分布式煤矿瓦斯抽放监控系统的设计与实现-控制工程专业论文.docxVIP

重庆大学硕士学位 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 PAGE PAGE IV this paper has be deliver customers to use. After nearly a year of field operation, four sets of systemwork completely normally, which receivesthe user’s fully affirmed and highly evaluation. The user feedback information shows that the system has brought considerable economic benefits and social benefits. Keywords: Gas drainage, Transmission network, Distributed, Fuzzy PID control 重庆大学硕士学位论 重庆大学硕士学位论文 目 录 目 录 中文摘要I 英文摘要 II 1 绪 论 1 1.1 研究背景与意义 1 1.2 国内外现状 2 1.2.1 煤矿安全监控系统国外研究现状 2 1.2.2 煤矿安全监控系统国内研究现状 3 1.3 本文主要研究内容 4 2 分布式煤矿瓦斯抽放监控系统总体方案设计 5 2.1 引言 5 2.2 瓦斯抽放监控系统的需求分析 6 2.2.1 瓦斯抽放系统的功能 6 2.2.2 瓦斯抽放系统的功能分析 7 2.2.3 瓦斯抽放系统设计原则及依据 7 2.3 瓦斯抽放系统总体方案的设计 8 2.4 瓦斯抽放系统总体框架设计 9 2.5 本章小结 10 3 分布式煤矿瓦斯抽放监控系统的硬件设计 12 3.1 引言 12 3.2 系统硬件选型 12 3.2.1 可编程控制器 12 3.2.2 矿用管道瓦斯流量传感器 15 3.2.3 矿用管道瓦斯浓度传感器 16 3.2.4 变频器 19 3.3 系统电气原理设计 20 3.4 系统硬件通讯设计 21 HYPERLINK \l _TOC_250004 3.4.1 PLC 与电机综合保护器通讯的设计 21 HYPERLINK \l _TOC_250003 3.4.2 PLC 与触摸屏通讯的设计 23 HYPERLINK \l _TOC_250002 3.4.3 PLC 与上位机的通讯设计 25 HYPERLINK \l _TOC_250001 3.4.4 PLC 与 V 锥流量计和分站的通讯设计 27 3.5 本章小结 29 HYPERLINK \l _TOC_250000 4 瓦斯抽放模糊 PID 控制器的设计 30 4.1 引言 30 4.2 模糊控制概述 31 4.3 基本模糊控制系统存在的问题及解决方法 32 4.4 确定抽放系统模糊 PID 控制器输入量 33 4.5 模糊 PID 控制器输出量 35 4.6 模糊 PID 控制器的控制规则 35 4.7 模糊 PID 输出解模糊化 36 4.8 确定模糊 PID 控制器实际的控制量 37 4.9 实验仿真与实际运行 38 4.10 本章小结 40 5 煤矿瓦斯抽放监控系统的实现 41 5.1 引言 41 5.2 下位机 PLC 软件程序设计 41 5.2.1 PLC 编程软件概述 41 5.2.2 瓦斯抽放系统自动启动主程序 42 5.2.3 电动机驱动抽放泵子程序 44 5.3 上位机监控界面设计 45 5.3.1 组态王概述 45 5.3.2 监控界面拟定实现的功能 46 5.3.3 监控界面功能的需求分析 46 5.3.4 组态王组态设计 48 5.3.5 触摸屏组态设计 51 5.4 本章小结 52 6 总结与展望 53 6.1 总结 53 6.2 展望 53 致 谢 54 参考文献 55 附 录 57 A.作者在攻读学位期间参与完成的科研项目及获奖情况 57 B. 附表 57 重庆大学硕士学位 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 PAGE PAGE 10 1 绪 论 1.1 研究背景与意义 煤炭是我国国民经济和社会发展的重要资源之一，我国的煤炭储量位居世界 第二位，约占11.6%。我国是煤炭生产和消费大国，在现阶段，在我国一次性能源 生产和消费结构中煤炭占67%左右，在今后相当长的一段时间内，它仍将是主要的 能源。根据有关研究报告中所作的预测，到21世纪中叶，我国能源消费结构中煤 炭的消费仍将占到一半以上的比例[2]。 随着我国煤炭产量的增加，在得益于煤炭工业取得成就的同时