【正文】 在這次畢業(yè)設(shè)計過程中，得到導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)。本設(shè)計提高了主扇風(fēng)機設(shè)備的自動化管理水平，有力地保證了主扇風(fēng)機設(shè)備的經(jīng)濟、可靠運行，為設(shè)備的管理和維修提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。通過 S7300的 CP340通訊模塊將溫度值送入 PLC進行處理。表 風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)輸入與輸出量監(jiān)測量 數(shù)量開關(guān)柜電氣參數(shù) 140遙測量 溫度22振動參數(shù) 16壓力參數(shù) 3開關(guān)狀態(tài) 26高壓部分保護信息 50遙信量低壓部分 開關(guān)狀態(tài) 19高壓部分 20遙控量低壓部分 32其中，開關(guān)柜的電氣參數(shù)是通過一個 CP340和南瑞的綜保進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。配套電機的主要參數(shù)有電流、電壓、功率等。2．采用模塊化設(shè)計方案，各部分相對獨立，留有備用通道，便于擴展。遠程監(jiān)控層：遠程監(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開發(fā)的監(jiān)控軟件，通過監(jiān)控軟件完成功能塊之間的連接，實現(xiàn)風(fēng)機系統(tǒng)的集中監(jiān)控管理。6. 實現(xiàn)定子電壓低于 ，定子電流超過上下限報警。4）系統(tǒng)的通訊通過光纖與中央控制室工業(yè)控制計算機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)通風(fēng)機的遠程監(jiān)視和控制，達到無人值守的目的6 礦井通風(fēng)機遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 礦井通風(fēng)機自動監(jiān)控系統(tǒng)的功能 煤礦主扇風(fēng)機在煤礦生產(chǎn)中有著重要的作用，因此必須保證主扇風(fēng)機自動監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠。電扇頻率變化對測值有影響，所以還要用頻率計測定電源頻率。若用微差計測動壓，當(dāng)波動較大時調(diào)節(jié)困難，測值不易讀準(zhǔn)。第二，煤礦井下氣體成分復(fù)雜，濕度大、風(fēng)塵含量大，且儀表必須長期的工作，所以就要求流量監(jiān)測儀表無運動部件。若數(shù)據(jù)格式為單極性，模擬量信號的類型為電壓信號，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警溫度和跳閘溫度所對應(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行處理數(shù)據(jù)，一部分將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存儲到 VD128中與設(shè)定的壓力值進行比較處理。系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)的微分方程式由比例項、積分項和微分項組成。對單吸風(fēng)口的離心式風(fēng)機則應(yīng)布置在控制閘門后兩倍葉輪直徑以外處測量。若井巷工作面瓦斯?jié)舛壤^續(xù)增大，當(dāng) VD196的存儲值大于設(shè)定的斷電瓦斯?jié)舛壬暇€時，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，按下啟動鍵后，首先檢測是否手動，如果是則手動控制操作，否則就自動正常運行。4 個熱繼電器 KR1～KR4 分別對 4臺電動機進行保護，避免電動機在過載時可能產(chǎn)生的過熱損壞。PLC 模擬量處理功能主要通過模擬量輸入輸出模塊及用戶程序來完成。從電動機一側(cè)正視，葉輪順時針旋轉(zhuǎn)，稱為右旋轉(zhuǎn)風(fēng)機，逆時針旋轉(zhuǎn)，稱為左旋。范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，用以改變運行工況，還可通過配置不同轉(zhuǎn)速的電動機來改變其運行工況,適應(yīng)性較好。S7200 選用 S7222CPU，軟件采用通信口功能，即 RS485 通信口。在電機的容量確定并選定其型號后，接下來就要確定變頻器的容量。n＝60 f(1－s)/p (1)式中 n———異步電動機的轉(zhuǎn)速；f———異步電動機的頻率；s———電動機轉(zhuǎn)差率；p———電動機極對數(shù)。擴展了 1個 EM 231模擬量輸入模塊，它是 A /D轉(zhuǎn)換模塊，具有 4個模擬量輸入，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男盘柦?jīng)過變送器調(diào)理和放大處理后，成為 0 ～5 V的標(biāo)準(zhǔn)信號，再經(jīng)過 EM231模塊自動完成 A /D轉(zhuǎn)換；同時擴展了 1個 EM222數(shù)字量輸出模塊，它有 8個數(shù)字量的輸出點，作用是提供附加的輸出點，這樣完全可以滿足系統(tǒng)的要求。　?。?）上世紀 80年代至 90年代中期，是 PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為 30～40%。同時，有的還為輸入電路提供 24V的工作電源。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入 PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。（4）聯(lián)絡(luò)柜：實現(xiàn)風(fēng)機供電系統(tǒng)的母線聯(lián)絡(luò)。 該機采用特殊設(shè)計，性能曲線無駝峰，在任何網(wǎng)絡(luò)阻力情況下，均能穩(wěn)定運行。電機置于全封閉型，并具有一定耐壓強度的密閉散熱罩中并于外界非瓦斯氣相通。循環(huán)次數(shù)及定時時間可根據(jù)需要隨機設(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器、斷路器等系統(tǒng)保護電器，實現(xiàn)對電機和 PLC的有效保護，以及對電機的切換控制。當(dāng)瓦斯?jié)舛却笥谠O(shè)定斷電上限時，PLC 將切斷工作面和風(fēng)機組電源，防止瓦斯爆炸。