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山 东 科 技 大 学

本科毕业设计（论文）开题报告

题目 基于PLC S7-200的田庄煤矿压风机房监控系统设计

学 院 名 称 信息与电气工程学院 专业班级 电气工程及其自动化08-1班（定单） 学生姓名 高洪刚 学 号 200801101303 指 导 教 师 隋涛

填表时间： 2012 年 4 月 13 日

填表说明

1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。

3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。 4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。 5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。

设计（论文） 题目 基于PLC S7-200的田庄煤矿压风机房监控系统设计 工程实际 科研项目 实验室建设 理论研究 其它 设计（论文） 类型（划“√”） √ 一、 本课题的研究目的和意义 压风机是煤矿风动机械的动力源，是煤矿的重要设备之一，其运行特性影响着矿井的生产。过去，通常是由工人来控制（通过与压风机相连的控制面板来实现），低效率，容易出错，而且每次只能查看每台压风机的一至两个运行参数。此次设计采用西门子PLC S7-200各种模块对压风机生产过程实现集中控制，实现设备起、停及有关参数的自动监测，实现设备及生产过程中的各种故障及突发情况的自动保护、报警动作，提高设备的效率、提高设置设备运转的可靠性、安全性。全面及时地掌握压风机的运行情况并根据运行情况对压风机进行适当的控制，对于节约能源，提高厂矿企业的生产效率，实现安全生产都具有重要的现实意义。空压机是为矿井提供动力用风的重要设备, 其工作的可靠性和安全性直接影响矿井的正常生产。随着国民经济和计算机技术的进步, 我国矿井空压机系统自动化技术逐步发展起来并得到应用和发展。目前大部分煤矿未对矿井压风系统实施自动化技术改造, 大部分空压机组仍主要依靠就地分散式手工操作, 需专人 24 h值班, 根据井下用风量的需求手动启、停空压机, 并定期巡检, 记录运行状况, 未实现空压机组自动联动运行, 导致了矿井空压机的运行成本较高, 耗电量大, 利用率低, 效率不高。 山东省田庄煤矿，于1997年3月建矿，生产能力为90万吨/年（鲁煤规发[2005]28号）。本区属山前冲积平原型地貌单元，暖温带半湿润季风气候，水文地质类型为岩溶裂隙类复杂类型。矿区含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，属于低瓦斯、低二氧化碳矿井。田庄煤矿压风机房共设有中国上海英格索兰压缩机有限公司生产的空气压缩机3台，其中一台检修、一台备用、一台运行，在用机供风量为40m3/min，排气压力0.85MPa。供风方式为集中供风，干管放射式，主干风管使用Ф150×6mm，沿副井井筒敷设至井下。

二、 本课题的主要研究内容（提纲） 1. 控制系统硬件设计 4.1 工作原理框图 4.2 传感器的选择 4.3 系统的通讯方式 4.4 硬件结构配置 2.Plc控制系统的软件设计 5.1 软件设计思路 5.2 程序流程图及梯形图

三、 文献综述（国内外研究情况及其发展） 当今国内外都注重PLC在矿山压风机集中监测中的应用，采用可编程控制器对压风机进行集中监测与控制改造,通过对现场出现的问题不断进行持续调整,达到了基本完善的集中监测与控制功能。但国内起步较晚，在应用方面与国外发达国家相比还有一定差距.目前大部分煤矿未对矿井压风系统实施自动化技术改造, 大部分空压机组仍主要依靠就地分散式手工操作, 需专人 24 h值班, 根据井下用风量的需求手动启、停空压机, 并定期巡检, 记录运行状况, 未实现空压机组自动联动运行, 导致了矿井空压机的运行成本较高, 耗电量大, 利用率低, 效率不高。。 采用西门子PLC S7-200各种模块对压风机生产过程实现集中控制的可行性： 1.技术可行性： 我国在PLC应用方面的水平已经达到了一定的高度，可以实现PLC在煤矿压风机监测系统中的应用。并且国外的技术已相对成熟，也具有一定借鉴意义。 2.经济可行性: 采用PLC对煤矿压风机工作过程的集中控制和监测可以节约大量能源，也提高了厂矿企业的生产效率，同时还能增强生产的安全性，因而此设计具有经济可行性。 3.管理可行性： PLC自进入我国以来，应用增长迅速，我国不乏大批的技术人才来进行PLC应用系统的管理，PLC应用系统重视人机界面的设计，增强人际之间的相互关系，因而在系统管理方面问题不大。