基于冗余PLC的井下排水自動控制系統(tǒng)的設(shè)計的論文
從小學(xué)、初中、高中到大學(xué)乃至工作，許多人都有過寫論文的經(jīng)歷，對論文都不陌生吧，通過論文寫作可以提高我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力。那么你知道一篇好的論文該怎么寫嗎？下面是小編為大家整理的基于冗余PLC的井下排水自動控制系統(tǒng)的設(shè)計的論文，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
摘 要：本文針對目前井下排水系統(tǒng)的故障出現(xiàn)在PLC硬件或者外圍線路上的問題，提出了一種基于冗余PLC的井下排水自動控制系統(tǒng)的設(shè)計方案，介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。實際應(yīng)用表明，設(shè)計方案提高了井下排水自動控制系統(tǒng)的安全性、可靠性，具有顯著的實際意義。
關(guān)鍵詞：自動控制 冗余PLC 自動控制系統(tǒng)
隨著國家煤礦工業(yè)的發(fā)展,井下排水系統(tǒng)作為礦山的六大系統(tǒng)之一，承擔(dān)著排除井下積水的重要任務(wù)。井下排水自動控制系統(tǒng)的技術(shù)性能，直接影響著煤礦生產(chǎn)的'安全運(yùn)行。在傳統(tǒng)的井下排水控制系統(tǒng)中，一般采用繼電器或者PLC控制的方法，不具有冗余控制的功能，一旦PLC發(fā)生故障或者外圍硬件出現(xiàn)問題，嚴(yán)重影響整個煤礦企業(yè)的安全性能。因此，本文設(shè)計了冗余型井下自動排水系統(tǒng)，實現(xiàn)了冗余控制，有效地保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計結(jié)構(gòu)
基于冗余PLC的井下排水自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 基于冗余PLC的井下排水自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)采用S7-400H冗余系統(tǒng)PLC，一套PLC系統(tǒng)正常運(yùn)行，另一套PLC系統(tǒng)同步運(yùn)行。當(dāng)其中一套PLC出現(xiàn)故障時，同步地切換到另一套PLC系統(tǒng)，實現(xiàn)了PLC系統(tǒng)切換的快速性，保證了硬件和軟件的冗余，提高系統(tǒng)的安全運(yùn)行效率。整個冗余系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊，將水泵機(jī)組子模塊ET200中的檢測信號(電動閥門、水泵運(yùn)行狀態(tài)、電機(jī)電壓、電流、溫度、流量、液位等)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)饺哂嗫刂葡洌诰峦ㄟ^顯示操作臺控制和監(jiān)控排水系統(tǒng)的工作狀況，可通過光纖網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娴恼{(diào)度室上位機(jī)，實現(xiàn)排水系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制功能。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
基于冗余PLC 的井下排水自動控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
排水自動控制系統(tǒng)硬件部分由冗余PLC、觸摸屏、上位機(jī)、交換機(jī)、檢測傳感器等組成。其中冗余系統(tǒng)的I/O輸入量：水泵工作方式、啟停信號、控制方式、主副真空泵的選擇、真空泵的啟停、急停、復(fù)位、液位開關(guān)、排水閘閥、電磁閥的到位信號等;I/O輸出量：水泵的啟動停止信號、故障指示、水泵運(yùn)行指示、水位超限指示、排水閘閥和電磁閥開關(guān)控制信號等;模擬量輸入信號：出水口正壓力、水泵吸水口負(fù)壓力、電機(jī)電壓、電流、水泵軸溫、電機(jī)軸溫、管路流量、水位等。觸摸屏采用西門子公司生產(chǎn)的MP277，通過以太網(wǎng)與冗余S7-400通訊，當(dāng)一套PLC系統(tǒng)發(fā)生故障時，觸摸屏自動切換到另一套PLC系統(tǒng)，保證與觸摸屏的正常通訊。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
冗余PLC的排水系統(tǒng)軟件程序有冗余切換子程序、避峰就谷子程序、模擬量采集子程序、水泵啟停子程序和故障檢測子程序組成。冗余切換程序完成對PLC通訊系統(tǒng)的檢測，當(dāng)主PLC發(fā)生故障，程序自動切換到備用系統(tǒng);避峰就谷子程序根據(jù)用電部門提供的不同時間段的電價和數(shù)字液位開關(guān)的信號自動控制水泵的啟停數(shù)量;模擬量采集完成對電機(jī)參數(shù)、水泵進(jìn)水出水壓力、液位、溫度等的檢測;故障檢測程序完成對電機(jī)溫度、水位報警等的檢測;水泵的自動啟停有水倉的液位完成，控制流程如圖3所示。
圖3 水泵自動控制流程
排水泵房控制系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控軟件采用組態(tài)王6.55軟件進(jìn)行開發(fā)，電機(jī)參數(shù)、水泵的啟停狀態(tài)、通訊狀態(tài)、壓力、流量、液位等數(shù)據(jù)，展現(xiàn)在上位機(jī)上，實現(xiàn)井下排水系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。排水自動化集控系統(tǒng)監(jiān)控畫面如圖4所示。
圖4 排水自動化集控系統(tǒng)監(jiān)控畫面
4 結(jié)語
基于冗余PLC 的井下排水自動控制系統(tǒng)采用完善的硬件和軟件思想實現(xiàn)了電機(jī)參數(shù)、壓力、溫度、液位、水泵啟停狀態(tài)、工作方式等功能，完全滿足煤礦安全生產(chǎn)的要求。實際應(yīng)用表明，設(shè)計的排水自動控制系統(tǒng)安全可靠，故障處理容易，維護(hù)簡單，大大提高了排水系統(tǒng)的安全性、可靠性，完善了排水系統(tǒng)的控制功能，具有一定的實際意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]王華東,李世光,高正中.基于 PLC 和 WinCC 的井下泵房監(jiān)控系統(tǒng)[J].工礦自動化，2007(6):51-52.
[2]吳同性.基于PLC 及以太環(huán)網(wǎng)平臺的井下中央泵房自動化系統(tǒng)設(shè)計[J].煤炭技術(shù),2010(5):45-46.
[3]謝苗苗,李華龍.基于LPC2292的煤礦井下排水分站設(shè)計[J].煤礦機(jī)械,2011(5): 227-228.
[4]譚國俊,韓耀飛,熊樹.基于PLC的中央泵房自動化設(shè)計[J].工礦自動化，2006(2):48-50.
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