基于PLC的矿井空压机控制系统机械CAD图纸设计.doc

本科毕业论文（设计） 论文题目：基于PLC的矿井空压机控制系统 设计 学生姓名： 所在院系： 所学专业： 导师姓名： 完成时间： 摘 要 本文针对空压机能耗大、噪音大、自动化程度低等缺点，介绍了基于可编程序控制器技术和变频调节技术的矿井空压机控制系统设计。该控制系统设计以变频器、可编程序控制器作为系统控制的核心部件，由压力变送器检测管网压力值，输入给变频器与给定压力比较,经变频器内部PID运算,控制电机转速的升降,调节管网压力；并通过可编程序控制器控制变频与工频的切换,实现闭环自动调节恒压变量供应压缩空气的目的。通过对空压机控制系统的改造，大大提高了空压机运行的安全性能、节能效果和自动化水平，适应了现代矿山建设的发展要求。 关键字：PLC，空压机，变频器 The Design of Mine Pit Air Compressor Control System Based on PLC Abstract Concerning the disadvantages of air compressor, such as the tremendous energy consumed, the loud noise and a low degree of automation, etc, the paper introduces the design of min pit air compressor control system based on the PLC and the frequency conversion adjustment technology. This control system is mainly composed of the frequency changer, the programmable logical controller. Through the network pressure value examined by the pressure transmitter and the comparisons between the input-pressure and the assign-pressure, the system, after the frequency conversion interior PID operation, controls frequency conversion or labor frequency through programmable foreword controller to realize the goal of the closed loop automatic control constant pressure variable supply compressed air. With the improvement of air compressor control system, the safety of air compressor performance, Energy-saving and automation level are enhanced to adapted to the modern mine development. Key words： PLC， Air Compressor，Inverter 1 绪论 空气压缩机是一种利用电动机将气体在压缩腔内进行压缩并使压缩的气体具有一定压力的设备。作为基础工业装备之一，空压机在冶金、机械制造、矿山、电力、纺织、石化、轻纺等几乎所有的工业行业都有广泛的应用。空压机占大型工业设备(风机、水泵、锅炉、空压机等)耗电量的15%由于结构原理的原因，大部分空压机的运行控制均将空压机输出的空气压力即管路储气罐压力作为控制对象。控制管路的空气压力在一定的范围内，即最高不超过气压管路和用气设备的安全容限(一般为0.7 MPa )，最低要满足用气设备的最低工作压力要求(0.4MPa)。为满足这一要求，空压机中普遍采用两种控制方法: （1）利用电动机频繁启动和停止来调节管路压力。这种方法，首先设定管路压力的上、下限。当管路压力上升达到设定上限时，电动机断电，空压机停止运行，管路压力随着现场用气和管路泄露逐渐下降。当压力下降至设定下限时，电动机得电，空压机重新启动运行，管路压力又开始上升。如此周而复始。采用这种方式，管路压力不停地在压力上下限之间变化，控制简单，成本低，但电机启动频繁，对电网的干扰较大，只适用于小功率电动机的驱动。 （2）利用空压机的压力气阀控制。当管路压力达到设定压力上限时，空