【正文】 控制變頻器自動調整風機的轉速。 本人簽名： 日期： 7 目 錄 摘 要 ? ???????????????? ??? ???????? ???????? ?? 1 Abstract ? ???????????????? ??? ???????????????? ? 2 1 緒論 .............................................................................. 8 礦井通風系統(tǒng)簡介 ............................................................... 11 國內外研究狀況 ................................................................. 11 課題的主要研究內容 ............................................................. 12 2 通風系統(tǒng)及主扇風機控制方案 ........................................................ 3 通風系統(tǒng)的設計方案 .............................................................. 4 礦井主扇風機的控制方案 .......................................................... 5 礦井主扇風機概述 .............................................................. 5 礦井主扇風機的供電系統(tǒng) ........................................................ 5 3 系統(tǒng)硬件構成及各部分功能 .......................................................... 6 PLC 可編程控制器部分 ............................................................. 6 PLC 概述 ...................................................................... 6 PLC 的應用 .................................................................... 7 典型的 PLC 產品 ................................................................ 7 PLC 外部 I/O 連接 ............................................................. 7 I/O 接線圖 .................................................................... 9 變頻器 ......................................................................... 10 變頻器的選型和容量的確定 ....................................................... 10 離心風機 ....................................................................... 11 模數轉換模塊 ................................................................... 13 4 通風系統(tǒng)硬件的設計 ............................................................... 14 硬件電路 ....................................................................... 14 系統(tǒng)控制電路設計 ............................................................... 15 5 軟件設計 ......................................................................... 15 通風系統(tǒng)的主要參數監(jiān)控 ......................................................... 27 瓦斯?jié)舛瓤刂? ................................................................... 15 壓力的監(jiān)測 ..................................................................... 16 溫度的監(jiān)測 ..................................................................... 18 流量的監(jiān)測 ..................................................................... 19 電氣參數的測量與監(jiān)測 ........................................................... 20 振動的監(jiān)測 ..................................................................... 20 8 信號采集設備 ................................................................... 20 6 結 論 ............................................................................ 22 參考文獻 ........................................................................... 