矿用空压机综合后备保护仪(论文)

1、第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛作品矿用空压机综合后备保护仪目 录摘 要··········································

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

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

4、3;······························5 1.1空压机综合后备保护仪研究的意义················&#

5、183;······················5 1.2空压机综合后备保护仪研究的现状························

6、························5 1.3空压机研究现状························

7、·····················61.4本系统要达到的目标···························

8、;················72、系统可行性分析································&

9、#183;·················82.1空压机综合后备保护仪可行性分析·····························

10、···8 2.3空压机综合后备保护仪安全性分析···········································10 2

11、.4空压机综合后备保护仪的应用性分析·········································113、各个模块的设计方案和思路···&#

12、183;···································113.1整个方案设计的总体思路框图···········&#

13、183;······················11 3.2信号采集方案设计·························

14、····················12 3.4信号滤波方案的设计···························

15、83;··············14 3.5信号隔离放大方案设计·································

16、;·······16 3.6信号数模转换方案的设计······································17 3.7 CPU模块

17、方案的设计··········································18 4、系统测试与结果分析 1.测试环境 2.测试方法3.测试结果4.成果展示5、应

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

19、83;·····205.1系统实现的功能··········································

20、83;···205.2系统课扩展的用途············································21

21、5.3系统技术性的突破············································21 6、总结···

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

23、······22 参考文献···········································

24、;··············23附录1 元器件清单附录2 系统原理图摘 要本设计在分析空压机（空气压缩机）综合后备保护现状及发展趋势的基础上，针对空压机综合后备保护的各个方面进行了研究，从系统硬件电路、软件、通信外扩等几部分描述了整个系统的设计过程。该作品可以实现空压机的的四种安全保护装置：超压、 欠压保护、 超温保护、 断水保护、 主电机保护，能有效改善各项指标，提高矿用空压机运行的安全性和可靠性，为现代采矿、 采煤提供了良好的基础支持。本系统采用PL

25、C为主控制器，选用PLC外部扩展模块实现空压机后备的综合保护。系统功能设计符合煤矿安全规程要求结构合理工作可靠、性能稳定、安装维护方便、应用效果良好。关键字：空压机 PLC 传感器 安全保护 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空压机后备保护研究的意义空气压缩机属于动力机械, 其原理是:将空气压缩, 增加其动力, 使之具有一定的能量, 并将这种能量作为风动机械、 风动工具等装置的动力 。 空气压缩机的经济 、安全、 使用方便的特点使其具有广阔的市场应用前景。 但是, 与其配套的控制及保护装置目前主要以人工和机械相结合的方式为主, 这种方式的的缺点很明显: 功能少、控制精度低、 可靠性差等等, 对空气压缩机的质量

30、和稳定性有很大的影响。 一旦在现场发生事故时, 若自动采取紧急措施, 极易造成巨大的经济损失, 大大减少机器的使用寿命。因此，设计出一款功能多 控制精度高 可靠性好的空压机后备保护仪就显得格外重要。1.2空压机后备保护仪研究的现状现在市场上的空压机后备保护仪多采用单片机进行控制，可以检测空压机的润滑油油压 、一级缸温度、 二级缸温度 、风包温度和断水等参数。当各参数超限时发出相应的声光报警。1.3本系统要达到的目标通过市场现有的仪器优缺点的对比，在本系统中我们应用先进的电子技术对其不足加以改进，同时继承其优越性。本系统解决了内部电路的复杂问题，实现了便携性、高性能、高精度、高可靠性。通过PLC

31、外部扩展模块，有效解决了信号处理部分的数据计算和叠加等一系列问题。同时，还可以在PLC液晶显示屏上对其限值参数进行更加精确细致的处理，以便观察。运用工业以太网技术建立后台监控系统，能够让后台工作人员及时发现故障，起到对设备运行参数进行实时监控。系统参数电 源 电 压： 220V排气温度保护范围： 100160 可调风包温度保护范围: 90120 可调润滑油温度保护范围: 4070 可调断油保护保护范围： 0.1Mpa0.4Mpa 可调断水保护保护范围： 0.1Mpa0.4Mpa 可调测试温度精度： +12 系统可行性分析2.1空压机综合后备保护仪可行性分析 市场上现有的后备保护装置多为基于单片

32、机设计的可编程控制系统，系统虽可以对空压机的各故障点进行测试，起到一定程度的对设备运行参数进行实时监控。但仪器的供电电源为直流5V,工作时功耗低，在工厂这个环境中极易发生程序跑飞，主控芯片死机现象，可靠性不足，抗干扰性差。该项目综合保护装置主机采用国产的PLC可编程序控制器技术，电源采用交流220V供电，为保护设备能在嘈杂工业环境中正常运行提供了保证，提高了后备保护仪的抗干扰性。显示器采用信捷公司提供TP系列触摸屏，强大而又人性化的设计软件TouchWin给触摸屏的图形界面设计带来了极大地便利，可以很方便的设计出检测画面。可以对采集信号进行设置和观察，有限避免风包燃烧与爆炸等事故的发生，解决风包温度如何控制在国家规定的“不得超过120”的要求现压风系统的远程自动化控制。另外，采用XC3型号PLC的外部扩展以太网模块，可以实时将检测数据及报警数据上传，实现空压系统无人值守和远程监控。温度传感器采用先进的PT100对风包温度信号进行采集，pt100是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变，具