【正文】 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)。本設(shè)計(jì)提高了主扇風(fēng)機(jī)設(shè)備的自動(dòng)化管理水平，有力地保證了主扇風(fēng)機(jī)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行，為設(shè)備的管理和維修提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。通過(guò) S7300的 CP340通訊模塊將溫度值送入 PLC進(jìn)行處理。表 風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)輸入與輸出量監(jiān)測(cè)量 數(shù)量開(kāi)關(guān)柜電氣參數(shù) 140遙測(cè)量 溫度22振動(dòng)參數(shù) 16壓力參數(shù) 3開(kāi)關(guān)狀態(tài) 26高壓部分保護(hù)信息 50遙信量低壓部分 開(kāi)關(guān)狀態(tài) 19高壓部分 20遙控量低壓部分 32其中，開(kāi)關(guān)柜的電氣參數(shù)是通過(guò)一個(gè) CP340和南瑞的綜保進(jìn)行串行通訊得到所有高壓柜的電流、電壓、功率以及高壓柜的斷路器狀態(tài)等所有信息。配套電機(jī)的主要參數(shù)有電流、電壓、功率等。2．采用模塊化設(shè)計(jì)方案，各部分相對(duì)獨(dú)立，留有備用通道，便于擴(kuò)展。遠(yuǎn)程監(jiān)控層：遠(yuǎn)程監(jiān)控層直接接入礦調(diào)度室，上位監(jiān)控軟件選擇 Wonderware公司的組態(tài)軟件Intouch開(kāi)發(fā)的監(jiān)控軟件，通過(guò)監(jiān)控軟件完成功能塊之間的連接，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的集中監(jiān)控管理。6. 實(shí)現(xiàn)定子電壓低于 ，定子電流超過(guò)上下限報(bào)警。4）系統(tǒng)的通訊通過(guò)光纖與中央控制室工業(yè)控制計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，達(dá)到無(wú)人值守的目的6 礦井通風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 礦井通風(fēng)機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能 煤礦主扇風(fēng)機(jī)在煤礦生產(chǎn)中有著重要的作用，因此必須保證主扇風(fēng)機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠。電扇頻率變化對(duì)測(cè)值有影響，所以還要用頻率計(jì)測(cè)定電源頻率。若用微差計(jì)測(cè)動(dòng)壓，當(dāng)波動(dòng)較大時(shí)調(diào)節(jié)困難，測(cè)值不易讀準(zhǔn)。第二，煤礦井下氣體成分復(fù)雜，濕度大、風(fēng)塵含量大，且儀表必須長(zhǎng)期的工作，所以就要求流量監(jiān)測(cè)儀表無(wú)運(yùn)動(dòng)部件。若數(shù)據(jù)格式為單極性，模擬量信號(hào)的類型為電壓信號(hào)，滿量程為 0～10V，那么根據(jù)公式 1可得軸承溫度和定子溫度報(bào)警溫度和跳閘溫度所對(duì)應(yīng)的數(shù)量和電壓的關(guān)系如表 。壓力中斷程序分兩部分進(jìn)行處理數(shù)據(jù)，一部分將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到 VD128中與設(shè)定的壓力值進(jìn)行比較處理。系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)的微分方程式由比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)組成。對(duì)單吸風(fēng)口的離心式風(fēng)機(jī)則應(yīng)布置在控制閘門(mén)后兩倍葉輪直徑以外處測(cè)量。若井巷工作面瓦斯?jié)舛壤^續(xù)增大，當(dāng) VD196的存儲(chǔ)值大于設(shè)定的斷電瓦斯?jié)舛壬暇€時(shí)，閉合，PLC 將發(fā)出切斷電源的指令，將 PLC所有輸出和內(nèi)部位復(fù)位，并切斷風(fēng)機(jī)電源各井巷工作面的電源，防止有明火引起與其爆炸。 瓦斯?jié)舛瓤刂仆咚節(jié)舛冉o定范圍及依據(jù)：瓦斯爆炸有一定的濃度范圍，我們把在空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限。由圖 5可知，按下啟動(dòng)鍵后，首先檢測(cè)是否手動(dòng)，如果是則手動(dòng)控制操作，否則就自動(dòng)正常運(yùn)行。4 個(gè)熱繼電器 KR1～KR4 分別對(duì) 4臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，避免電動(dòng)機(jī)在過(guò)載時(shí)可能產(chǎn)生的過(guò)熱損壞。PLC 模擬量處理功能主要通過(guò)模擬量輸入輸出模塊及用戶程序來(lái)完成。從電動(dòng)機(jī)一側(cè)正視，葉輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，稱為右旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，稱為左旋。范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，用以改變運(yùn)行工況，還可通過(guò)配置不同轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)來(lái)改變其運(yùn)行工況,適應(yīng)性較好。S7200 選用 S7222CPU，軟件采用通信口功能，即 RS485 通信口。在電機(jī)的容量確定并選定其型號(hào)后，接下來(lái)就要確定變頻器的容量。n＝60 f(1－s)/p (1)式中 n———異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；f———異步電動(dòng)機(jī)的頻率；s———電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率；p———電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。擴(kuò)展了 1個(gè) EM 231模擬量輸入模塊，它是 A /D轉(zhuǎn)換模塊，具有 4個(gè)模擬量輸入，12 位 A /D，其采樣速度 25μs，空氣壓力傳感器、瓦斯?jié)舛葌鞲衅鞑杉男盘?hào)經(jīng)過(guò)變送器調(diào)理和放大處理后，成為 0 ～5 V的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，再經(jīng)過(guò) EM231模塊自動(dòng)完成 A /D轉(zhuǎn)換；同時(shí)擴(kuò)展了 1個(gè) EM222數(shù)字量輸出模塊，它有 8個(gè)數(shù)字量的輸出點(diǎn)，作用是提供附加的輸出點(diǎn)，這樣完全可以滿足系統(tǒng)的要求。　?。?）上世紀(jì) 80年代至 90年代中期，是 PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為 30～40%。同時(shí)，有的還為輸入電路提供 24V的工作電源。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入 PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。（4）聯(lián)絡(luò)柜：實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)供電系統(tǒng)的母線聯(lián)絡(luò)。 該機(jī)采用特殊設(shè)計(jì)，性能曲線無(wú)駝峰，在任何網(wǎng)絡(luò)阻力情況下，均能穩(wěn)定運(yùn)行。電機(jī)置于全封閉型，并具有一定耐壓強(qiáng)度的密閉散熱罩中并于外界非瓦斯氣相通。循環(huán)次數(shù)及定時(shí)時(shí)間可根據(jù)需要隨機(jī)設(shè)定。其中還包括接觸器、中間繼電器、熱繼電器、礦用防爆型磁力啟動(dòng)器、斷路器等系統(tǒng)保護(hù)電器，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)和 PLC的有效保護(hù)，以及對(duì)電機(jī)的切換控制。當(dāng)瓦斯?jié)舛却笥谠O(shè)定斷電上限時(shí)，PLC 將切斷工作面和風(fēng)機(jī)組電源，防止瓦斯爆炸。風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)中引入變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)速的調(diào)節(jié)，據(jù)所需風(fēng)量和風(fēng)壓大小通過(guò)變頻器來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在節(jié)能和提高風(fēng)機(jī)效率方面具有無(wú)與倫比的優(yōu)點(diǎn)。