22 附錄 A ............................................................................. 23 致 謝 ...............................................................................31 9 摘 要 可編 程控制器 (PLC)是一種以微處理器為核心 ,綜合了計算機技術、自動控制技術和網絡通信技術的通用工業(yè)控制裝置。Included selection and configureation of hardware。礦井通風方式有串聯(lián)通風和并連通風兩種。采用機械通風的礦井，自然風壓也是始終存在的， 而且也 并在各個時期內影響著礦井的通風工作 ， 在通風管理工作中應給予充分重 視。 8．可以獨立通風的 礦井，采區(qū)應盡量獨立通風，不宜合并一個通風系統(tǒng) 。 我國煤礦的重、特大瓦斯事故所造成的井下人員大量傷 亡均源于通風系統(tǒng)抗災能力不足致使正常生產時的分區(qū)通風在瓦斯爆炸條件下受到破壞爆炸氣體進入了爆源以外的廣泛區(qū)域使其他通風分區(qū)乃至全礦井下的人員中毒死亡。深入系統(tǒng)地研究煤礦井下瓦斯燃爆的物理機制及其災害效應對于正確評價分析煤礦預防瓦斯爆炸安全等級、科學地改進井下通風設施和巷道布置具有極其重要的學術價值和實際意義。那么主通風機就會 一直高速運行 ， 備用通風機停止 ， 不能輪休工作 ， 易使工作通風機產生故障，降低使用壽命 ，也會造成很大的能源浪費 。具體地說，本論文的主要研究內容如下： 1 實現信號采集與實時監(jiān)測，包括風機的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、負壓、流量、軸承振動、軸承溫度、定子溫度、電壓、電流、功率、效率等。并生成性能參數實時曲線和歷史趨勢 曲線，監(jiān)測數據歸檔、數據報表查詢及打印，以及 14 瓦斯?jié)舛?、風量、風壓等監(jiān)控量的趨勢曲線、超限報警和數據報表功能。 （ 3）在自動方式下 ， 當井下壓力低于設定壓力下限時 ， 兩組風機將 同時投入工作運行，同時并發(fā)出指示和報警信號。 根據井下用風量的不同 ， 采用不同型號的風機 。 A 組離心通風機與 B 組離心通風機可由二位開關轉換。 本設計 配 套電機為 YB 系列的 YBFe 派生系列，隔爆型三相異步電機。 該機配置了防止摩擦火花裝置，確保了整機安全防爆性能。 （ 3）進線柜：包括兩臺進線柜，為風機系統(tǒng)的兩臺進線開關。 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置 。 I/O 模塊集成了 PLC 的 I/O 電路 ，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài) ， 輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。 （ 3） 電源模塊 ： PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源?，F在，仍常常將 PLC 簡稱 PC。 PLC 外部 I/O 連接 根據系統(tǒng)的要求，選取 S7200 PLC CPU224 作為控制核心， CPU224 的 I/O 點數是 14 /10。 近年來 ， 隨著變頻器生產技術的成熟以及變頻器應用范圍的日益廣泛 ， 使用變頻器對電動機電源進行技術改造成為各企業(yè)節(jié)能降耗、提高效率的重要手段。它采用高性能的矢量控制技術 ， 提供低速高轉矩輸出和良好的動態(tài)特性 ， 同時具備超強的過載能力 ， 以滿足廣泛的應用場合。系統(tǒng)采用總線式拓撲結構 ， 兩臺變頻器采用總線接插件連入總線?！?70176。離心風機可制成右旋和左旋兩種型式。 模數轉換模塊 模數轉換模塊分為 A/D 轉換模塊和 D/A 轉換模塊。合上空氣開關后，當交流接觸器 KM KM3, KMKM7 主觸點閉合時，電動機為工頻運行；當 KM KM KM KM8 主觸點閉合時，電動機為變頻運行。 在距風壓測試點 20m 內的巷道內，用氣壓計測量絕對靜壓，用干、濕溫度計測量干、濕溫度。在 離心 風機運行過程中若礦井工作面的瓦斯?jié)舛却笥谠O定 的報警瓦斯?jié)舛壬暇€時， 閉合， 也閉合，系統(tǒng)將發(fā)出指示并報警。其計算公式為： hn＝ z1r1 z2r2 式中： hn—— 自然風壓，單位 Pa， Z1—— 礦井最高點至最低水平間的距離， Z2—— 出風階段的垂高， 29 r1 r2—— 表示進、回風流的平均重率， N/m3 主扇靜風壓計算： 容易時期：東翼通風容易時期主扇靜風壓； 西翼通風容易時期主扇靜風壓； 困難時期：東翼通風困難時期主扇靜風壓； 西翼通風困難時期主扇靜風壓； （ 2）風壓測定及控制 為求得主要通風機裝置的靜壓，應測出主要通風機進風端空氣的相對靜壓，其測定位置應 布置在工況調節(jié)裝置與主要通風機進風口之間直線段上，盡量選擇在接近主要通風機進風口而又風流穩(wěn)定處。 圖 瓦斯?jié)舛瓤刂瞥绦? 壓力的監(jiān)測 （ 1）風壓給定及依據 在通風中所稱的風壓是指單位體積的空氣所具有的能量，按其類型可分為靜壓、動壓和全壓，其單位為 Pa。 瓦斯?jié)舛瓤刂撇糠趾蜏囟瓤刂撇糠窒嗨啤? 5 軟件設計 27 圖 系統(tǒng) 控制 總流 程圖 通風系統(tǒng)的主要參數監(jiān)控 礦井主要通風機裝置性能測試工作是復雜多變的，涉及主要通風機裝置進、出口空氣的溫度和濕度、大氣壓等氣象參數，風壓參數、流經主要通風機前后的風量，電氣參數，還有電動機和主要通風機的轉速及傳動效率等參數。 MICROMASTER 440 是泵和風機類專用變頻器，擴展功能強 ． CPU224 集成了 14 點輸入 10 點輸出，共有 24 點數字量 I/0，其模擬量擴展模塊具有較大的適應性和靈活性，且安裝方便，滿足設計需要 [2]。因氣體在葉輪內的流動主要是在徑向平面內 [1]。 離心風機廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風和引風；空氣調節(jié)設備和家用電器設備中的冷卻和通風；谷物的烘干和選送；風洞風源和氣墊船的充氣和推進等。啟動時關閉調節(jié)門 (也叫前導器 )，具