基于PLC的煤矿皮带控制系统设计论文

中国矿业大学本科生毕业设计

姓名：学号：

学院：应用技术学院

专业：电气工程及其自动化

设计题目：基于PLC的煤矿皮带控制系统专题：

指导教师：职称：讲师

年 6 月徐州

中国矿业大学毕业设计任务书

学院应用技术学院专业年级学生姓名

任务下达日期：年 3 月8 日

毕业设计日期：年3月9日至年 6 月15 日

毕业设计题目：基于PLC的煤矿皮带控制系统

毕业设计专题题目：

毕业设计主要内容和要求：

在了解煤矿井下皮带运输机的控制要求基础上，基于PLC实现皮带及给煤机的集中监控系统。具体要求如下：

1.在分析煤矿井下胶带运输机控制系统的功能需求基础上，基于

PLC构造单条皮带控制系统框图；

2.基于单条皮带控制系统构造多条皮带集控系统框图；

3.完成单条皮带控制系统设备选型及PLC编程；

4.基于组态软件构造集控系统主机界面。

院长签字：指导教师签字：

中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书

指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；

③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：

成绩：指导教师签字：

年月日

评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；

⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；○9是否同意答辩等）：

成绩：评阅教师签字：

年月日

评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；

⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；○9是否同意答辩等）：

成绩：评阅教师签字：

年月日

中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩

摘要

为了保证煤矿井下运输系统的安全、高效、可靠运行，对井下皮带输送机进行自动控制对提高煤矿自动化管理水平具有重要意义。

本设计在分析皮带输送机集中控制系统功能基础上，以S7-300型PLC为核心构造了单条皮带和单台给煤机的自动控制系统。该系统由操作台和PLC组成，操作台用来后台管理和实时显示运行信息，PLC主要来完成现场信号的采集和实时控制。

本文首先介绍了皮带控制系统的构成和功能，分析皮带输送机常见故障类型及保护，确定控制系统的硬件结构并完成了设备选型，然后对系统进行软件设计；最后提出了皮带控制系统的抗干扰措施。

关键词：煤矿；皮带；控制；PLC

ABSTRACT

To ensure the operation in underground transport system reliable and safe in coal mine, it is very important to carry out automatic control of belt conveyor for raising the level of automatic management.

On the basis of analyzing centralized control function of belt conveyor,we design the automatic control system with the single belt and a single machine which based on S7-300 type PLC. The system is composed by the operation flat and the PLC, The operation flat is used to control flat and display running information real-time, and PLC is used to collect field information and control belt real-time.

In this paper, the composition and function of the belt control system is introduced firstly. Structure of hardware is confiremed and the equipment selection is also completed.Then the software design is conducted. At last,the anti-jamming measures of belt control system is represented.

Keywords：coal mine；belt conveyor；control；PLC

目录

1绪论 (1)

1.1概述 (1)

1.2矿井皮带运输系统的意义 (1)

1.3矿井皮带运输系统的控制要求 (2)

1.4国内外的研究现状 (3)

1.5本设计的主要内容 (4)

2．控制系统的功能及设备选型 (5)

2.1 设备构成 (5)

2.1.1带式输送机 (5)

2.1.2故障检测及保护 (5)

2.2.3 CST软启动 (12)

2.1.4 人机界面HMI[18] (14)

2.2控制系统功能 (15)

2.2.1起动流程 (15)

2.2.2停机流程 (15)

2.2.3皮带运输机之间联锁 (15)

2.2.4皮带运输机与附属设备之间联锁 (15)

2.2.5皮带运输线运行故障联锁及其处理 (16)

3 基于PLC的皮带控制系统的硬件组态 (18)

3.1PLC简介 (18)

3.1.1PLC组成 (18)

3.1.2PLC特点 (19)

3.1.3PLC应用领域 (20)

3.1.4PLC的基本工作原理 (21)

3.2控制系统的总体结构 (23)

3.3控制系统的硬件组成 (25)

3.3.1控制系统I/O点数的确定 (26)

3.3.2PLC的硬件配置 (28)

4基于PLC的皮带控制系统的软件设计 (34)

4.1控制系统程序及工作方式 (34)

4.2 系统软件实现 (35)

4.2.1 控制方式选择 (35)

4.2.2 各种常见故障的诊断 (37)