【正文】 可以對(duì)各種影響安全生產(chǎn)的情況實(shí)現(xiàn)及時(shí)報(bào)警。其中，電機(jī)的前后軸溫和三相定子溫度是由裝在風(fēng)機(jī)內(nèi)部的 PT100測(cè)量得到的。6．軟件設(shè)計(jì)安全性高。整個(gè)系統(tǒng)分為三層，即現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制層，中央控制層和遠(yuǎn)程監(jiān)控層。2）軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的專用軟件主要完成數(shù)據(jù)的采集、分析等工作，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。綜上所述確定合理的流量監(jiān)測(cè)手段是非常關(guān)鍵的，同時(shí)滿足上述要求也是比較困難的。軸承溫度保護(hù)設(shè)置 85℃為報(bào)警溫度，90℃為跳閘溫度。PID運(yùn)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(qiáng)對(duì)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(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。瓦斯?jié)舛瓤刂撇糠趾蜏囟瓤刂撇糠窒嗨?。圖 系統(tǒng)控制電路（2）PLC 及變頻器控制模塊電路 PLC及變頻器控制模塊是本系統(tǒng)的核心，它包括時(shí)間控制電路、故障報(bào)警保護(hù)電路、斷相相序保護(hù)電路。由于葉片對(duì)氣體的動(dòng)力作用，氣體壓力和速度得以提高，并在離心力作用下沿著葉道甩向機(jī)殼，從排氣口排出。該系列離心式通風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是特性曲線較平緩、無(wú)駝峰、運(yùn)行噪聲較小、效率高。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制 4個(gè)部分組成。 典型的 PLC 產(chǎn)品（1）國(guó)外施耐德公司， Quantum、Premium、Momentum 等；羅克韋爾（AB 公司） ，SLC、MicroLogix、Control Logix 等；西門子公司， SIMATIC S7400/300/200 系列；GE公司日本歐姆龍、三菱、富士、松下等。除了上述通用 I/O外，還有特殊 I/O模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。3 系統(tǒng)硬件構(gòu)成及各部分功能 PLC 可編程控制器部分 PLC 概述PLC即可編程控制器（Programmable logic Controller，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。 該機(jī)可以反轉(zhuǎn)反風(fēng)，不必另設(shè)反風(fēng)道，具有節(jié)約基建投資和反風(fēng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。為滿足煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)控制的要求，設(shè)計(jì)如下的控制方案：本系統(tǒng)提供手動(dòng) /自動(dòng)兩種工作模式，具有現(xiàn)場(chǎng)控制方式、狀態(tài)顯示以及故障報(bào)警等功能。為滿足礦井通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)控制的要求，系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)要求如下：（1）本系統(tǒng)提供手動(dòng)／自動(dòng)兩種工作模式，具有狀態(tài)顯示以及故障報(bào)警等功能。同時(shí)，利用 PLC 和上位機(jī)之間的通信實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的在線監(jiān)控。礦井通風(fēng)是一個(gè)古老的技術(shù)領(lǐng)域但對(duì)災(zāi)變條件下維持分區(qū)通風(fēng)的相關(guān)技術(shù)、特別對(duì)于瓦斯爆炸與通風(fēng)系統(tǒng)的相互作用缺乏必要的理論與實(shí)驗(yàn)研究。7．裝有箕斗的井筒不應(yīng)作為主要進(jìn)風(fēng)井。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(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求，為了便于管理、設(shè)計(jì)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(gè)等級(jí)。采用機(jī)械通風(fēng)的礦井，自然風(fēng)壓也是始終存在的，而且也并在各個(gè)時(shí)期內(nèi)影響著礦井的通風(fēng)工作，在通風(fēng)管理工作中應(yīng)給予充分重視。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(duì)于防止通風(fēng)瓦斯及煤層自燃等意外的出現(xiàn)對(duì)于礦井預(yù)防處理通風(fēng)瓦斯意外及災(zāi)變的能力對(duì)于提高礦井安全管理水平均有著重要的作用。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(jī)械觸點(diǎn)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(jī)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?jī)蓚€(gè)垂直風(fēng)門提起的高度，和調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)扇葉的數(shù)量和角度。7 模擬風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況，用組態(tài)王軟件繪制煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主界面和PLC 控制變頻器調(diào)速系統(tǒng)主界面。