矿井主排水设计_(经典版).doc

山西煤炭职业技术学院毕业设计书设计题目： 设计时间： 至设计地点： 1、设计内容 2、设计要求 SIEMENS的S7-300系列PLC 3、提交资料 目 录 摘 要 - 1 - 第一章 绪论 - 2 - 1.1排水系统概述 - 2 - 1.1.1矿井生产过程中排水的重要性 - 2 - 1.1.2矿井排水系统的组成部分 - 2 - 1.2井下排水系统存在的问题 - 3 - 1.3排水系统为何要实现自动控制 - 4 - 第二章 矿井自动排水系统的各种参数与检测 - 5 - 2.1水仓水位的检测 - 5 - 2.1.1液位传感器介绍 - 5 - 2.1.2液位检测装置的选择 - 8 - 2.2电机及水泵温度检测 - 9 - 2.3水泵压力检测 - 9 - 2.4水泵流量检测 - 11 - 2.4.1流量检测仪器的安装位置 - 11 - 2.4.2流量检测传感器 - 12 - 2.4.3流量计的要求 - 14 - 2.5水泵负压检测 - 14 - 第三章 大同塔山煤矿矿井排水系统设计 - 16 - 3.1 塔山煤矿 - 16 - 3.2 塔山煤矿矿井资料 - 16 - 3.3选型设计 - 16 - 3.4引水设备 - 18 - 3.5自动阀门 - 20 - 3.5.2电动球阀 - 21 - 3.6高压开关柜 - 22 - 第四章 PLC自动控制矿井主排水系统的设计 - 24 - 4.1控制系统总体结构 - 24 - 4.2 PLC自动控制矿井主排水系统的设计 - 24 - 4.2.1 PLC的主要特点 - 25 - 4.2.2 S7--300PLC的基本组成 - 28 - 4.3西门子ET200M与PROFIBUS-DP总线 - 31 - 第五章 控制系统的软件设计 - 33 - 5.1PLC的软件设计 - 33 - 5.1.1软件流程图 - 33 - 5.1.2地址分配 - 35 - 5.1.3水泵的自动开启、运行、停止故障保护流程图 - 36 - 5.2控制系统上位机的软件设计 - 39 - 5.2.1设计要求 - 40 - 5.2.2设计内容 - 40 - 5.2.3上位机与PLC的通信 - 41 - 5.2.4操作终端界面 - 42 - 5.2.5监控主界面 - 43 - 5.2.6报警界面 - 45 - 第六章 控制系统的抗干扰措施 - 47 - 6.1常见的各种干扰源 - 47 - 6.2如何采取措施排除这些干扰 - 47 - 第七章 总结 - 48 - 致 谢 - 49 - 参考文献 - 49 - 摘 要 本文根据排水控制的要求，进行自动控制方面的设计。本系统采用SIEMENS的S7-300系列PLC 第一章 绪论 井下排水系统是煤矿生产中四大系统之一，担负着井下积水排在煤矿地下开采的过程中，由于地层中含水的涌出，雨水和江河立方米，甚至超过每秒立方米。另外，根据统计，每开采1吨煤就要排出27吨矿井水，有时甚至要30--40吨矿井水。井下排水设备所配备电机的功率，小的几千18%--41%，一般为20%左右。因此，井下排水设备运转的可靠性(安全运转)与经济性(效)，具有十分重要的意义。井下排水系统一般采用离心式水泵，一些小型煤矿或浅水井。滤水器和底阀 滤水器安装在吸水管的下端，插入吸水井下面，不得低于O.m 。其作用是防止井底沉积的煤泥和杂物吸入泵内，导致水泵被堵塞或被磨损。在滤水器内装有舌型底阀，其作用是使灌入水泵和吸水管中的引水，以及停泵后的存水不致漏掉。但是现在的排水系统中，为了提高排水效率，减小水泵腐蚀，一般不用底阀，而用射流泵或真空泵为水泵和吸水管注水。 ②闸阀 调节闸阀安装在靠近水泵排水管上方的排水管路上，位于逆止阀的下方。其功用为: ①调节水泵的流量和扬程起动时将它完全关闭，以降低起动电流。 调节闸阀的优点是流动阻力和关闭压力较小，安装时无方向性， 放水闸阀安装在调节闸阀上方的排水管路的放水管上，其作用 ③逆止阀 逆止阀安装在调节闸阀的上方，其作用是当水泵突然停止运转(如突然停电)时，或者在未关闭调节闸阀的情况下停泵时，能自 ④灌引水漏斗、放气栓和旁通管 灌引水漏斗是在水泵初次起动时，向水泵和吸水管中灌引水(又叫气嘴)将 当排水管中有存水时，也可通过旁通管向水泵和吸水管中灌引 ⑤压力表和真空表 压力表安装在水泵的排水接管上，为检测排水管中水压大小用。100mm,150mm,200mm和250mm五种。压力表所测出的压力叫做表压力或1个大气压。 真空表安装在水泵的吸水接管上，为检吸水管的真空度用。60, 100, 150，和250mm五种。0--0.1 MPa(一个大气压)。 ⑥射流泵或真空泵 离心式水泵在起动前必须将吸水管和泵腔内注满水才