工业计算机技术论文提纲

论文题目：矿井轨道运输智能测速系统的开发与应用

摘要：煤炭资源是国民经济的命脉,矿井轨道运输在煤矿生产成本中占有非常大的比重。随着使用时间的增加,矿井轨道运输设备日益老化,从而导致轨道安全运输事故日趋严重。根据不完全统计,在煤矿生产过程中,轨道运输安全事故时有发生,约占矿井安全生产事故的13.5%,矿井轨道安全运输事故于越来越引起社会的关注。为保证矿井轨道运输安全,智能防跑车系统（国外也称之为防坠器、自动刹车器或减速器）在煤炭开采行业得到了广泛的应用。作为智能防跑车系统的核心部分,轨道矿车智能测速系统的性能是衡量智能防跑车系统可靠性的最重要参数之一。随着计算机控制技术的不断发展,越来越多的先进技术被应用到轨道矿车测速系统的设计中。本文在对现有的轨道矿车测速系统与几种常见矿车测速模型进行分析后,综合考虑了成本、可靠性、安全性、可拓展性等因素,把环形线圈引入到轨道矿车检测领域中来,将PLC作为现场采集与控制器,使用工业计算机与组态软件实现HMI（人机界面）的方案,共同组建轨道矿车运行状态的监控体系。主要工作有:1.对几种常用轨道矿车测速模型进行分析,选择本设计使用的测速模型。2.根据本设计使用的测速模型,结合轨道矿车测速的现场环境,对传感器进行选型,将并在此基础上进行系统整体构建。3.在系统整体方案确定的前提下,设计系统硬件部分进。研究环形线圈传感器对矿车的检测原理,分析影响检测精度的参数,针对分析结果,对环形线圈传感器进行适当改进。然后进行PLC和工业计算机的选型和接口分配,并根据系统功能需求设计PLC和工业计算机的电气连接方式。4.研究传感器单片机对矿车检测方法,完成单片机算法的编写。5.根据测速系统的功能需求,并完成PLC程序设计。6.根据系统所包含设备构建数据网络,并将数据集中至上位机,根据功能需求完成HMI（人机界面）的设计。结论:将环形线圈引用到该系统中用于矿车检测,使用PLC和组态软件参与系统的构建,使系统具有较好的应用价值。

关键词：智能防跑车系统;环形线圈传感器;PLC;HMI

学科专业：机械工程

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 轨道矿车测速系统的现状及分析

1.3 PLC和组态软件的国内外发展现状

1.4 论文主要研究内容与方法

本章小结

第二章 轨道矿车智能测速系统整体构建

2.1 几种常见轨道矿车测速模型原理与合理性分析

2.1.1 雷达式轨道矿车测速模型

2.1.2 撞动式轨道矿车测速模型

2.1.3 点测式轨道矿车测速模型

2.2 轨道矿车测速系统传感器分析与选型

2.2.1 点测式轨道矿车测速系统常用传感器及原理分析

2.2.2 传感器使用环境分析及传感器选型

2.2.3 环形线圈传感器的简介与常见使用场合

2.3 系统整体方案设计

2.3.1 轨道矿车常见意外状况与系统测量参数分析

2.3.2 系统测速模型构建与分析

2.3.3 系统整体构建

本章小结

第三章 系统硬件设计

3.1 传感器硬件搭建与实现

3.1.1 环行线圈检测器的检测原理

3.1.2 传感器硬件电路总体设计框图

3.1.3 环形线圈部分设计

3.1.4 传感器电源部分设计

3.1.5 传感器主体电路部分设计

3.1.6 参数设置与电平输出部分设计

3.1.7 传感器单片机部分设计

3.1.8 传感器单片机下载调试接.部分设计

3.1.9 传感器单片机抗干扰设计

3.2 PLC控制器部分硬件设计

3.3 工业计算机部分硬件设计

本章小结

第四章 系统软件设计

4.1 传感器软件设计

4.1.1 RVMDK软件简介

4.1.2 LC震荡器震荡频率算法分析与设计

4.1.3 矿车检测部分软件设计

4.2 PLC控制器软件设计

4.2.1 大工计控PLC编程软件简介

4.2.2 PLC软件功能分析与主流程设计

4.2.3 PLC软件各子程序设计

4.3 上位机软件设计

4.3.1 上位机软件开发环境简介

4.3.2 SQL Server数据库简介及设计

4.3.3 人机界面的设计

本章小结

第五章 系统实验室与现场调试

5.1 实验室调试

5.1.1 实验室硬件调试

5.1.2 实验室软件调试

5.1.3 实验室软硬件联合调试

5.2 现场调试

结论与展望

参考文献

致谢