矿井带式输送机能耗优化控制系统研究
发布时间：2023-02-09 13:13
推动全社会开展节能降耗和资源综合利用,促进经济增长方式转变和可持续发展,已成为当今我国经济和社会发展中最为热点的话题。带式输送机作为煤矿生产的主要运输设备,由于煤矿地质条件的限制和煤矿生产的不均衡性,带式输送机在实际运行过程中未能达到稳定状态,当输送量减小时,带式输送机仍维持较高的运行速度,这样不仅造成煤矿生产电能的浪费,而且增加了设备的机械磨损。因此,研究矿井带式输送机能耗优化控制系统对减少煤矿生产成本,建设资源节约型和生态环境友好型煤炭企业具有一定的重要意义。本文以矿井带式输送机为研究对象,在总结分析带式输送机和节能技术国内外研究现状的基础上,对带式输送机能耗优化控制进行了研究。通过对带式输送机总体结构和基本原理分析,计算了带式输送机的运行阻力和功率,得出带速与煤流量是影响带式输送机功率消耗的主要因素,并且研究了其带速与煤流量匹配原理。根据煤矿现场实际生产情况建立了带式输送机煤流量、带速和功耗的BP神经网络能耗优化模型,运用改进粒子群算法对该模型参数优化,得到煤流量与带速之间的最优匹配关系,对皮带运行速度进行能耗优化控制。设计了基于PLC的模糊控制器,可以根据煤流量大小自动调节皮带...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 本课题国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 矿井带式输送机国内外研究现状及发展趋势
1.2.2 矿井带式输送机节能技术研究现状
1.3 论文研究的主要内容与结构安排
2 带式输送机运行阻力与功率消耗因素分析
2.1 带式输送机总体结构和工作原理
2.1.1 带式输送机的总体结构
2.1.2 带式输送机的工作原理
2.2 带式输送机运行阻力分析
2.3 带式输送机功率消耗分析与计算
2.3.1 影响带式输送机功率消耗的主要因素
2.3.2 带式输送机带速与煤流量的匹配分析
2.4 本章小结
3 带式输送机能耗优化模型建立与模糊控制器设计
3.1 神经网络与粒子群算法概述
3.1.1 神经网络算法概述
3.1.2 粒子群算法概述
3.1.3 改进粒子群算法概述
3.2 带式输送机BP神经网络能耗优化模型的建立
3.2.1 构建带式输送机BP神经网络能耗优化模型
3.2.2 粒子群算法对模型参数的优化
3.2.3 改进粒子群算法对模型参数的优化
3.3 带式输送机模糊控制器设计
3.3.1 模糊算法概述
3.3.2 模糊控制器的结构与原理
3.3.3 带式输送机模糊控制器的设计
3.4 本章小结
4 矿井带式输送机控制系统设计
4.1 概述
4.1.1 控制系统设计目标
4.1.2 控制系统总体结构
4.1.3 控制系统工作原理
4.1.4 控制系统实现功能
4.2 控制系统硬件设计
4.2.1 概述
4.2.2 PLC控制系统设计
4.2.3 变频器的控制
4.2.4 煤流量的监测
4.2.5 功率的监测
4.2.6 速度及综合保护传感器
4.3 控制系统软件设计
4.3.1 概述
4.3.2 PLC控制程序设计
4.3.3 基于WinCC的上位机软件设计
4.3.4 通讯设计
4.4 本章小结
5 矿井带式输送机控制系统调试及节能效果分析
5.1 矿井带式输送机控制系统的调试
5.1.1 硬件系统的调试
5.1.2 软件系统的调试
5.1.3 能耗优化控制系统的调试
5.1.4 保护系统的调试
5.2 上位机界面的调试
5.2.1 登录界面的调试
5.2.2 主界面的调试
5.2.3 历史曲线界面的调试
5.2.4 报表查询界面的调试
5.2.5 故障保护界面的调试
5.2.6 故障记录界面的调试
5.3 节能效果分析
5.3.1 电气节能分析
5.3.2 机械损耗分析
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3738801
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 本课题国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 矿井带式输送机国内外研究现状及发展趋势
1.2.2 矿井带式输送机节能技术研究现状
1.3 论文研究的主要内容与结构安排
2 带式输送机运行阻力与功率消耗因素分析
2.1 带式输送机总体结构和工作原理
2.1.1 带式输送机的总体结构
2.1.2 带式输送机的工作原理
2.2 带式输送机运行阻力分析
2.3 带式输送机功率消耗分析与计算
2.3.1 影响带式输送机功率消耗的主要因素
2.3.2 带式输送机带速与煤流量的匹配分析
2.4 本章小结
3 带式输送机能耗优化模型建立与模糊控制器设计
3.1 神经网络与粒子群算法概述
3.1.1 神经网络算法概述
3.1.2 粒子群算法概述
3.1.3 改进粒子群算法概述
3.2 带式输送机BP神经网络能耗优化模型的建立
3.2.1 构建带式输送机BP神经网络能耗优化模型
3.2.2 粒子群算法对模型参数的优化
3.2.3 改进粒子群算法对模型参数的优化
3.3 带式输送机模糊控制器设计
3.3.1 模糊算法概述
3.3.2 模糊控制器的结构与原理
3.3.3 带式输送机模糊控制器的设计
3.4 本章小结
4 矿井带式输送机控制系统设计
4.1 概述
4.1.1 控制系统设计目标
4.1.2 控制系统总体结构
4.1.3 控制系统工作原理
4.1.4 控制系统实现功能
4.2 控制系统硬件设计
4.2.1 概述
4.2.2 PLC控制系统设计
4.2.3 变频器的控制
4.2.4 煤流量的监测
4.2.5 功率的监测
4.2.6 速度及综合保护传感器
4.3 控制系统软件设计
4.3.1 概述
4.3.2 PLC控制程序设计
4.3.3 基于WinCC的上位机软件设计
4.3.4 通讯设计
4.4 本章小结
5 矿井带式输送机控制系统调试及节能效果分析
5.1 矿井带式输送机控制系统的调试
5.1.1 硬件系统的调试
5.1.2 软件系统的调试
5.1.3 能耗优化控制系统的调试
5.1.4 保护系统的调试
5.2 上位机界面的调试
5.2.1 登录界面的调试
5.2.2 主界面的调试
5.2.3 历史曲线界面的调试
5.2.4 报表查询界面的调试
5.2.5 故障保护界面的调试
5.2.6 故障记录界面的调试
5.3 节能效果分析
5.3.1 电气节能分析
5.3.2 机械损耗分析
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3738801
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3738801.html