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《中国矿业大学》 2015年
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复合式干法分选过程智能控制系统研究

崔正伟  
【摘要】:复合式干法分选机具有不用水、工艺简单、节能等优点,能够用于分选褐煤等易泥化煤、高硫煤脱硫以及炼焦煤预排矸,能够提高煤矸石综合利用率。目前,复合式干法分选机的自动化程度不高,所有投入使用的复合式干法分选机只实现了设备集中启停、连锁保护功能,设备调节参数如床面横向、纵向角度、风室风阀开度、接料槽翻板角度等还没有实现自动调节。不能很好地适应国内工业自动化发展的需求,同时也限制了国外自动化程度较高的企业对该机器的选购。基于以上原因,本文设计并部分实现了复合式干法分选机过程智能控制系统,旨在提高复合式干法分选机的自动化水平,能够让操作人员简单、快速、准确的调节设备运行参数。为构建复合式干法分选机实验系统,本文选用能够精确控制转动角度、转速和方向的七台步进电器作为执行机构。分别用于调节床面横向纵向两个角度、精煤中煤矸石三个风室风阀开度、两个接料槽翻板角度。床面横向纵向角度由于分选床处于强振动环境中,现有的倾角传感器无法使用,所以用间接换算的软测量方式获得床面的横向纵向角度。利用已搭建好的实验系统对唐山神州机械有限公司准备好的来自各地的11组煤样进行探索实验,根据实验得到的经验规律,结合熟练工人的操作经验建立复合式干法分选机模糊控制模型。根据实验所得数据尝试建立了BP前馈神经网络控制系统,并提出一种以OPC为通信协议用Matlab软件实现神经网络控制的方法。根据建立好的模糊控制模型,以西门子S7-300PLC为控制器,以威纶通触摸屏为上位机分别编写程序,实现复合式干法分选机的模糊控制。通过两组煤样的验证实验,证明该系统可靠有效。
【关键词】:复合式干法分选机 智能控制 PLC 触摸屏 步进电机
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TD94;TD67
【目录】:
  • 致谢4-5
  • 摘要5-6
  • Abstract6-16
  • 变量注释表16-17
  • 1 绪论17-19
  • 1.1 研究背景17-18
  • 1.2 课题来源18
  • 1.3 课题研究目标与内容18-19
  • 2 文献综述19-29
  • 2.1 复合式干法分选工艺概述19-22
  • 2.2 国内外干法选煤工艺控制相关研究22-24
  • 2.3 控制策略的研究24-27
  • 2.4 本章小结27-29
  • 3 复合式干法分选实验系统硬件设计29-36
  • 3.1 控制系统组成29-30
  • 3.2 床面横向纵向角度的检测30-32
  • 3.3 风量风压的检测32
  • 3.4 执行机构的设计32-35
  • 3.5 可编程逻辑控制器(PLC)的硬件设计35
  • 3.6 本章小结35-36
  • 4 模糊控制模型的建立36-54
  • 4.1 实验36-38
  • 4.2 数据分析38-42
  • 4.3 模糊控制模型建立42-53
  • 4.4 本章小结53-54
  • 5 神经网络控制模型研究54-60
  • 5.1 建立复合式干法分选神经网络控制模型54-58
  • 5.2 神经网络控制系统应用58-59
  • 5.3 本章小结59-60
  • 6 复合式干法分选智能控制系统软件设计及应用60-73
  • 6.1 下位机设计60-67
  • 6.2 上位机设计67-70
  • 6.3 实验验证70-72
  • 6.4 本章小结72-73
  • 7 结论与展望73-75
  • 7.1 结论73-74
  • 7.2 创新点74
  • 7.3 展望74-75
  • 参考文献75-78
  • 附录 178-81
  • 附录 281-83
  • 附录 383-86
  • 作者简历86-88
  • 188bet数据集88

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