【正文】 .....................................................................................................................25 變頻器的基本構(gòu)成 ...........................................................................................................25 SVFEV 系列高性能矢量通用變頻器 ...................................................................26 變頻器選型 ..........................................................................................................................30 變頻器參數(shù)設(shè)定 ................................................................................................................31 IV 變頻器與 PLC 外部連接 ................................................................................................46 電路圖 .................................................................................................................................................47 主電路圖 ............................................................................................................................47 電氣控制回路 ..................................................................................................................49 S7200 接線圖 ...............................................................................................................51 溫度監(jiān)測電路圖 .............................................................................................................52 第五章、軟件設(shè)計(jì) .............................................................................................................................................56 溫度控制部分 ..................................................................................................................................56 溫度控制工頻實(shí)現(xiàn) ...........................................................................................................57 溫度控制變頻實(shí)現(xiàn) ...........................................................................................................57 溫度控制程序?qū)崿F(xiàn)部分 ...............................................................................................................58 第六章、控制過程簡析 ...................................................................................................................................61 第七章、結(jié)束語 .................................................................................................................................................63 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................................................64 1 第一章、前言 當(dāng)冬季地表室外氣溫低于 0 ℃時(shí)，井下巷道壁淋水在低溫冷空氣作用下容易冷凝結(jié)冰結(jié)塊，尤其是晚上氣溫進(jìn)一步降低，且行車行人減少，冷空氣流動(dòng)緩慢，巷道淋水或低速流動(dòng)更容易凝固結(jié)冰 