礦用空壓機綜合后備保護儀(論文)

1、第十三屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽作品礦用空壓機綜合后備保護儀目 錄摘 要··········································

2、3;··············3 Abstract··································

3、·······················4 1、研究背景·························

4、3;······························5 1.1空壓機綜合后備保護儀研究的意義················&#

5、183;······················5 1.2空壓機綜合后備保護儀研究的現(xiàn)狀························

6、························5 1.3空壓機研究現(xiàn)狀························

7、·····················61.4本系統(tǒng)要達到的目標(biāo)···························

8、;················72、系統(tǒng)可行性分析································&

9、#183;·················82.1空壓機綜合后備保護儀可行性分析·····························

10、···8 2.3空壓機綜合后備保護儀安全性分析···········································10 2

11、.4空壓機綜合后備保護儀的應(yīng)用性分析·········································113、各個模塊的設(shè)計方案和思路···&#

12、183;···································113.1整個方案設(shè)計的總體思路框圖···········&#

13、183;······················11 3.2信號采集方案設(shè)計·························

14、····················12 3.4信號濾波方案的設(shè)計···························

15、83;··············14 3.5信號隔離放大方案設(shè)計·································

16、;·······16 3.6信號數(shù)模轉(zhuǎn)換方案的設(shè)計······································17 3.7 CPU模塊

17、方案的設(shè)計··········································18 4、系統(tǒng)測試與結(jié)果分析 1.測試環(huán)境 2.測試方法3.測試結(jié)果4.成果展示5、應(yīng)

18、用展望·················································

19、83;·····205.1系統(tǒng)實現(xiàn)的功能··········································

20、83;···205.2系統(tǒng)課擴展的用途············································21

21、5.3系統(tǒng)技術(shù)性的突破············································21 6、總結(jié)···

22、··················································

23、······22 參考文獻···········································

24、;··············23附錄1 元器件清單附錄2 系統(tǒng)原理圖摘 要本設(shè)計在分析空壓機（空氣壓縮機）綜合后備保護現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，針對空壓機綜合后備保護的各個方面進行了研究，從系統(tǒng)硬件電路、軟件、通信外擴等幾部分描述了整個系統(tǒng)的設(shè)計過程。該作品可以實現(xiàn)空壓機的的四種安全保護裝置：超壓、 欠壓保護、 超溫保護、 斷水保護、 主電機保護，能有效改善各項指標(biāo)，提高礦用空壓機運行的安全性和可靠性，為現(xiàn)代采礦、 采煤提供了良好的基礎(chǔ)支持。本系統(tǒng)采用PL

25、C為主控制器，選用PLC外部擴展模塊實現(xiàn)空壓機后備的綜合保護。系統(tǒng)功能設(shè)計符合煤礦安全規(guī)程要求結(jié)構(gòu)合理工作可靠、性能穩(wěn)定、安裝維護方便、應(yīng)用效果良好。關(guān)鍵字：空壓機 PLC 傳感器 安全保護 AbstractThis design on the analysis of EEG present research situation and development trend basis，the EEG signal acquisition and processing for all aspects of the in-depth study, from the system hardware

26、design, system software design, Outside the design of system communication expanded sections describe the design process of the whole system works. It can achieve 20-channel EEG signal acquisition, processing, display, communication; it also can effectively improve the technical indicators, to impro

27、ve the diagnostic rate of brain diseases, to provide a good basis for support modern medical care, family care and other fields. This system uses the current popular technologies called “Internet of Things”, use advanced embedded operating system for data processing and communications. Make the syst

28、em more portable, more interference, easy operation, low power consumption and ease communication, making the instrument easier to use EEG to obtain more precise EEG signal recorded more sustainable, through the network communication, to achieve remote diagnosis and treatment.Keywords： EEG signal ac

29、quisition and processing; Embedded Systems; Internet of Things; Low power consumption; Portable;1 研究背景1.1空壓機后備保護研究的意義空氣壓縮機屬于動力機械, 其原理是:將空氣壓縮, 增加其動力, 使之具有一定的能量, 并將這種能量作為風(fēng)動機械、 風(fēng)動工具等裝置的動力 。 空氣壓縮機的經(jīng)濟 、安全、 使用方便的特點使其具有廣闊的市場應(yīng)用前景。 但是, 與其配套的控制及保護裝置目前主要以人工和機械相結(jié)合的方式為主, 這種方式的的缺點很明顯: 功能少、控制精度低、 可靠性差等等, 對空氣壓縮機的質(zhì)量

