可扩展的煤矿采掘设备分布式电气控制系统设计

针对目前煤矿井下采掘设备的控制模式,结合煤矿采掘设备的特点与发展需求,设计了可扩展的分布式控制系统。完成了电控系统结构框架和功能模块的设计,描述了系统可扩展性与网络结构,阐述了中央控制层、数据采集层和系统应用层的构成与原理,给出了电控系统抗干扰实现方法。该电控系统以分布式控制和可扩展性为理念,能对采掘设备按模块进行分布式控制,并根据需要灵活配置,对推动煤矿井下采掘设备控制系统的网络化、信息化、智能化发展具有很重要的意义。     

正利煤业14-1201工作面自动化采煤系统应用分析

以正利煤业14-1201工作面为工程背景,开发了正利煤业14-1201工作面自动化采煤系统。该系统由集控中心、采煤机控制系统、支架电液控制系统、供电设备和泵站监控系统、视频监控系统、防爆网络摄像系统、通讯系统等构成,确定了自动化采煤系统控制原理、控制模式和控制条件,系统应用后实现了正利煤业14-1201工作面的自动化采煤。     

矿井提升机的自动化控制

介绍了全数字直流调速装置在谢桥煤矿副井提升机电控系统的应用情况,整个提升机的自动控制系统通过以太网和工业现场总线将基础自动化、过程自动化及MMI软连接,构成符合工业标准的局域网,形成提升机的分布式控制系统,实现了矿井提升机电控系统全数字直流调速.     

P&H4100XPC电铲电气控制及调试技术

介绍了PH4100XPC电铲电气系统的组成部分、工作原理与性能特点,详细分析了该型号电铲的供电系统、分布式控制系统、电机驱动控制系统、无功功率补偿(RPC)系统的调试方法及步骤。通过实践证明,电铲电气控制系统经过全面细致的调试后,电气系统的故障率得到明显下降,可靠性得到提高,方便了日后的维修和维护工作。     

采煤机分布式控制系统设计与应用研究

采煤机作为煤矿开采中的重要机电装备,提升采煤机的控制质量和效率是所有煤矿企业面临的问题。在分析分布式控制思想的基础上,设计了采煤机的分布式控制系统整体方案框架,分析了分布式控制系统的网络模型。从控制器技术参数、工作流程及软件界面3个层面详细阐述了基于CAN总线的设计情况。研究了分布式模块的类型及功能,对其电路进行了详细设计。将设计的分布式控制系统应用到采煤机工程实践中,基本达到了预期效果。研究为煤矿企业创造了良好的效益。     

现场总线在原料场的应用

介绍了某原料场改建工程中,现场总线(Profibus DP)控制系统的设计原则、系统构成、系统功能、系统工作原理、硬件配置及网络结构.     

PLC在液压动力系统实验装置控制中的应用

针对传统液压实验台采用继电器等元件作为控制系统的控制元件,存在可靠性低、实验程序不易实现且灵活性差等缺点,在介绍该液压实验系统构成、工作原理及功能的基础上,给出了该实验系统的PLC控制方案,重点阐述了PLC控制系统的设计和实现过程。     

分布式集中控制系统的数据传输方式研究

介绍一种用于PLC和单片机构成的多点分布式集中控制系统。     

分布式集中控制系统的数据传输方式研究

介绍一种用于PLC和单片机构成的多点分布式集中控制系统.     

基于S7-1200 PLC的矿用电缆卷放车自动控制系统设计

为了制造千米级露天矿用电缆卷放车,解决现有卷缆装置自动化程度低、安全系数低、可容纳电缆米数短等问题,提出了一种基于S7-1200的电铲用千米带电电缆卷放车电气控制系统,分别从系统控制需求分析和实现原理、系统机械结构、系统设计及功能实现、监控界面开发4个方面进行了阐述。详细介绍了其电气控制系统,系统由传感器、液压驱动系统、集控中心控制系统、行走卷缆子系统、自动排线子系统、压紧电缆子系统及其上位机组成,以S7-1200为主控制器处理传感器模拟量信号,并根据结果逻辑控制各子系统顺序启动。阐明了系统的硬件设计和软件实现,实现了长距离自动收放电缆、匹配电铲车行走、智能化多层布线、工作状态远程监测监控及故障报警功能,推动了矿山机电设备的智能化发展。     

水泥原料矿山生产过程智能控制与仿真应用

根据水泥原料矿山的生产工艺特性,利用微型计算机DCS集散控制技术与现场总线技术,设计了矿山生产过程分层递阶控制结构。针对工艺各子系统中的不确定性、非线性、时滞性及子系统间的关联性,在基础层面采用现代控制与神经网络控制相结合;在协调优化层面实施自适应遗传算法等综合集成智能控制技术进行生产过程全局优化。同时采用了智能技术与Simulink相结合的系统仿真方法,确保了生产过程控制效果的稳定性、逼真性。     

矿井智能化排水控制系统软硬件设计

对智能控制系统的整体设计进行了分析,主要由执行层、控制层和监控层,设计了智能控制系统的硬件部分,分析了PLC模块的选择、传感器的选型以及出水闸阀的控制原理,然后设计了PLC控制系统主程序、子程序以及上位机监控系统。研究为矿井智能排水提供了理论基础。     

