【正文】 礦井自然風(fēng)壓的計算 但是礦井進、回風(fēng)井的空氣柱的的容重差（容重差又主要由溫度差造成）以及高差和其它自然因素所形成的壓力差稱為自然風(fēng)壓 .它對礦井主扇的工況點會產(chǎn)生一定的影響，因此設(shè)計中應(yīng)考慮自然風(fēng)壓對主扇的影響。本設(shè)計用到的瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳛?KGJ16B 型 ， 其性能參數(shù)見硬件設(shè)計部分 ， 瓦斯?jié)舛葌鞲衅鲗⑦B續(xù)變化的瓦斯?jié)舛刃盘栟D(zhuǎn)換為 4～ 20 毫安的電流，然后經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換模塊 EM235，通過其內(nèi)部的采樣、濾波，轉(zhuǎn)換為 PLC 能識別的二進制信號存儲到 VD196 中。 空氣密度測定 分別用空盒氣壓計、水銀溫度計、濕度計測量大氣物理條件、大氣壓力、溫度和濕度，然后計算空氣的密度。 該系統(tǒng)有 4 臺電動機，分別拖動 4 臺電動機。 風(fēng)機的用途：一般用于高壓強制通風(fēng)，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(zhì)、非易燃、易爆之氣體，介質(zhì)溫度最高不超過八十度，介質(zhì)中硬質(zhì)顆粒物中大于 150mg/m3。 離心風(fēng)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。運行時調(diào)節(jié)門可在 0176。 S7200PLC 作為核心控制部件，它有 總線訪問權(quán)，可以讀取或改寫變頻器的狀態(tài) ， 控制軟起動器的運行狀態(tài) ， 從而達到控制和監(jiān)視設(shè)備運行狀態(tài)的目的。 變 頻器的選型和容量的確定 本系統(tǒng)選用的是西門子全新一代標準變頻器 MicroMaster440 功能強大 ， 應(yīng)用廣泛。作為高能耗設(shè)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(diào)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 。 考慮到性能和穩(wěn)定性，硬件采用西門子公司的 S7300 系列 PLC，同時采用光電隔離、接地、變壓器隔離等硬件抗干擾措施和數(shù)字濾波等軟件抗干擾措施，系統(tǒng)可靠性高，穩(wěn)定性好。 （ 3） 上世紀 80 年代，個人計算機發(fā)展起來，也簡稱為 PC，為了方便，也為了反映或可編程控制器的功能特點，美國 AB 公司將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器 Programmable Logic Controller（ PLC），并將 “PLC”作為其產(chǎn)品的注冊商標。但其最大數(shù)受 CPU 所 能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。 （ 2） I/O 模塊 PLC 與電氣回路的接口 ， 是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的 。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算 ， 順序控制，定時 ， 計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令 ， 并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程 ， PLC 是可編程邏輯電路 ， 也是一種和硬件結(jié)合很緊密的語言 ，在半導(dǎo)體方面有很重要的應(yīng)用 ， 可以說有半導(dǎo)體的地方就有 PLC。變壓器安裝了溫度監(jiān)控器，監(jiān)控 3 相溫度，當(dāng)溫度超限能自動啟停風(fēng)機降溫。在使用同一 規(guī)格風(fēng)機中，可根據(jù)生產(chǎn)擴大的要求來調(diào)整葉片安裝角度。風(fēng)機的主要特點是： 本設(shè)計 采用電機與葉輪直聯(lián)的方法，簡化了傳動結(jié)構(gòu)，改變了當(dāng)前煤礦抽出式軸流風(fēng)機全部采用皮帶輪傳動或長軸傳動的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，使維修和操作方便。 為防止 通風(fēng)機疲勞運行 ， 在任何狀態(tài)下風(fēng)機在累計運行設(shè)定時間后要切換至另一臺風(fēng)機運行。 圖 通風(fēng)系統(tǒng)原理框圖 通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計方案 16 本 通風(fēng)控制系統(tǒng)主要由 2 臺離心風(fēng)機組成 ， 每臺離心風(fēng)機有兩臺電機 ， 每臺電機驅(qū)動一組扇片 ，兩組扇片是對旋的 ， 一組用于吸風(fēng) ， 一組為增加風(fēng)速 ， 對井下進行供風(fēng) 。 （ 2）模擬量壓力輸入經(jīng) PID 運算，輸出模擬量控制變頻器。 7 模擬風(fēng)機運行情況，用組態(tài)王軟件繪制煤礦主通風(fēng)機在線監(jiān)測系統(tǒng)主界面和 PLC 控制變頻器調(diào)速系統(tǒng)主界面。本論文還討論了利用變頻器控制通風(fēng)機的變頻運行，實現(xiàn)風(fēng)機的高效節(jié)能運行。 目前煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng) 的控制系統(tǒng)， 大多仍采用繼電、接觸器控制系統(tǒng) ， 但這種控制系統(tǒng)存在著體積大、機械觸點多、接線復(fù)雜、可靠性低、排除 故障困難等很多的缺陷； 如果 工作通風(fēng)機 不采用變頻控制，那么礦井通風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法，只能依靠兩個垂直風(fēng)門提起的高度，和調(diào)節(jié)風(fēng)機扇葉的數(shù)量和角度。