【正文】 畢業(yè)設計成績： 答辯小組負責人 (簽字 )： 年 月 日 答辯委員 會審定意見： 答辯委員會主任（簽字）： 年 月 日 36 答 辯 小 組 成 員 姓名 職稱 工作單位 備注 。特別是在課題的設計過程中，對論文的技術問題，導師都花費了大量的心血，付出了大量的勞動，并一直給予我無微不至的指導與多方面的幫助，使我的知識、能力等各方面都有了很大的 進步，在此，謹向導師表示最衷心的感謝！在課題進行期間，學院為我們提供了良好的學習和設計環(huán)境。 模擬量信號的類型及范圍是通過模擬量模塊右下側的 DIP設定開關進行輸入和輸出信號選擇的 。由于 PLC所能識別的是數(shù)字量信號，所以要對傳感器采集的電壓或電流信號的輸入信號進行轉換。 圖 9 壓力中斷程序 溫度控制部分 本設計的風機組設有軸承溫度和定子溫度過熱保護。中斷子程序如圖 8所示。 圖 7 PID參數(shù)設置 其設置調用了壓力子程序見附圖。偏差由定量（ SP，希望值）與過程變量（ PV，實際值）之差來確定。其結構如圖 4所示。 PID運算中的積分作用可以消除系統(tǒng)的靜態(tài)誤差，提高精度，加強對系統(tǒng)參數(shù)變化的能力，而身分作用可以克服慣性滯后，提高抗干擾能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可改善系統(tǒng)動態(tài)響應速度。只有當瓦斯?jié)?VD196的存儲值下降到小于瓦斯?jié)舛葓缶暇€時， PLC才恢復風機組再次啟動并將風機組運行工作。以警示工作人員工作面瓦斯涌出量已有安全隱患，做好排放瓦斯的準備。否則兩臺通風機同時參與工作。設定由瓦斯?jié)舛葌鞲衅鱾魉蛠淼耐咚節(jié)舛戎禐镈，用戶設定不能超過的瓦斯?jié)舛戎禐?D0，氣壓傳感器傳來的壓力為 F1，用戶要求的礦井內氣壓值為 F2。當 SA 切在手動位時，通過 SB1～ SB4 按鈕分別起動 4臺水泵工頻運行 ,SB5～ SB8 按鈕分別停止 4臺離心風 機工頻運行．當SA 在自動位時，由 PLC 控制水泵進行變頻或工頻狀態(tài)的起動、切換、停止運行。合上空氣開關后，當交流接觸器 KM KM3, KM KM7 主觸點閉合時，電動機為工頻運行；當 KMKM KM KM8主觸點 閉合時，電動機為變頻運行。 表 2 變頻器參數(shù)的設定 參數(shù)號 參數(shù)值 說明 Fr 13 固定頻率 1 P01 10 第一加速時間 P02 10 第一加速時間 P03 FF 頻率范圍 (v/f 方式 ) 13 P05 20 DC 提升水平 P08 1 變 頻器起停正反轉控制方式 P15 200 電動機運行最大頻率 P16 50 電動機運行基本頻率 P18 2 多段速率加速連動運行 P32 170 固定頻率 2 P33 10 固定頻率 3 P34 23 固定頻率 4 35 130 固定頻率 5 39 5 第 2加速時間設定 40 5 第二減速時間設定 14 4 系統(tǒng)硬件設計 硬件電路 （ 1） 本系統(tǒng)的硬件電路如圖 3 所示，它由 4臺電動機，一臺智能型電控柜（包括西門子變頻器、 PLC、交流接觸器、繼電器等），一套壓力傳感器、斷相相序保護裝置以及供 電主回路等構成。采用西門子 Profibus 屏蔽電纜及 9 針 D 形網絡連接頭?；蛘撸部蓮碾姍C的輸出功率由下式計算 ??cos3UIP ? (2) 式中， P為額定輸出功率（ KW）； U 為額定電壓（ KV）； I 為額定電流（ A）； η為電機效率； ?cos 為功率因數(shù)。確定變頻器容量的主要依據(jù)是輸出電流，其原則為：變頻器的輸出額定電流應大于或等于電機的額定電流。 風機的用途：一般用于高壓強制通風，如冶煉、送料、礦井、隧道、地下室、鐵路等，亦可輸送空氣及其它無腐蝕性、不含粘性物質、非易燃、易爆之氣體，介質溫度最高不超過八十度，介質中硬質顆粒物中大于 150mg/m3。風機動力設備的傳統(tǒng)控制方法是通過手動或繼電器控制，存在可靠性和靈活性較差的問題，比如：由于電機的容量大，就存在啟動時間長、啟動電流大、運行安全可靠性差等問題，為了解決這些問題，需要采取在啟動離心風機時減少啟動負荷、通過星 — 三角降壓啟動來降低啟動電流、進行安全互鎖控制等措施。 