基于视频技术的煤矿在线应急预警系统研究

研究基于视频技术的煤矿在线应急预警系统,提升煤矿在线应急反应能力和预警能力。该系统由矿井内控制层、地面网络层和在线应急预警层组成,矿井内控制层利用传感器、USB摄像头等设备,通过V4L2视频图像采集技术采集视频图像;地面网络层通过视频监控设备控制视频监控、地面控制等设备,并利用视频处理服务器采集矿井现场视频数据和完成报警,同时这些矿井现场视频数据传输至在线应急预警层;在线应急预警层使用模糊积分法构建在线应急预警模型,实现煤矿在线应急预警,并向客户端发出预警通知信息。实验表明,当视频图像数据量为8 000 h,系统传输耗时仅为0.8 s,在线应急反应能力好;预警的矿井应急程度与实际矿井应急程度一致,在线应急预警性能卓越。     

单轨吊车智能控制系统的设计

采用经典的管理级-控制级-设备级三级控制系统,摒弃传统的机械控制手段,选择先进的本安型触摸屏进行人机交流,并应用模糊-矢量控制技术作为核心控制策略,设计出一种新颖的智能化单轨吊车。与目前服役的单轨吊车相比,本设计的机车控制性能明显提升,有良好的经济和社会效益。     

电力建设安全规范化管控系统设计

以提升电力建设安全规范化管控为目的,设计电力建设安全规范化管控系统。利用不同类型传感器采集电力建设工程相关数据,网络通信层利用数据接收与发送模块接收电力建设工程相关信息后,经由客户端管理模块将其传输至业务层,通过深度学习网络识别电力建设现场视频图像实现电力建设安全管控,最后在用户层为用户呈现所需电力建设相关信息。实验结果表明:该系统可有效实现电力建设现场作业的安全管控,施工作业现场状况监查结果精度高,可依据本文系统监查结果实时调整电力建设工程施工,保证电力建设作业的安全性。     

煤矿井下机械动筛跳汰机模糊逻辑控制

煤矿井下排矸和采空区充填技术是实现绿色开采的有效途径,机械动筛跳汰机作为井下原煤初选排矸系统的核心设备,其排矸控制系统的性能对提高煤矸分选效率至关重要。针对目前井下动筛跳汰机分选控制系统非线性、时变不确定性和纯滞后性等特点,对跳汰机控制系统进行了模糊逻辑控制设计,实现了排矸电动机转速的模糊化控制。在唐山矿进行了工业性试验,得到了3种工况下动筛内矸石量及排矸电机频率输出曲线变化规律。试验结果表明,使用模糊逻辑控制的排矸系统矸石层更加稳定,避免了破坏矸石层结构,提高了煤矸分选效率,达到了理想的排矸效果。     

选煤厂自动装车系统的设计与应用

为提升选煤厂装车控制系统的自动化水平、控制精度以及降低故障率,基于PLC控制器和以太网通信建立了由现场控制层、调度监控和信息管理层为主的自动装车系统,并着重对其中的监控系统、称重系统以及水分监测系统进行了设计,最后设计了基于模糊PID算法的控制策略,并验证其应用效果。     

复杂条件下遗煤开采岩层控制理论与关键技术研究

为解决我国老矿区资源枯竭,优质稀缺煤种匮乏、矿井服务年限不足等问题,通过理论分析、实验、数值模拟等方法系统研究了我国遗煤储量及类型、复杂条件下遗煤资源开采矿山压力显现规律、岩层控制机理及判定方法、构造充填岩控技术及工艺装备。取得了以下创新性成果:①首次摸清了我国遗煤储量、分布及类型等,遗煤资源开采可增加我国30%的煤炭储量,其开采将增加主要产煤省的煤炭储采比,提出了遗煤资源开采急需解决的技术难题;②揭示了复杂条件下遗煤开采的"应力场-结构场-变形场"时空演化与矿压显现规律,建立复杂条件下遗煤开采岩层移动预测模型;③发现复合残采区整层遗煤资源开采存在"主控岩层结构",建立了"扰动块体梁"结构模型和"上控制层+下承载层"结构模型,揭示复杂条件下遗煤开采岩层控制机理,构建了以"主控岩层结构稳定"为核心的复杂条件下遗煤开采可行性定量判定理论体系;④研发了综合柱旁充填、"梁-柱"式充填岩移控制技术、固体资源化充填材料和制备输送系统,充填效果监测技术,发明了复杂条件下遗煤开采构造充填岩控技术及工艺装备,形成了复杂条件下遗煤开采关键技术体系。该成果对延长服务年限、保证国家能源供给具有重要意义。     

基于物联网的煤矿关键设备管控系统设计

提出了由信息采集层、数据传输层、系统控制层组成的基于物联网的煤矿关键设备管控系统架构。以传感信息采集、异构网络互联互通、数据融合与处理、设计模式应用为关键技术,重点阐述了系统的总体设计和3层架构的详细设计。该系统设计合理、可用性和可靠性强,能够覆盖煤矿关键设备的生产、运输、仓储、使用和维护的全过程管控。     

煤矿综采自动化系统的研究与设计

针对综采工作面自动化程度低、“三机”设备协调控制效果差等缺点,设计了一种基于联合控制的综采自动化系统。根据采煤机的工艺流程与工作原理,提出了综采自动化系统方案,将系统分为地面监控层、巷道监视中心与设备控制层,介绍了综采“三机”之间协调控制技术方案与网络通信技术,确定了各设备的检测参数。研究表明,该系统自动化水平较高,稳定性较好,可有效提高“三机”设备的联合工作效率。