制回路設計，邏輯動作圖設計，可編程控制器選型設計，軟件程序設計，保護回路設計和電器元件選型。 應解決的主要問題 在這次設計中，主要解決以下問題： （ 1）排水方案的確定。不能自動控制多泵的組合利用方式，這也造成了資源的浪費。 關鍵詞 ：智能控制系統，煤礦排水 ，觸摸屏， 編程邏輯控制器 （ PLC） 貴州大學本科畢業論文（設計） 第 5 頁 第一章 前言 設計目的和意義 高等工科院校的畢業設計是完成教學計劃達到本科生培養目標的重要環節。目前國內煤礦井下排水系統仍多采用繼電器控制，水位的監測，水泵的開停及選擇切換均由人工完成。貴州大學本科畢業論文（設計） 第 I 頁 本科畢業論文（設計） 論文（設計）題目： 盤縣煤礦東 —— 區主水倉 自動排水控制系統設計 （ 揚程 200M， 流量 80M3/h） 學 院： 機械工程學院 專 業： 機械設計制造及自動化 班 級： 機自 096 學 號： 0908030346 學生姓名： 譚化凱 指導教師： 錢宏琦 貴州大學本科畢業論文（設計） 第 II 頁 目錄 目錄 ................................................. II 第一章 前言 ........................................... 5 設計目的和意義 ................................... 5 本課題在國內外的發展概況及存在的問題 .............. 5 應解決的主要問題 ................................. 6 第二章 礦井排水系統選擇與計算 ......................... 6 排水系統的重要性及特點 ............................ 6 系統功能 .