圖 通風(fēng)系統(tǒng)原理框圖 通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案本通風(fēng)控制系統(tǒng)主要由 2 臺(tái)離心風(fēng)機(jī)組成，每臺(tái)離心風(fēng)機(jī)有兩臺(tái)電機(jī)，每臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)一組扇片，兩組扇片是對(duì)旋的，一組用于吸風(fēng)，一組為增加風(fēng)速，對(duì)井下進(jìn)行供風(fēng)。 礦井主扇風(fēng)機(jī)的控制方案 礦井主扇風(fēng)機(jī)概述地面主扇風(fēng)機(jī)其整體性好，并且采用內(nèi)置防爆電機(jī)拖動(dòng),不受外界干擾。（2）變壓器：為了保證附屬設(shè)備的可靠工作，安裝了兩臺(tái) 50kva，為低壓柜供電。CPU速度和內(nèi)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。　?。?）隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)生，PC 的功能越來(lái)越強(qiáng)大，其概念和內(nèi)涵也不斷擴(kuò)展。表 PLC I/O 接口分配表輸入 輸出序 號(hào) 名稱 地址 序號(hào) 名稱 地址1 A風(fēng)機(jī) 1電機(jī)狀態(tài) 1 故障顯示 2 A風(fēng)機(jī) 2電機(jī)狀態(tài) 2 中高氣壓顯示 3 B風(fēng)機(jī) 1電機(jī)狀態(tài) 3 低氣壓顯示 4 B風(fēng)機(jī) 2電機(jī)狀態(tài) 4報(bào)警 5 A風(fēng)機(jī)控制開(kāi)關(guān) 5 繼電器 KM1 6 B風(fēng)機(jī)控制開(kāi)關(guān) 6 繼電器 KM2 7 消音開(kāi)關(guān) 7 繼電器 KM3 8 自動(dòng)開(kāi)關(guān) 8 繼電器 KM4 9 手動(dòng)開(kāi)關(guān) 9 A風(fēng)機(jī) 1電機(jī)運(yùn)行顯示10 停止按鈕 10 A風(fēng)機(jī) 2電機(jī)運(yùn)行顯示11 氣壓信號(hào) 11 B風(fēng)機(jī) 1電機(jī)顯示 12 瓦斯信號(hào) 12 B風(fēng)機(jī) 2電機(jī)顯示 13 手動(dòng)狀態(tài)顯示 14 自動(dòng)狀態(tài)顯示 15 瓦斯?jié)舛戎? I/O 接線圖圖 I/O 接線圖 變頻器異步電動(dòng)機(jī)是電力、化工等生產(chǎn)企業(yè)最主要的動(dòng)力設(shè)備?；蛘?，也可從電機(jī)的輸出功率由下式計(jì)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(jī)效率；s為功率因數(shù)。 離心風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；谷物的烘干和選送；風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn)等。MICROMASTER 440是泵和風(fēng)機(jī)類專用變頻器，擴(kuò)展功能強(qiáng)．CPU224 集成了 14點(diǎn)輸入 10點(diǎn)輸出，共有 24點(diǎn)數(shù)字量 I/0，其模擬量擴(kuò)展模塊具有較大的適應(yīng)性和靈活性，且安裝方便，滿足設(shè)計(jì)需要。開(kāi)始數(shù)據(jù)采集子程序DD0 ?F1F2?風(fēng)機(jī)輪休控制子程序是否手動(dòng) 轉(zhuǎn)手動(dòng)控制風(fēng)機(jī)連鎖停止并報(bào)警兩組風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行結(jié)束F1F2?YNYNNYYN空氣密度測(cè)定分別用空盒氣壓計(jì)、水銀溫度計(jì)、濕度計(jì)測(cè)量大氣物理?xiàng)l件、大氣壓力、溫度和濕度，然后計(jì)算空氣的密度。礦井自然風(fēng)壓的計(jì)算但是礦井進(jìn)、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）以及高影響，因此設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮自然風(fēng)壓對(duì)主扇的影響。程序圖如圖 。流量測(cè)量一般在符合要求的平直段如井下總回卷內(nèi)巷進(jìn)行，煤礦主要選用機(jī)械表皮托管等標(biāo)準(zhǔn)儀表，分點(diǎn)布置測(cè)量流量。由于高壓開(kāi)關(guān)采用南瑞的綜保裝置，可以實(shí)現(xiàn)電量參數(shù)的采集和線路的保護(hù)，所以電氣參數(shù)通過(guò)和南瑞綜保的 485串行通訊得到。2．實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)配用電機(jī)的電氣參數(shù)：電流、電壓、功率。7 礦井通風(fēng)機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)本系統(tǒng)以工業(yè)控制 PLC為核心，主要由信號(hào)測(cè)取裝置和傳感（變送）器、上位機(jī)及通訊裝置及其他設(shè)備組成。 風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)所需監(jiān)控的輸入輸出量在風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，我們需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)的前后軸溫、三相定子溫度、風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)參數(shù)，電機(jī)電流、電壓、有功、無(wú)功功率等一系列的參數(shù)。本設(shè)計(jì)采用西門子 S7－200 PLC 設(shè)計(jì)礦井主扇風(fēng)機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。