带式输送机的PLC自动控制系统

中国矿业大学

本科生毕业论文

姓名：学号：

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论文题目：带式输送机的PLC自动控制系统指导教师：职称：

2010年6月

中国矿业大学毕业论文任务书

学院专业年级学生姓名

任务下达日期：

毕业论文日期：

毕业论文题目：带式输送机的PLC自动控制系统

毕业论文专题题目：

毕业论文主要内容和要求：本着先进、可靠、经济实用的原则，通过对自动控制系统软、硬件的研究，设计一个控制方案。

1．了解带式输送机的构成及原理

2．掌握带式输送机控制系统的基本要求并设计整体方案

3．完成控制系统中的PLC程序设计

4．翻译3000字英文文献

院长签字：指导教师签字：

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

中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩

摘要

随着计算机技术的普及与发展，越来越多的领域采用了这一科技成果。在我们进行控制系统设计的过程中，要求有更加先进稳定、可靠的监控设备加入到控制系统中，以完成数据的采集并控制输出设备安全的运行。

在本系统的设计中，我们针对德州凯元热电有限公司输煤程控的实际设备情况和工艺流程的要求，并且，考虑到电厂输煤程控的发展前景，本着安全、可靠、先进、经济、实用的原则，对系统的硬件、软件配置进行了研究和选择，最终形成一个先进的控制方案。

整个系统的设计由上位机脏控管理、PLC控制、传感器测量及保护装置组成，并配有就地操作箱等，实现输煤系统的集中自动、就地手动操作与运行。

经过我们对系统的设备和所需控制的信号进行统计，我们将系统定位为一个小型系统，同时，考虑到系统的可靠性的特点，我们决定采用德国西门子公司的新型S7-300系列PLC控制器。S7-3OO系列PLC控制器是当今世界上技术比较先进，比较成熟的PLC控制器。它是模块化中小型PLC系统，他能满足中等性能要求的应用。模块化结构，无排风扇结构，易于实现分布，易于用户掌握等特点使得S7-300成为各种从小规模到中等性能控制任务的方便又经济的解决方案。

我们在对系统进行设计时充分考虑到设备的实际情况和工艺的具体要求，其中包括了系统控制和系统设备的检测保护两个方面。

系统控制有包括以下几点：运行方式的选择本系统设有集中联锁及无联锁的就地控制两种方式；启车预告信号；启车过程控制；正常停车；事故停车；紧急停车等各方面的设计。

在系统的检测和保护方面：1#、2#皮带机均设有两组二级跑偏、两个拉绳急停开关、一个速度检测传感器；3#皮带设有一个拉绳急停开关和一个速度检测传感器：煤仓料位检测采用超声波料位计。

在上述设计方案的基础上，我们对系统的硬件进行了配置，选取相应的模块，具体的模块选择列表见附表3。

上位机监控软件采用西门子的SIMATIC WinCC（视窗控制中心）。SIMATIC WinCCS 是西门子（SIEMENS）在自动化领域中的先进技术和Microsoft

的强大功能相结合的产物。它有各种有效功能用于自动化过程，是用于个人计算机上的，按价格和性能分级的人机界面。可以容易的结合标准和用户程序生成人机界面，准确的满足实际要求。它的优点有下面几个方面：SIMATIC WinCC是一个通用的系统，而且它的功能可随任务增加；SIMATIC WinCC人机界面是为全球用户开发的自动化领域中先进技术的产品，它还可以提供安全保障；SIMATIC WinCC保证数据的完整性，它是全面开放的软件，而且非常易于使用。

控制系统现已经投入使用，系统运行良好，性能稳定、并且安全可靠，在节省人力，提高效率等方面收到良好的效果。

关键词：监控系统；现场总线；PLC

ABSTRACT

With the increasing development of computer technology, it bring up the higher request for this technic in more filed. More and more industry production need advanced computer control techince. In our design of control system, more steady and dependable monitor devices are needed to complete the work of colletting date and colletting system.Fieldbus control system meets the request and achieves certain results.

The article is based on the real project. We designed a monitor system for electric power plant. Consider of the instance and the foreground evolution of the electric power plant, wechoose the hardware and software for our project.

The whole system contains fore aspects: computer monitor and management; PLC control; sensor measure and protect equipment. We also give some scene controlling box to meet the request of scene debugging and overhaul.

There are many equipments need to be control, they are three strap machine; three service machine; a crusher and a plowshare. For these devices, we setup relevant module.

We ascertain the system a little control system. Consider of the performance of dependable, we adopt the production of SIEMENS:S7-300.This production has good performance and advanced technic. It has many merits.

For software, we choose the WINCC. It is the good production of SIEMENS. There are many performance which is good for automation control.

It adopts the advanced profibus technology and makes good use of its high performance of open, reliability and resisting interference. The project mainly uses the Programmable Logic Controller (PLC) and the top monitor software and so on to solve the problems of automatic measurement and united management to the flow of transporting coal. In the same time, there is deep study to the communication between different devices, the supervising and controlling on computer, and control method to several important industrial objects. About those problems in the actual engineering, there are much analyses of cause and method to solve them. And the application of OLE for process control (OPC) technology makes it easy to meet the demand of Network communication. IN the end, this paper analyzes the defects of the traditional PID controller and discusses the design method of fuzzy PID controller based on self-rectifying parameters, and gives some improved method based disturbances factors. The use of the methods greatly improves the response speed and the dynamic and static property of the system.

The system now has been running, and the result is good, which achieves certain social and economic significance.

KEYWORDS: monitor system; Field bus; PID control; PLC