vb在plc控制的矿井排水控制系统研究

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1、绪论当前，PLC控制系统已经被广泛应用于各个行业。回顾PLC发展的历史，它的产生得益于集成电路制造技术和微处理器技术的发展。最初，PLC大部分都被设计为对开关量的输入/输出的控制，以取代传统的继电器控制，这样可以增大系统配置的灵活性。在工业控制应用中，需要对连续量进行控制，因此从上世纪80年代起，PLC产品也开始逐渐支持连续量的控制。在上世纪90年代，PLC的控制功能变的更加强大，其中主要体现在PLC与外界设备的通信能力不断得到提高。可编程控制器以其高可靠性，配置灵活和完善的功能，在工业控制系统中得到越来越广泛的应用。但它也有自身的一些缺点：数据的计算处理和管理能力

2、较弱，如对于操作员所需要的报表打印、趋势图形显示、工况查寻、参数在线修改等功能，PLC却不能直接方便地提供。随着计算机技术的发展和成熟，计算机的应用也越来越广泛。同时计算机不仅有很强的数据处理和管理能力，而且能给用户提供非常美观而有易于操作的界面，这恰恰是PLC的不足。因此，在自动化领域，计算机已经成为控制系统的首选平台，应用计算机对生产和试验进行实时、远程监控是现代自动化发展的主要方向。将计算机应用于工业实时控制的前提是现场数据的实时获取。在生产和科学实验中，常常要测控很多参数，诸如温度、压力、转速等，通常的方法是使用专用的仪表人为观测、记录处理数据、做出判断，这

3、就会带来人为的误差，而且应用范围也会受到现场条件、响应速度等因素的限制。而自动的实时监控系统能很好的解决这些问题。微软公司推出的VisualBasic6.0，是一个功能丰富、方便实用的程序开发环境。VisualBasic对界面、图形图象、多媒体以及操作控制系统都有强大的支持。可视化的开发环境、丰富的控件支持使得VisualBasic成为工程实践中重要的开发工具。利用VisualBasic开发串行通信程序时，有两种方法，一种是用WindowsAPI函数，另一种是用VB支持的通信控件MSComm与WindowsAPI函数通过调用读写等函数来操作串口相比，使用MSComm

4、控件编程方便，具有更完善的发送和接收功能。使用VisualBasic开发出来的监控界面与日本三菱公司开发的FX2N系列PLC之间的通信，实现对岱山煤矿主排水系统远程控制是本次设计主要目的。第一章系统结构和要求岱庄煤矿是1999年设计竣工的生产能力为1.8Mt／a的现代化矿井，井下涌水量较大，中央泵设计安装了5台MD500-57×9主排水泵，配套电动机1250kW，3趟排水管路。正常涌水时，2台工作，2台备用，1台检修。鉴于PLC的先进性和可靠性，这里对5台主排水泵及其附属的抽真空系统与管道电动阀门等装置实施了PLC自动控制及运行参数自动检测，动态显示，并将数据传送到

5、地面生产调度中心，进行实时监测及报警显示。系统通过检测水仓水位和其它参数，控制水泵轮流工作与适时启动备用泵，合理调度5台水泵运行。系统通过计算机以图形、图像、数据、文字等方式，直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、电机工作电流、电机温度、轴承温度等参数，并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换。该系统具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点，并可节省水泵的运行费用。1．1系统组成岱庄煤矿中央泵房井下主排水泵自动化控制系如图1-1所示，整个自动控制系统由数据自动采集、自动轮换工作、自动控制、动态显示及故障记录报警和通讯接口等5个部分组成。图1-1主排水

6、控制系统总图1．1．1数据自动采集与检测　　　数据自动采集与检测主要分为两类：模拟量数据和数字量数据。数据自动采集主要由PLC实现，PLC模拟量输入模块通过传感器连续检测水仓水位，将水位变化信号进行转换处理，计算出单位时间内不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，控制排水泵的启停。电机电流、水泵轴温、电机温度、排水管流量等传感器与变送器，主要用于监测水泵、电机的运行状况，超限报警，以避免水泵和电机损坏。PLC的数字量输入模块将各种开关量信号采集到PLC中作为逻辑处理的条件和依据，控制排水泵的启停。在数据采集过程中，模拟量信号的处理是将模拟信号变换成数字信号（

7、A/D转换），其变换速度由采样定律确定。1．1．2自动轮换工作为了防止因备用泵及其电气设备或备用管路长期不用而使电机和电气设备受潮或其他故障未经及时发现，当工作泵出现紧急故障需投入备用泵时，而不能及时投入以至影响矿井安全，本系统程序设计了5台泵自动轮换工作控制，控制程序将水泵启停次数和运行时间等参数自动记录并累计，系统根据这些运行参数按一定顺序自动启停水泵和相应管路，使各水泵及其管路的使用率分布均匀，当某台泵或所属阀门故障、某趟管路漏水时，系统自动发出声光报警，并在PC机上动态闪烁显示，记录事故，同时将故障泵或管路自动退出轮换工作，其余各泵和管路继续按一定顺序自