摘要：采煤设备可分为很多种，采煤机为其中占主导地位的一种，由于煤矿开采环境恶劣，难度系数较高，采煤机的安全运行与稳定高效对于煤矿的开采效率，降低成本有着十分重要的影响。因此要保证其在安全运行的同时具有较高的可靠性与安全指数，我们就要求在采煤机运行的同时配备相应的控制系统与相应的监控系统来对其进行控制。本文主要结合现实生活中开采煤炭可能遇到的种种问题，详细讲述PLC的运行原理和使用办法，将相应的改造设计投入到采煤机牵引控制系统中，经过多次实践后表明，以PLC为核心的可编程逻辑控制器结合变频调速技术应用于实践，不仅能够节约资源，保证安全，而且降低了生产成本，提高了企业利润。

本次设计主要基于采煤机运行过程，结合工业生产实际，运用现代化的组态仿真和现场总线技术，设计出了基于PLC的采煤机牵引控制系统。

关键词 PLC；采煤机；变频器；WINCC

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

  1.1 引言-1

  1.2 国内外研究现状-1

  1.3 本课题研究内容-3

2采煤机结构与系统设计-4

  2.1采煤机的结构和工作原理-4

    2.1.1采煤机的主要组成部分-4

    2.1.2切割部-4

    2.1.3牵引部-5

    2.1.4辅助装置-6

  2.2 采煤机的工作原理-6

  2.3 系统总体结构设计-6

3采煤机控制系统的硬件设计-7

  3.1 引言-7

  3.2 控制系统的整体结构-8

  3.3 可编辑控制器简介-10

    3.3.1可编辑控制器的基本结构-11

    3.3.2可编辑控制器的工作原理-12

  3.4 西门子S7系列PLC简介-12

    3.4.1 S7-300的CPU模板-13

    3.4.2 S7-300的输入输出模板-14

  3.5 系统的硬件设计-15

    3.5.1 系统所需的I/0点-17

    3.5.2 系统硬件选型-17

    3.5.3 系统的硬件配置-17

    3.5.4 S7-300的网络组态-18

4 采煤机控制系统的软件设计-19

  4.1 PLC的软件设计-19

    4.1.1 PLC程序的总体结构-20

    4.1.2 PLC编辑软件STEP7简介-21

    4.1.3 PLC的模块化编程-22

  4.2 系统的软件设计-22

    4.2.1本设计中采煤机实现的功能-23

    4.2.2采煤机控制流程图-24

    4.2.3采煤机各环节程序设计-24

    4.2.4系统调试-25

5 采煤机控制系统组态与通信-26

  5.1 WINCC组态软件的概述-26

    5.1.1 WINCC的作用-27

    5.1.2 WINCC的系统结构-28

  5.2 采煤机控制系统WINCC的组态-28

    5.2.1创建项目-29

    5.2.2网络通讯组态-30

    5.2.3主画面设计-31

  5.3 画面设计及动画连接-31

    5.3.1 WINCC通讯原理-31

    5.3.2 WINCC与SIMATICS7-PLC的通讯-32

结论-33

致谢-34

参考文献-35

附录-37