離心風機的工作原理與透平壓縮機基本相同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理。我國地方煤礦的礦井中使用該系列通風機較多，由于機型小，配置電動機的容量也小 ,可配用 380V 或 660V 電壓的電動機，特別適用于無高壓(6000V)供電的礦井使用。運行時調節(jié)門可在 0176。 11 離心風機 我國礦井使用的離心式通風機主要就是 。 模數(shù)轉換模塊 模數(shù)轉換模塊分為 A/D轉換模塊和 D/A轉換模塊。變頻調速就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調節(jié)的。作為高能耗設備，其輸出功率不能隨負荷按比例變化，大部分只能通過擋板或閥門的開度來調節(jié)，而電動機消耗的能量變化不大，從而造成很大的能量損耗。設置 6個操作鍵、 4個開關量傳感器和 2個模擬量。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或110VAC），直流電源（常用的為 24VDC） [4]。 按 I/O 點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少。 I/O 分為開關量輸入（ DI），開關量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬 量輸出（ AO）等模塊。 CPU 速度和內存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， I/O 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 PLC 及其有關的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。在 1987 年國際電工委員會（ International Electrical Committee）頒布的 PLC 標準草案中對 PLC 做了如下定義： PLC 英文全稱 Programmable Logic Controller，中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是：一 種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。 在自動方式下，利用遠傳空氣壓力傳感器檢測礦井內的氣壓信號，用變送器將現(xiàn)場信號變換成統(tǒng)一的標準信號 (如 4～ 20 mA 直流電流信號、 0 ～ 5 V 直流電壓信號等 )，送入 A /D 轉換模塊進行模數(shù)轉換，然后送入 PLC， PLC 將檢測到的氣壓值與設定的氣壓值進行比較和處理，輸出信號控制通風機工作。為防止通風機疲勞運行，在任何狀態(tài)下風機在累計運行設定時間后要切換至另一臺風機運行。 圖 1 通風控制系統(tǒng)方案圖 本 PLC 控制系統(tǒng)具有對通風機的電動機啟動與運行，進行監(jiān)控、聯(lián)鎖和過熱保護等功能。 系統(tǒng)結構和方案 通風控制系統(tǒng)主要由 2 臺離心風機組成，每臺離心風機有兩臺電機，每臺電機驅動一組扇片，兩組扇片是對旋的，一組用于吸 風，一組為增加風速，對井下進行供風。當瓦斯?jié)舛却笥谠O定斷電上限時， PLC將切斷工作面和風機組電源，防止瓦斯爆炸。為滿足礦井通風系統(tǒng)自動控制的要求， 系統(tǒng)的具體設計要求如下： （ 1） 本系統(tǒng)提供手動／自動兩種工作模式，具有狀態(tài)顯示以及故障報警等功能。 PLC 控制系統(tǒng)具有對驅動風 機的電機過熱保護、故障報警、機械故障報警和瓦斯?jié)舛葦嚯姷裙δ芴攸c，為煤礦礦井通風系統(tǒng)的節(jié)能技術改造提供一條新途徑。 煤礦礦井通風系統(tǒng)是煤礦礦井安全生產的重要組成部分，煤礦礦井通