在變頻運(yùn)行時(shí)，該系統(tǒng)能根據(jù)壓力傳感器的模擬量輸入，經(jīng) PLC 內(nèi)部運(yùn)算，計(jì)算出系統(tǒng)滿足安全生產(chǎn)所需的風(fēng)量大小對(duì)應(yīng)的變頻器輸入電壓值，經(jīng)擴(kuò)展模塊模擬量輸出控制變頻器自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)將 PLC與變頻器有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，采用以礦井氣壓壓力為主控參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程和運(yùn)轉(zhuǎn)速度的有效控制，使礦井中用的離心通風(fēng)機(jī)通風(fēng)高效、安全，達(dá)到了明顯的節(jié)能效果。同時(shí)也研究了瓦斯爆炸過(guò)程中壓力波、火焰與障礙物的相互作用。 煤礦安全規(guī)程對(duì)煤礦通風(fēng)有嚴(yán)格的要求和限制特別在高突礦井明確禁止使用串聯(lián)通風(fēng)。9．通風(fēng)系統(tǒng)要為防治瓦斯、火、塵、水及高溫創(chuàng)造條件。 3．北方礦井、井口需裝供暖裝備。風(fēng)流由入風(fēng)井口進(jìn)入礦井后，經(jīng)過(guò)井下各用風(fēng)場(chǎng)所，然后進(jìn)入回風(fēng)井，由回風(fēng)井排出礦井，風(fēng)流所經(jīng)過(guò)的整個(gè)路線稱為礦井通風(fēng)系統(tǒng)。目 錄1 緒論 ....................................................................1 .......................................................1 .........................................................2 課題的主要研究?jī)?nèi)容 ....................................................32 通風(fēng)系統(tǒng)及主扇風(fēng)機(jī)控制方案 ..............................................5 .....................................................6 礦井主扇風(fēng)機(jī)的控制方案 ................................................7 礦井主扇風(fēng)機(jī)概述 ....................................................7 礦井主扇風(fēng)機(jī)的供電系統(tǒng) ..............................................73 系統(tǒng)硬件構(gòu)成及各部分功能 ................................................9 PLC可編程控制器部分 ...................................................9 PLC概述 .............................................................9 PLC的應(yīng)用 ..........................................................10 典型的 PLC產(chǎn)品 .....................................................10 PLC外部 I/O 連接 ...................................................11 I/O接線圖 ..........................................................13 變頻器 ...............................................................13 變頻器的選型和容量的確定 .............................................14 離心風(fēng)機(jī) .............................................................15 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 .........................................................164 通風(fēng)系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) .....................................................17 硬件電路 .............................................................17 系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì) .....................................................185 軟件設(shè)計(jì) ...............................................................19 ................................................19 瓦斯?jié)舛瓤刂?.........................................................20 壓力的監(jiān)測(cè) ...........................................................21 溫度的監(jiān)測(cè) ...........................................................23 流量的監(jiān)測(cè) ...........................................................24 電氣參數(shù)的測(cè)量與監(jiān)測(cè) .................................................25 振動(dòng)的監(jiān)測(cè) ...........................................................25 信號(hào)采集設(shè)備 .........................................................256 礦井通風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................................26 ..........................................26 通風(fēng)機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo) .........................................26 通風(fēng)機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) .........................................26 通風(fēng)機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行方式 ...........................................277 礦井通風(fēng)機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .........................................29 系統(tǒng)的組成和特點(diǎn) .....................................................29 風(fēng)機(jī)參數(shù)的監(jiān)測(cè) .......................................................29 風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)所需監(jiān)控的輸入輸 出量 .....................................30總 結(jié) ....................................................................32致 謝 ....................................................................33參考文獻(xiàn) ..........