我國瓦斯爆炸頻發(fā)許多爆炸力學(xué)工作者對氣相爆轟進行過深入研究瓦斯爆炸方面的文獻十分豐富但現(xiàn)有的成果與煤礦井下的實際尚有較大差距如井下特有的結(jié)構(gòu)設(shè)施、巷道特征等等研究煤礦井下結(jié)構(gòu)設(shè)施與瓦斯爆轟波及沖擊波相互作用的成果較少井下通風(fēng)設(shè)施抗爆強度的理論研究基本是空白現(xiàn)有的文獻多限于事故現(xiàn)象的簡單描述。因此礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理性、可靠性和抗災(zāi)能力分析對于防止通風(fēng)瓦斯及煤層自燃等意外的出現(xiàn)對于礦井預(yù)防處理通風(fēng)瓦斯意外及災(zāi)變的能力對于提高礦井安全管理水平均有著重要的作用。 7．裝有箕斗的井筒不應(yīng)作為主要進風(fēng)井。（ 2）機械通風(fēng)：利用扇風(fēng)機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的通 風(fēng)動力，致使空氣在井下巷道流動的通風(fēng)方法叫做機械通風(fēng)。根據(jù)瓦斯、 煤層自燃 和高溫等影響礦井生產(chǎn)安全的主要因素對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求，為了便 于管理、設(shè)計和檢查，把礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為一般型、降溫型、防火型、排放瓦斯型、防火及降溫型、排放瓦斯及降溫型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯與防火及降溫型幾種，依次為 18 八個等級。 Discussed the system position and the design of ventilator realization automatic control system 。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 2 控制系統(tǒng)能實現(xiàn)風(fēng)機手動和自動變頻運行的 切換，使風(fēng)機處于工頻或變頻運行狀態(tài)。至 90 年代，一般的風(fēng)機均配有在線監(jiān)控系統(tǒng)，集保護、檢測、控制于一體，不但能實現(xiàn)風(fēng)量的自動調(diào)節(jié)，主要能進行故障診斷，預(yù)測使用壽命，預(yù)報維修極限，成功地對風(fēng)機進行檢測，有效的保證了礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全運行。而礦井通風(fēng)機又是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要設(shè)備之一， 它擔(dān)負著向井下輸送新鮮空氣、排出粉塵和污濁氣流的重任，具有“礦井肺腑”之稱。 指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評價： 一、撰寫（設(shè)計）過程 學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生 綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價： 一、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 1 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )任務(wù)書 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 自動化 1103 指導(dǎo)教師 工作單位 設(shè)計 (論文 )題目 基于 PLC 的礦用通風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 設(shè)計（論文）主要內(nèi)容 : 設(shè)計礦用通風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案； 設(shè)計系統(tǒng)的硬件電路； 設(shè)計系統(tǒng)的程序； 運行系統(tǒng)并調(diào)試。 研究生簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文使用授權(quán)聲明 本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所完成的學(xué)位論文，學(xué)校有權(quán)保存其電子和紙制文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布 本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以向有關(guān)部門或機構(gòu)送交并授權(quán)其保存、借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。 要求完成的主要任務(wù)及其時間安排 : 論文應(yīng)包括以下幾個部分：任務(wù)書→開題報告→目錄→摘要→ ABSTRACT→緒論→正文→結(jié)論（或結(jié)束語）→致謝→參考文獻→附錄； 在論文的正文部分應(yīng)包括：系統(tǒng)的總體方 案設(shè)計、 PLC 控制系統(tǒng)硬件及軟件，組態(tài)監(jiān)控部分、器件的選擇、上下位機通信調(diào)試及結(jié)果分析等。由于井下工作環(huán)境惡劣，主通風(fēng)機工作電壓較高，電流較大，出現(xiàn)故障的概率也較大。美國煤礦使用的主風(fēng)機以軸流 式為主，近年來開始采用在運行中可以改變?nèi)~片角度的液壓式動葉可調(diào)風(fēng)機，這種風(fēng)機的優(yōu)勢是節(jié)能效果突出。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