30、和穩(wěn)定性有很大的影響。 一旦在現(xiàn)場發(fā)生事故時, 若自動采取緊急措施, 極易造成巨大的經(jīng)濟損失, 大大減少機器的使用壽命。因此，設(shè)計出一款功能多 控制精度高 可靠性好的空壓機后備保護儀就顯得格外重要。1.2空壓機后備保護儀研究的現(xiàn)狀現(xiàn)在市場上的空壓機后備保護儀多采用單片機進行控制，可以檢測空壓機的潤滑油油壓 、一級缸溫度、 二級缸溫度 、風(fēng)包溫度和斷水等參數(shù)。當(dāng)各參數(shù)超限時發(fā)出相應(yīng)的聲光報警。1.3本系統(tǒng)要達到的目標(biāo)通過市場現(xiàn)有的儀器優(yōu)缺點的對比，在本系統(tǒng)中我們應(yīng)用先進的電子技術(shù)對其不足加以改進，同時繼承其優(yōu)越性。本系統(tǒng)解決了內(nèi)部電路的復(fù)雜問題，實現(xiàn)了便攜性、高性能、高精度、高可靠性。通過PLC

31、外部擴展模塊，有效解決了信號處理部分的數(shù)據(jù)計算和疊加等一系列問題。同時，還可以在PLC液晶顯示屏上對其限值參數(shù)進行更加精確細(xì)致的處理，以便觀察。運用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)建立后臺監(jiān)控系統(tǒng)，能夠讓后臺工作人員及時發(fā)現(xiàn)故障，起到對設(shè)備運行參數(shù)進行實時監(jiān)控。系統(tǒng)參數(shù)電 源 電 壓： 220V排氣溫度保護范圍： 100160 可調(diào)風(fēng)包溫度保護范圍: 90120 可調(diào)潤滑油溫度保護范圍: 4070 可調(diào)斷油保護保護范圍： 0.1Mpa0.4Mpa 可調(diào)斷水保護保護范圍： 0.1Mpa0.4Mpa 可調(diào)測試溫度精度： +12 系統(tǒng)可行性分析2.1空壓機綜合后備保護儀可行性分析 市場上現(xiàn)有的后備保護裝置多為基于單片

32、機設(shè)計的可編程控制系統(tǒng)，系統(tǒng)雖可以對空壓機的各故障點進行測試，起到一定程度的對設(shè)備運行參數(shù)進行實時監(jiān)控。但儀器的供電電源為直流5V,工作時功耗低，在工廠這個環(huán)境中極易發(fā)生程序跑飛，主控芯片死機現(xiàn)象，可靠性不足，抗干擾性差。該項目綜合保護裝置主機采用國產(chǎn)的PLC可編程序控制器技術(shù)，電源采用交流220V供電，為保護設(shè)備能在嘈雜工業(yè)環(huán)境中正常運行提供了保證，提高了后備保護儀的抗干擾性。顯示器采用信捷公司提供TP系列觸摸屏，強大而又人性化的設(shè)計軟件TouchWin給觸摸屏的圖形界面設(shè)計帶來了極大地便利，可以很方便的設(shè)計出檢測畫面?？梢詫Σ杉盘栠M行設(shè)置和觀察，有限避免風(fēng)包燃燒與爆炸等事故的發(fā)生，解決風(fēng)包溫度如何控制在國家規(guī)定的“不得超過120”的要求現(xiàn)壓風(fēng)系統(tǒng)的遠程自動化控制。另外，采用XC3型號PLC的外部擴展以太網(wǎng)模塊，可以實時將檢測數(shù)據(jù)及報警數(shù)據(jù)上傳，實現(xiàn)空壓系統(tǒng)無人值守和遠程監(jiān)控。溫度傳感器采用先進的PT100對風(fēng)包溫度信號進行采集，pt100是鉑熱電阻，它的阻值會隨著溫度的變化而改變，具