矿井大扬程泵远程排水集控系统设计与优化

发布时间：2023-05-03 13:00

　　井下排水系统是煤矿生产的重要环节,其工作效率和可靠性对煤矿的安全生产有着重要意义。但随着矿井开采深度增加,井下水文地质条件越来越难以掌握,保证排水系统安全可靠、高效率的工作变的尤其重要。因此,研究煤矿深井排水系统的可靠性对于提高煤炭企业的安全生产有着重要的意义。本文以正通煤业高家堡-860井下中央泵房为背景,应用计算机、网络通信、PLC、检测与自动化等技术开发了一套节能、高效的自动排水系统,并对系统进行了优化。系统由PLC、传感器、就地操作箱、上位机和控制网络等部分组成。选用西门子S7-300系列PLC作为控制核心,负责采集各传感器的参数,接收上位机和就地操作箱的命令,对各控制元件发出启停命令等。就地操作箱配有操作按钮和触摸屏,用于设置工作方式和显示水泵运行信息。控制网络选用工业以太网结构,实现PLC与上位机的连接。论文探讨了在紧急停泵的情况下,电动闸阀在关闭过程中停止水泵电机,出水管道内的流体对泵体的影响,优化传统策略中关于关阀停泵控制策略,结合煤矿井下排水系统的实际情况以及在阀门研究中常用到的计算流体动力学分析方法,利用计算流体动力学分析软件——FLUENT16.0,对排水管路中电...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文背景及意义
    1.2 国内外研究现状及存在的问题
    1.3 本文的主要研究内容及章节安排
2 控制系统整体方案设计
    2.1 概述
    2.2 离心式水泵排水系统
    2.3 系统总体设计方案
    2.4 本章小结
3 系统硬件设计
    3.1 概述
    3.2 系统的硬件结构组成
    3.3 PLC控制系统设计
    3.4 其它设备选型
    3.5 本章小结
4 闸阀关闭过程的数值模拟及仿真
    4.1 计算机流体动力学仿真软件概述
    4.2 流体与流动基本特性的确定
    4.3 数学模型的建立
    4.4 闸阀关闭过程中动态性能的数值模拟研究
    4.5 仿真结果分析
    4.6 本章小结
5 系统软件设计与模型优化
    5.1 概述
    5.2 基于GBDT的水泵电机轴承温度预测
    5.3 PLC控制程序设计
    5.4 上位机软件设计
    5.5 触摸屏设计
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 主要结论
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的学术成果和获奖情况
学位论文数据集



本文编号：3806746