最后，我要向能在百忙之中抽時(shí)間對(duì)我的設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行審閱、評(píng)議和對(duì)我答辯進(jìn)行評(píng)判的老師們表示衷心的感謝！謝謝大家！參考文獻(xiàn)［1］殷洪義．可編程控制器選擇、設(shè)計(jì)與維護(hù)［M］ ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022［2］周九寧．可編程控制器在礦山設(shè)備中的應(yīng)用［J］ ．采礦技術(shù)，2022，4(1)：45—46［3］彭桂力，劉知貴．集中供熱鍋爐控制系統(tǒng)的 PLC控制［J］ ．電力自動(dòng)化設(shè)備，2022(9)：75．77［4］馬寧，孔紅．S7300PLC 和 MM440變頻器的原理與應(yīng)用［M］ ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022［5］許明，言自行，劉堅(jiān)．大型泵機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)及工況調(diào)控系統(tǒng)的研制［J］ 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A。另外還可以根據(jù)需要配置相應(yīng)的通信模塊，很方便地組成集散式控制系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，具有一定的推廣價(jià)值。根據(jù)以上參數(shù)可求得風(fēng)機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，再根據(jù)相似原理?yè)Q算至規(guī)定狀態(tài)下即可繪制通風(fēng)機(jī)的性能曲線。 通風(fēng)機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行方式本系統(tǒng)共有三種運(yùn)行方式可供選擇，即“就地” ， “遠(yuǎn)控” ， “自動(dòng)“；在觸摸屏上我們可以選擇就地或遠(yuǎn)控兩種方式；就地：就地就是在現(xiàn)場(chǎng)的觸摸屏上進(jìn)行操作，因我們采用的是西門子的 PLC與其觸摸屏進(jìn)行通訊，接口兼容性好并且穩(wěn)定，所以此種操作方式最可靠；遠(yuǎn)控：遠(yuǎn)控就是在集控室中進(jìn)行高低壓開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)程遙合、遙分，此種工作方式由于受到線路通訊及上位機(jī)軟件的影響，反應(yīng)時(shí)間上受到一定的影響，但是由于我們軟件的穩(wěn)定性很高，并且采用光纜進(jìn)行信息的傳輸，所以還是可以保證風(fēng)機(jī)正常的運(yùn)行和操作，而且由于其遠(yuǎn)程控制，其方便性大大增強(qiáng)；自動(dòng)控制：自動(dòng)控制仍然是遠(yuǎn)控的一種，就是在無(wú)人操作的情況下，若是風(fēng)機(jī)的運(yùn)行出現(xiàn)了故障，能自動(dòng)啟動(dòng)另一臺(tái)風(fēng)機(jī)，并且自動(dòng)調(diào)整風(fēng)量到設(shè)定的值，而不會(huì)由于停風(fēng)而影響到煤礦的正常生產(chǎn)。風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行信息需傳輸?shù)郊厥遥员阌诩皶r(shí)進(jìn)行調(diào)度管理。用干凈、暢通、不漏氣的軟管，將皮托管的正負(fù)接頭與壓差計(jì)的正負(fù)接頭對(duì)應(yīng)連接，測(cè)量動(dòng)壓。 流量的監(jiān)測(cè)（1）風(fēng)量給定及依據(jù)根據(jù)《煤礦礦井采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》中，采用壓入式通風(fēng)方式計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：Vy=，其中 Vy：壓入通風(fēng)量計(jì)算，m3/min Q:爆破裝藥量，Kg，為 54Kg； S:隧洞斷面面積，m2，斷面面積按照 m2； L:隧洞長(zhǎng)度，m，施工支洞長(zhǎng)按照 670m t：通風(fēng)時(shí)間,min，最大通風(fēng)時(shí)間按照 60min計(jì)算，根據(jù)上述計(jì)算的工作面需要風(fēng)量要求，進(jìn)行局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的給定。圖 PID 參數(shù)設(shè)置其設(shè)置調(diào)用了壓力子程序見(jiàn)附圖。只有當(dāng)瓦斯?jié)?VD196的存儲(chǔ)值下降到小于瓦斯?jié)舛葓?bào)警上線時(shí)，PLC 才恢復(fù)風(fēng)機(jī)組再次啟動(dòng)并將風(fēng)機(jī)組運(yùn)行工作。否則兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)同時(shí)參與工作。4 通風(fēng)系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 硬件電路本系統(tǒng)的硬件電路如下圖所示，它由 4臺(tái)電動(dòng)機(jī)，一臺(tái)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(hù)裝置以及供電主回路等構(gòu)成。但對(duì)初、后期風(fēng)壓變化大的礦井，離心通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)性能差。故應(yīng)考慮選擇變頻器的額定電流大于或等于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的最大電流。傳感器作輸入信號(hào)，如表 1所示。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的主要設(shè)備：（1）高壓電機(jī)：高壓電機(jī)：每臺(tái)風(fēng)機(jī)安裝有兩臺(tái) 6kv高壓異步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)容量為 315kW。當(dāng)?shù)V井內(nèi)的氣壓在一個(gè)大氣壓或在設(shè)定的某個(gè)大氣壓力數(shù)值