風(fēng)機風(fēng)量的調(diào)節(jié)中引入變頻器對風(fēng)機風(fēng)速的調(diào)節(jié)，據(jù)所需風(fēng)量和風(fēng)壓大小通過變頻器來調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速在節(jié)能和提高風(fēng)機效率方面具有無與倫比的優(yōu)點。在變頻運行時，該系統(tǒng)能根據(jù)壓力傳感器的模擬量輸入，經(jīng) PLC 內(nèi)部運算，計算出系統(tǒng)滿足安全生產(chǎn)所需的風(fēng)量大小對應(yīng)的變頻器輸入電壓值，經(jīng)擴展模塊模擬量輸出控制變頻器自動調(diào)整風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)將 PLC與變頻器有機地結(jié)合起來，采用以礦井氣壓壓力為主控參數(shù)，實現(xiàn)對電動機工作過程和運轉(zhuǎn)速度的有效控制，使礦井中用的離心通風(fēng)機通風(fēng)高效、安全，達到了明顯的節(jié)能效果。同時也研究了瓦斯爆炸過程中壓力波、火焰與障礙物的相互作用。 煤礦安全規(guī)程對煤礦通風(fēng)有嚴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)井口進入礦井后，經(jīng)過井下各用風(fēng)場所，然后進入回風(fēng)井，由回風(fēng)井排出礦井，風(fēng)流所經(jīng)過的整個路線稱為礦井通風(fēng)系統(tǒng)。目 錄1 緒論 ....................................................................1 .......................................................1 .........................................................2 課題的主要研究內(nèi)容 ....................................................32 通風(fēng)系統(tǒng)及主扇風(fēng)機控制方案 ..............................................5 .....................................................6 礦井主扇風(fēng)機的控制方案 ................................................7 礦井主扇風(fēng)機概述 ....................................................7 礦井主扇風(fēng)機的供電系統(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 .............................................................15 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 .........................................................164 通風(fēng)系統(tǒng)硬件的設(shè)計 .....................................................17 硬件電路 .............................................................17 系統(tǒng)控制電路設(shè)計 .....................................................185 軟件設(shè)計 ...............................................................19 ................................................19 瓦斯?jié)舛瓤刂?.........................................................20 壓力的監(jiān)測 ...........................................................21 溫度的監(jiān)測 ...........................................................23 流量的監(jiān)測 ...........................................................24 電氣參數(shù)的測量與監(jiān)測 .................................................25 振動的監(jiān)測 ...........................................................25 信號采集設(shè)備 .........................................................256 礦井通風(fēng)機遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 .............................................26 ..........................................26 通風(fēng)機自動監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo) .........................................26 通風(fēng)機自動監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) .........................................26 通風(fēng)機自動監(jiān)控系統(tǒng)運行方式 ...........................................277 礦井通風(fēng)機自動監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計 .........................................29 系統(tǒng)的組成和特點 .....................................................29 風(fēng)機參數(shù)的監(jiān)測 .......................................................29 風(fēng)機監(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 ..........