装车系统是煤炭销售的必备环节,能够将煤炭按照需求快速、安全、高效的装车对煤炭生产企业具有重要的意义。本文对国内外装车系统的现状进行了叙述,并分析各种装车系统的优势与不足;依据变频控制和内模控制理论,以枣矿集团蒋庄煤矿装车系统为背景,设计了一套煤炭装车站自动控制系统。该煤炭装车站自动控制系统融合了PLC控制技术、网络通信技术、传感器检测技术、变频控制和基于内模原理的PID控制策略,实现自动控制与人工操作控制的两种装车方式。本论文主要从以下几个方面进行了研究工作:(1)对自动控制系统构架进行设计,完成装车自动控制系统中PLC硬件系统设计、模块选型、传感器设备的选型等;完成了对被控设备的电气部分设计;实现利用动态电子轨道衡对列车装载量的动态称量;利用光电开关对列车车厢的定位检测;利用料位计实现对装载车厢煤位高度的检测。控制系统选择采用西门子S7-300系列PLC为程序控制核心,通过采用以太网技术、PROFIBUS-DP技术实现系统的通信网络构建。(2)将传统的PID控制策略与内模控制原理相结合,根据装车高度设定装载量模型,从而实现对绞车牵引速度的控制。为实现装载量与列车牵引速度精确配合,建立被控对象放料闸门的数学模型,采用基于内模原理的PID控制器,并实现参数整定;控制器调节闸门的开闭程度,从而实现对列车装载量连续、稳定的控制。(3)系统程序设计分为PLC程序设计与上位机监控界面设计。PLC控制程序利用STEP7 V13编程软件依据控制策略实现对控制系统的硬件组态、参数设置与程序块功能的实现。利用昆仑通态触摸屏作为上位机,采用MCGS软件设计上位机界面,监测并控制设备运行。经现场运行表明,本控制系统设置合理,能够有效的提高煤炭装车的效率和精度,节约生产成本,具有一定的应用价值和意义。