井道防凍是礦井冬季安全生產(chǎn)的一個(gè)重要保證，在我國華北東北等嚴(yán)寒地區(qū)都存在井道結(jié)冰現(xiàn)象當(dāng)采暖室外計(jì) 算溫度等于或低于 4 ℃地區(qū)的進(jìn)風(fēng)立井，等于或低于 4 ℃ 地區(qū)的進(jìn)風(fēng)斜井和 6 ℃ 地區(qū)的進(jìn)風(fēng)平峒，當(dāng)有淋幫水排水管和排水溝時(shí)，應(yīng)設(shè)置加熱設(shè)備進(jìn)行井道防凍的設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)巷冬季的空氣溫度高于 2 ℃，低于 2 ℃時(shí)，應(yīng)有暖風(fēng)設(shè)施不應(yīng)采用明火對進(jìn)入井空氣直接加熱 在嚴(yán)寒地區(qū)，主要井口 ( 所有提升井和作為安全出口的風(fēng)井 ) 應(yīng)有保溫措施，防止井口及井筒結(jié)。而內(nèi)蒙古、山西等北方寒冷地區(qū)冬天氣溫極低井口極易結(jié)冰或者低溫導(dǎo)致安全隱患，為確保煤礦的安全生產(chǎn)，礦井防凍成為煤礦安全生產(chǎn)的重要要保障。 ，理清思路，理解原由。 ，《通用變頻器及其應(yīng)用》第 2 版，機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx 年。 3. 宮淑貞等編著，《可編程控制器原理及應(yīng)用》，人民郵電出版社， 20xx 年。 、八周：完成設(shè)計(jì)要求的第 4條。 五、設(shè)計(jì)進(jìn)程安排 ：了解工藝過程及對電氣控制系統(tǒng)的要求。當(dāng)氣溫較高時(shí)由小功率變頻器驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。每臺(tái)風(fēng)機(jī)功率為 15KW，要求其中一臺(tái)變頻器同時(shí)驅(qū)動(dòng) 2 臺(tái)風(fēng)機(jī)，另一臺(tái) 變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)，變頻器功率 1 大1 小，四臺(tái)風(fēng)機(jī)由 2 臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)，當(dāng)其中某臺(tái)風(fēng)機(jī)故障時(shí)，備用風(fēng)機(jī)可切換過去。 、換熱器進(jìn)口、出口溫度。選擇 PLC，編寫相應(yīng)的程序。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目：礦區(qū)井道加熱機(jī)組變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)及指導(dǎo)書 題 目 礦區(qū)井道加熱機(jī)組變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 題 目 來 源 ■實(shí)際工程項(xiàng)目 □科研課題 □ 教學(xué)模擬題目 □其它 題 目 類 型 ■工程設(shè)計(jì)型 □科學(xué)研究型 □調(diào)研綜述型 □其它類型 0 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)（包括對工程圖紙的具體要求）及設(shè)計(jì)參數(shù) ，選擇相應(yīng)的電器。 、短路保護(hù)、缺相保護(hù)。選擇出合適的傳感器和儀表。 在井下距離井口的 10 到 20 米處，裝備 1 個(gè)溫度傳感器，用于測量井口溫度。當(dāng)氣溫較低時(shí)，由大功率變頻器驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。 ：熟悉電動(dòng)機(jī)的各種起動(dòng)方法及電氣控制線路。 、十一、十二、十三、十四周：完成設(shè)計(jì)要求的第 5條。 4．《 SIMATIC S7200 可編程序控制器系統(tǒng)手冊》， SIEMEMS， 20xx 年。 八、答辯之前學(xué)生應(yīng)作的準(zhǔn)備工作提要 ，完善電路圖。 ，這樣做的優(yōu)缺點(diǎn)。本設(shè)計(jì)針對某煤礦保證礦井井口溫度控制在 5 到 10 度之間，設(shè)計(jì)出一種基于 PLC 控制的礦區(qū)井道加熱機(jī)組變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。對此 ,本設(shè)計(jì)提出了礦井加熱機(jī)組變頻調(diào)速控制系統(tǒng) ,基于 S7200 ,通過對礦井井口溫度、礦井空氣溫度、加熱機(jī)進(jìn)口溫度檢測控制風(fēng)機(jī)的啟 /停和變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn)井口溫度 保持在符合要求的溫度范圍內(nèi)，從而讓礦井得以安全作業(yè)。 PLC和變頻器與溫 度傳感器配合使用，使礦區(qū)井道加熱機(jī)組變頻調(diào)速控制系統(tǒng)控制的安全性、可靠性大大提高，也使礦井熱風(fēng)機(jī)組運(yùn)行的故障率大大降低，節(jié)約了電能，設(shè)備壽命得以更長節(jié)約了設(shè)備折損經(jīng)費(fèi)，而且還提高了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率。使該處的溫度控制在 5 到 10 度之間。當(dāng)大功率變頻器頻率達(dá)到 50HZ 仍然不能滿足要求時(shí)，啟動(dòng)小功率變頻器；當(dāng)大功率變頻器降低到 15HZ 時(shí)，停止小功率變頻器。 （ 3）在自動(dòng)方式下，當(dāng)換熱器溫度低于設(shè)定溫度 20度下限時(shí)，風(fēng)機(jī)立即停止運(yùn)行，同時(shí)并發(fā)出指示和報(bào)警信號(hào)。 （ 5）當(dāng)大功率變頻器頻率達(dá)到 50HZ時(shí)仍然不能滿足要求時(shí)，則同時(shí)啟動(dòng)小功率變頻器；當(dāng)大功率變頻器頻率降到 15HZ時(shí)，則停止小功率變頻器。根據(jù)礦井井口溫度的要求不同，采用不同型號(hào)的風(fēng)機(jī)。選用CJX8（ B）系列中的 CJX830，允許電流為 30A。 接觸器 CJX830 根據(jù)電路中電 機(jī)功率要求，電路中的電流流過大約是 30A 左右，而熱繼電器要略高于電路額定電流要求，大約為 32A，根據(jù)要求，我們選擇 JR28(LR2D)系列熱繼電器，此繼電器價(jià)格便宜，電流設(shè)定可以自由選擇，完全符合要求。 主電路中我們需要選擇的是三相 380V 的空氣開關(guān)，允許通過的電流大概為 33A 左右，根據(jù)選擇要求，在價(jià)格較為便宜的情況下，我們選擇了施耐德空氣開關(guān)斷路器，該空氣開關(guān)性能優(yōu)秀，性價(jià)比高，普遍用于工程上，根據(jù)選擇要求，我們選擇寬度為 6mm，額定電流為 32A的 EA9AN3C32 系列空氣開關(guān)斷路器。 設(shè)計(jì)過程中所使用的為 PLC 24V 輸入端，所以需要將電源 220V 轉(zhuǎn)成 24V 用于連接 PLC 電源和變頻器的外加電源，需要將 220交流轉(zhuǎn)變成 24V 直流輸出，在此選擇的是福來雅開關(guān)電源 220V 轉(zhuǎn) 24V 直流開關(guān)電源，功率為 50W。因此可以做到比防水電源更加穩(wěn)定工作的效果。 （ 3）適用電壓范圍寬，電網(wǎng)電壓在 100250V（ 50/60HZ）變化時(shí)，均能穩(wěn)定地工作。 第三章、熱風(fēng)機(jī)組部分 風(fēng)機(jī)分類 按風(fēng)機(jī)工作原理分類 7 按風(fēng)機(jī)作用原理的不同，有葉片式風(fēng)機(jī)與容機(jī)式風(fēng)機(jī)兩種類型。此風(fēng)機(jī)無機(jī)殼，又稱自由風(fēng)扇，常用于建筑物的通風(fēng)換氣?？諝馕廴局卫?、通風(fēng)、空調(diào)等工程大多采用此類風(fēng)機(jī)。 通風(fēng)機(jī)分類 通風(fēng)機(jī)通常也按工作壓力進(jìn)行分類。每臺(tái)風(fēng)機(jī)功率為 15KW，要求其中一臺(tái)變頻器同時(shí)驅(qū) 9 動(dòng) 2 臺(tái)風(fēng)機(jī)，另一臺(tái) 變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)，變頻器功率 1 大 1小，四臺(tái)風(fēng)機(jī)由2 臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)，當(dāng)其中某臺(tái)風(fēng)機(jī)故障時(shí)，備用風(fēng)機(jī)可切換過去。當(dāng)氣溫較高時(shí)由小功率變頻器驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。 主要適用于礦井井道溫度控制過程全自動(dòng)化控制。為煤礦的安全生產(chǎn)需要提供高效節(jié)能、安全經(jīng)濟(jì)的自動(dòng)化控制裝備。但由于 PC 容易和個(gè)人計(jì)算機(jī) (Personal Computer)相混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用 PLC 作為可編程控制器的縮寫。 （ 2） 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了世界上第一臺(tái) PC，型號(hào)為 PDP14。其特點(diǎn)是： CPU 采用 8 位和 16 位微處理器，有些還采用多微處理器結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)器采用 EPROM、 EAROM、CMOSRAM 等 ； （ 6） 第四代： 80 年代中期到 90 年代中期。 2．控制系統(tǒng)將分散化 分散控制、集中管理的原則。結(jié)構(gòu)如圖 3所示。 (4)將處理結(jié)果送至輸出端。這類存儲(chǔ)器一般由低功耗的 CMOSRAM 構(gòu)成，其中的存儲(chǔ)內(nèi)容可讀出并更改。 可編程控制器輸出接口電路 開關(guān)量輸出接口電路： 采用光電耦合電路，將 CPU 處理過的信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出，以驅(qū)動(dòng)接觸器、電磁閥等外部設(shè)備的通斷電。 模擬量接口電路 （ 1）模擬量輸入接口：把現(xiàn)場連續(xù)變化的模擬量標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合 PLC內(nèi)部處理的有若干位二進(jìn)制數(shù)字表示的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的模擬量信號(hào)：電流信號(hào)：420mA 電壓信號(hào)： 110V 。許多 PLC的直流電源采用直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，不僅可提供多路獨(dú)立的電壓供內(nèi)部電路使用，而且還可為輸入設(shè)備（傳感器）提供標(biāo)準(zhǔn)電源。 按 I/O 點(diǎn)數(shù)的