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矿用带式输送机监控系统研究

曹成  
【摘要】:带式输送机作为国民生产领域重要的物料传送设备具有:结构简单、输送量大、运输距离长、可靠性高等特点;已成为煤矿、电厂、港口等单位最重要的输送设备。随着我国大型、超大型煤矿的不断建设投产,企业对带式输送机的控制性能要求越来越高,但目前我国在大型带式输送控制系统设计方面还存在许多不足,制约了带式输送机的使用。由于煤矿带式输送机常年工作在井下,生产环境复杂、工作条件恶劣、设备损坏严重,为了保障安全生产和井下人员生命安全,必须对井下带式输送机的监控系统的设计进行改进。 本文首先分析了带式输送机自动监控系统存在的缺陷与不足,在此基础上提出了基于新型PLC设备的带式输送机自动监控系统的设计方案。随着智能控制理论的发展与应用的日趋成熟,模糊控制理论的优势日益显现,将新型模糊控制理论与传统PID控制理论相结合已成为工业控制领域研究的热点方向。采用优化的模糊控制理论改进传统PID控制方式,设计带式输送机模糊控制器,可以对带式输送机控制性能取得了较为理想的提升。PROFIBUS总线网络的应用与FCS系统的建立大大降低了井下操作人员的劳动强度,加强了带式输送机控制系统的信息传输能力,极大地提高了控制系统的工作效率,保障了系统运行的安全。 本文研究了带式输送机控制系统的关键问题:带式输送机的可控启动与功率平衡问题。论文在研究带式输送机几种常见的软启动模式的基础上,分析了影响带式输送机驱动电机功率不平衡的各种因素,提出了运用模糊-PID控制策略实现驱动电机功率平衡的方案。结合PLC控制系统的特点提出应用模糊控制算法与液力耦合器相结合的可控启动模式,通过仿真证明模糊控制器的设计完全可以满足预期的控制性能。 论文分析了新型模糊-PID控制应用于井下带式输送机系统控制的可行性,并设计了相关的程序与监控界面,建立起了完整的控制系统。为今后大运量、大功率、长距离带式输送机控制系统优化设计奠定了良好的基础。


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